Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6627-31:2011 đưa ra các hướng dẫn mang tính kỹ thuật để ứng dụng động cơ điện ba pha hiệu suất năng lượng. Tiêu chuẩn này không chỉ áp dụng cho nhà chế tạo động cơ, nhà chế tạo thiết bị gốc (OEM), người sử dụng cuối, nhà quản lý và nhà lập pháp mà còn áp dụng cho tất cả các bên liên quan khác.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 6627-31:2011 IEC 60034-31:2010 MÁY ĐIỆN QUAY - PHẦN 31: LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG KỂ CẢ CÁC ỨNG DỤNG BIẾN ĐỔI TỐC ĐỘ - HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG Rotating electrical machines - Part 31: Selection of energy-efficient motors including variable speed applications - Application guide Lời nói đầu TCVN 6627-31:2011 hồn tồn tương đương với IEC 60034-31:2010; TCVN 6627-31:2011 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu Tiêu chuẩn đưa hướng dẫn kỹ thuật để lựa chọn động hiệu suất lượng ứng dụng có tốc độ không đổi thay đổi Tiêu chuẩn không đề cập đến khía cạnh có chất túy thương mại Tiêu chuẩn không đề cập đến phương pháp nhằm đạt hiệu suất cao mà đề cập đến thử nghiệm để kiểm tra giá trị công bố TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1) tiêu chuẩn quan trọng cho mục đích Trong 15 năm trở lại đây, có nhiều thỏa thuận hình thành nhiều khu vực giới liên quan đến cấp hiệu suất động điện cảm ứng lồng sóc ba pha có cơng suất tối đa đến xấp xỉ 200 kW, động thuộc cỡ lắp đặt với số lượng lớn hầu hết phận động sản xuất hàng loạt Thiết kế động thường bị chi phối nhu cầu thị trường chi phí đầu tư thấp, hiệu suất lượng ưu tiên hàng đầu TCVN 6627-30 (IEC 60034-30) định nghĩa cấp hiệu suất IE động cảm ứng lồng sóc tốc độ quy định qui trình thử nghiệm: IE1 Hiệu suất tiêu chuẩn IE2 Hiệu suất cao IE3 Hiệu suất đặc biệt IE4 Hiệu suất siêu đặc biệt Việc xác định hiệu suất động cấp điện qua biến tần đưa vào tiêu chuẩn IEC 60034-2-3 Tuy nhiên, động có cơng suất MW trở lên, mà thường làm theo yêu cầu khách hàng, hiệu suất cao mục đích thiết kế quan trọng Hiệu suất đầy tải động thường nằm phạm vi từ 95 % đến 98 % Hiệu suất thường phần hợp đồng mua bán bị phạt không đáp ứng giá trị bảo đảm Do đó, thơng số đặc trưng cao điều quan trọng thứ yếu ấn định cấp hiệu suất Với cho phép Hiệp hội Nhà chế tạo điện Quốc gia (NEMA), số phần tiêu chuẩn dựa NEMA MG 10, Hướng dẫn quản lý lượng để lựa chọn sử dụng động cảm ứng lồng sóc nhiều pha xoay chiều tần số cố định MÁY ĐIỆN QUAY - PHẦN 31: LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG KỂ CẢ CÁC ỨNG DỤNG BIẾN ĐỔI TỐC ĐỘ - HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG Rotating electrical machines - Part 31: Selection of energy-efficient motors including variable speed applications - Application guide Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn đưa hướng dẫn mang tính kỹ thuật để ứng dụng động điện ba pha hiệu suất lượng Tiêu chuẩn không áp dụng cho nhà chế tạo động cơ, nhà chế tạo thiết bị gốc (OEM), người sử dụng cuối, nhà quản lý nhà lập pháp mà áp dụng cho tất bên liên quan khác Tiêu chuẩn áp dụng cho tất máy điện thuộc phạm vi áp dụng TCVN 6627-30 (IEC 60034-30) Tuy nhiên, hầu hết thông tin liên quan đến máy điện cảm ứng lồng sóc có cơng suất lớn 375 kW Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu có ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu khơng ghi năm cơng bố áp dụng (kể sửa đổi) TCVN 6627-1 (IEC 60034-1), Máy điện quay - Phần 1: Thông số đặc trưng tính TCVN 6627-30 (IEC 60034-30), Máy điện quay - Phần 30: Cấp hiệu suất động cảm ứng lồng sóc ba pha tốc độ (mã IE) Thuật ngữ, định nghĩa ký hiệu 3.1 Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa nêu TCVN 6627-1 (IEC 60034-1) TCVN 6627-30 (IEC 60034-30) 3.2 Ký hiệu n hiệu suất danh nghĩa, % N hiệu suất danh định, % fN tần số danh định, Hz nN tốc độ danh định, r/min PN công suất danh định, kW TN mômen đầu danh định, Nm UN điện áp danh định, V Quy định chung Hình - Tổng quan lĩnh vực khác tiết kiệm điện với hệ thống truyền động Có thể tiết kiệm lượng lĩnh vực khác hệ thống truyền động điện tùy thuộc vào kiểu chế độ (liên tục gián đoạn) Trong ứng dụng chế độ liên tục, việc cải thiện hiệu suất động điện có lợi Hệ số công suất cải thiện (bộ biến tần, động đồng bộ) giúp làm giảm tổn hao l 2R cáp Tối ưu hóa khí (hộp số, đai, bơm, quạt, v.v ) tiết kiệm nhiều so với việc cải tiến động điện Cũng cần xem xét phần ứng dụng vì, nhiều trường hợp, phần đóng góp tiết kiệm lượng đạt cách quản lý tải ứng dụng quan điểm hệ thống Đối với mục đích này, việc điều khiển tốc độ theo nhu cầu thường hữu ích Việc bảo trì có lợi Nhiều nhà máy công nghiệp tiêu thụ nhiều lượng mạch điều khiển điện áp thấp (thường nguồn điện 24 V) Do đó, cần sử dụng nguồn điện hạ áp hiệu suất cao Nếu có thể, phân xưởng nên tắt nguồn thời gian nghỉ dài (cuối tuần, ngày lễ) Hình - Tổn hao điển hình động hiệu suất lượng, biến tần cấu hãm điện-cơ Hình đưa tổng quan tổn hao điển hình động hiệu suất lượng tổn hao điển hình hệ thống truyền động điện bao gồm động với biến tần nguồn áp, có khơng có cuộn hãm cấu hãm động kiểu điện Trong ứng dụng chế độ gián đoạn, động hiệu suất lượng không hiệu chí tiêu thụ nhiều lượng qn tính dòng điện khởi động tăng cao Đối với ứng dụng này, giảm tiêu thụ lượng giai đoạn khởi động cách sử dụng biến tần Việc tích trữ lượng trung gian có lợi chu kỳ làm việc bao gồm nhiều giai đoạn hãm tái sinh (ví dụ truyền động cần trục, thang máy, cần cẩu, v.v ) Hiệu suất 5.1 Quy định chung Hiệu suất động thước đo mức hiệu suất việc chuyển hóa điện thành năng, thể tỷ số công suất công suất vào: Hiệu suất = Công suất Công suất vào = Công suất Công suất + Tổn hao Hiệu suất động thường cho tải danh định, cung cấp thêm giá trị xấp xỉ 3/4 tải 1/2 tải Hiệu suất động hàm phụ tải, công suất danh định tốc độ động cơ, a) Sự thay đổi hiệu suất theo tải đặc tính vốn có động Vận hành động tải khác đáng kể với tải danh định làm thay đổi hiệu suất động (xem Hình 3) b) Nhìn chung, hiệu suất đầy tải động tăng theo cỡ công suất đầu động c) Nhìn chung, với thơng số cơng suất, động có tốc độ cao thường có, lúc vậy, hiệu suất tải danh định cao so với động có tốc độ danh định thấp Tuy nhiên, điều không ngụ ý tất thiết bị cần truyền động động tốc độ cao Khi cần có cấu thay đổi tốc độ, ví dụ bánh đà hộp số, để đạt tốc độ cần thiết thấp tổn hao cơng suất bổ sung làm giảm hiệu suất hệ thống đến giá trị thấp giá trị động tốc độ thấp truyền động trực tiếp Có mối quan hệ xác định tốc độ danh định (r/min) hiệu suất động cảm ứng lồng sóc Điều có nghĩa tốc độ danh định nhỏ hiệu suất nhỏ, hệ số trượt thước đo tổn hao dây quấn rô to (hệ số trượt động cảm ứng chênh lệch tốc độ đồng tốc độ làm việc) Hệ số trượt, thể phần trăm, chênh lệch tốc độ chia cho tốc độ đồng nhân với 100 Do đó, động cảm ứng lồng sóc có thiết kế N có hệ số trượt đầy tải nhỏ % có hiệu suất cao so với động cơ hệ số trượt lớn nên sử dụng động ứng dụng cho phép Đối với tải ví dụ bơm, quạt máy nén khí, tiết kiệm đáng kể lượng cách sử dụng động nhiều tốc độ sử dụng truyền động thay đổi tốc độ (VSD) Tuy nhiên, cần lưu ý hiệu suất động nhiều tốc độ tốc độ làm việc, hiệu suất thường thấp chút so với hiệu suất động tốc độ có thơng số đặc trưng tương đương Động nhiều tốc độ dây quấn (ví dụ dây quấn Dahlander) nhìn chung có hiệu suất cao động nhiều tốc độ hai dây quấn Động làm việc liên tục làm việc thời gian dài thường có khả giảm lượng tiêu thụ đáng kể Ví dụ ứng dụng máy gia cơng, thiết bị lưu thơng khơng khí, bơm nhiều loại thiết bị công nghiệp khác Trong nhiều động vận hành liên tục lại có số động sử dụng thời gian ngắn tổng số năm Ví dụ ứng dụng động van, động vận hành cửa đập nước, động mở cửa sử dụng công nghiệp, bơm chữa cháy bơm thoát nước Trong trường hợp này, thay đổi hiệu suất động không làm thay đổi đáng kể tổng chi phí lượng tổng lượng lượng tiêu thụ ít, làm giảm tính cần thiết Việc tăng hiệu suất động dù vài phần trăm thể lượng giảm đáng kể tổn hao động tính phần trăm Ví dụ, công suất đầu ra, tăng hiệu suất từ 75 % lên 78,9 %, từ 85 % lên 87,6 % từ 90 % lên 91,8 % làm giảm tổn hao 20 % cho trường hợp Thông thường hiệu suất tăng theo cỡ động nên máy điện điện áp cao có cơng suất động lớn MW thường có hiệu suất lớn 95 % CHÚ THÍCH: Trong cơng suất động điện tăng theo bình phương đường kính động tiêu tán nhiệt cho phép lại gần tăng tuyến tính Do đó, hiệu suất cao điều kiện tiên thiết kế động lớn 5.2 Tổn hao động Động điện biến điện thành thực việc động bị tổn hao thường mô tả sau: a) Tổn hao điện (stato rơto) (thay đổi theo tải) - Dòng điện chạy qua dây quấn stato rôto sinh tổn hao tỷ lệ với bình phương dòng điện nhân với điện trở dây quấn (l 2R) Tổn hao rôto tăng theo hệ số trượt b) Tổn hao (lõi) sắt (về không phụ thuộc vào tải) - Tổn hao sinh chủ yếu lõi thép stato và, lượng rơto Trường từ, cần thiết để tạo mômen động cơ, gây tổn hao từ trễ tổn hao dòng điện xốy c) Tổn hao (ma sát gió) (về khơng phụ thuộc vào tải) - Tổn hao xuất ổ trục, quạt gió gioăng động Các tổn hao nhìn chung nhỏ động tốc độ thấp IP2X, IP4X IP5X, đáng kể động cỡ lớn, tốc độ cao động kín hồn tồn IP6X d) Tổn hao tải bổ sung (tổn hao tải tạp tán) - Tổn hao bổ sung tần số tần số cao sắt; tổn hao dây dẫn tổn hao dòng điện chạy quấn dây quấn stato; tổn hao sóng hài dây dẫn rơto có tải Các tổn hao coi tỷ lệ với bình phương mơmen Bảng đưa thành phần tổn hao động cơ, thường biểu thị phần trăm tổn hao tổng động yếu tố thiết kế kết cấu ảnh hưởng đến độ lớn tổn hao Bảng - Phân bổ loại tổn hao động điện cảm ứng lồng sóc ba pha cực Giá trị phần trăm điển hình Các yếu tố ảnh hưởng đến tổn hao tổn hao động bốn cực Tổn hao stato 30 đến 50 Cỡ dây vật liệu stato Tổn hao rôto 20 đến 25 Cỡ dây vật liệu rôto Tổn hao lõi 20 đến 25 Loại lượng vật liệu từ Tổn hao tải bổ sung đến 15 Cơ phương pháp thiết kế chế tạo Tổn hao ma sát gió đến 10 Chọn/thiết kế quạt ổ trục Nhìn chung, cách tăng vật liệu tác dụng động cơ, tức loại lượng dây dẫn vật liệu từ, giảm tổn hao 5.3 Tổn hao bổ sung động làm việc với biến tần Các hài điện áp dòng điện động cảm ứng lồng sóc cấp nguồn qua biến tần gây tổn hao lõi sắt tổn hao dây quấn l2R bổ sung stato rôto Giá trị tổng tổn hao không phụ thuộc vào tải Các tổn hao bổ sung giảm tăng tần suất đóng cắt biến tần Trong số trường hợp bất lợi, tổn hao bổ sung động gây biến tần làm tăng tổn hao tổng động thêm 15 % đến 20 % so với tổn hao làm việc nguồn cung cấp hình sin Xem IEC 60034-17 IEC 60034-25 để biết thêm chi tiết 5.4 Động có cấp hiệu suất cao Theo dự kiến, công nghệ tiên tiến cho phép nhà chế tạo thiết kế động có hiệu suất cao IE3 với kích thước (mặt bích, chiều cao trục, v.v ) tương thích với động có có cấp hiệu suất thấp (ví dụ tiêu chuẩn EN 50347, NEMA MG1 số tiêu chuẩn khu vực khác) Các động thường đòi hỏi biến tần điện tử cơng suất để làm việc Tổn hao rôto gần loại trừ sử dụng động đồng cuộn dây kích từ Phụ lục A tiêu chuẩn đưa cấp hiệu suất siêu đặc biệt IE4 mà chủ yếu nhằm vào động (mặc dù cấp hiệu suất IE4 không giới hạn động cụ thể) Động đồng nam châm vĩnh cửu (PMSM) động đồng từ trở (RSM) triển khai mức độ có mặt thị trường PMSM thường có lượng mơmen từ trở vốn có RSM có nam châm vĩnh cửu, tổ hợp với Tùy thuộc vào lượng vật liệu nam châm sử dụng, PMSM có hệ số cơng suất cao động cảm ứng cải thiện hiệu suất mạng phân phối biến tần Tuy nhiên động đòi hỏi biến tần cảm biến vị trí rơto (bộ encoder) (trừ biến tần sử dụng thuật tốn điều khiển khơng cần encoder) để làm việc Việc điều khiển động đơn giản với điện áp chuyển mạch chặn có tần suất đóng cắt thấp thường sử dụng động cỡ nhỏ và/hoặc động tốc độ cao (“động chiều không chổi than” động chuyển mạch điện tử (EC)) Điểm bất lợi việc tổn hao bổ sung điện áp dòng điện hài ký sinh Mức cải thiện hiệu suất động không đồng so với mức cải thiện hiệu suất động đồng nam châm vĩnh cửu điều khiển điều chế độ rộng xung (PWM) động đồng từ trở Một thiết kế động đồng khác loại có nam châm vĩnh cửu lồng sóc Do đó, động sử dụng cho khởi động lưới (động đồng bộ, có nam châm vĩnh cửu, khởi động lưới, LSPM) Các động làm việc không thiết cần có biến tần Tuy nhiên, tính khởi động động tồi với độ nhấp nhô mômen, ồn hạn chế đáng kể mômen tải quán tính tải cho phép Các động sử dụng cho số ứng dụng định mà khơng thể sử dụng máy điện có cơng dụng chung CHÚ THÍCH: Dự kiến mở rộng phạm vi tiêu chuẩn bổ sung vào Phụ lục A (như phụ lục qui định) có nhiều kiến thức kinh nghiệm với động đồng ứng dụng tiêu chuẩn 5.5 Các biến động tổn hao động Tất sản phẩm chế tạo chịu dung sai liên quan đến vật liệu phương pháp chế tạo Không có hai sản phẩm làm việc hồn tồn nhau, chúng có thiết kế giống chế tạo dây chuyền lắp ráp thời điểm Thực tế động điện Dung sai vật liệu, ví dụ thép sử dụng để ghép lõi stato rôto, làm thay đổi đặc tính từ cuối ảnh hưởng đến tổn hao lõi sắt ảnh hưởng đến hiệu suất động Sử dụng động thử nghiệm 7,5 kW làm ví dụ, việc tăng tổn hao lõi sắt 10 % (từ 300 W lên thành 330 W), nằm giới hạn dung sai nhà cung cấp thép, làm tăng tổn hao tổng động từ 946 W lên thành 976 W giảm hiệu suất từ 88,8 % (IE2) xuống 88,5 % (IE1) Sự biến động xuất hạn chế q trình chế tạo Có hạn chế kinh tế liên quan đến dung sai kích thước thực tế phận động Việc kết hợp phận ghép nối với góp phần vào thay đổi kích thước, ví dụ kích thước khe hở khơng khí, gây thay đổi tổn hao tải bổ sung thay đổi hiệu suất động Ngồi ra, độ khơng đảm bảo gây trình chế tạo qui trình thử nghiệm Do đó, dự đốn hiệu suất động cho trước, đề nói hiệu suất danh định nhà chế tạo xác định (giá trị cần tương đương với hiệu suất trung bình tập hợp động cơ) Hiệu suất danh định phải cao hiệu suất danh nghĩa yêu cầu cấp hiệu suất danh định (theo TCVN 6627-30 (IEC 60034-30)) Hiệu suất thực tải danh định động bất kỳ, làm việc điện áp tần số danh định, thấp hiệu suất danh định không thấp hiệu suất danh định trừ dung sai hiệu suất theo TCVN 6627-1 (IEC 60034-1) Đây mức đạt nguyên vật liệu trình chế tạo phía bất lợi dung sai quy định chúng Dung sai danh định cần sử dụng tính lượng cơng suất cần thiết để cấp điện cho số động Hiệu suất tối thiểu (hiệu suất danh định trừ dung sai) cho phép người sử dụng động đảm bảo có mức tính qui định 5.6 Hiệu suất theo tải Động cảm ứng lồng sóc ba pha có hiệu suất ổn định dải rộng tải phần thể Hình Hình - Dải đường cong hiệu suất điển hình theo theo mức tải động cảm ứng lồng sóc ba pha có dải cơng suất khác (xấp xỉ 1,1 kW, 15 kW 150 kW) Các dải hiệu suất cho hình điển hình động cực cực Động nhiều cực có đặc tính khác Khi biết hiệu suất tải danh định 3/4 tải, sử dụng cơng thức sau để tính xác giá trị hiệu suất theo tải khác bất kỳ: 100 hiệu suất tải danh định, tính phần trăm; 75 hiệu suất 3/4 tải, tính phần trăm; VL, V0 kết trung gian; p công suất mong muốn (so với tải danh định, tức từ tải); p hiệu suất tính được, tính phần trăm CHÚ THÍCH: Thuật tốn khơng nên áp dụng cho tải nhỏ 50 % lớn 125 % tải danh định 5.7 Phương pháp thử nghiệm hiệu suất Có số phương pháp thử nghiệm để xác định hiệu suất động Các phương pháp tiêu chuẩn để thử nghiệm động cảm ứng xác định TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1), theo thừa nhận số phương pháp xác định hiệu suất động mà phương pháp lại có số ưu điểm định độ xác, chi phí, dễ thực thử nghiệm, tùy thuộc chủ yếu vào thông số đặc trưng động Một số phương pháp TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1) hài hòa với tiêu chuẩn quốc gia CSA C390 IEEE 112 Phần B Phương pháp tổn hao dư TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1) qui trình tính tốn xác định để tách loại tổn hao khác từ liệu thô ban đầu san tổn hao bổ sung tải (tạp tán) phân tích hồi qui tuyến tính Phương pháp làm giảm ảnh hưởng sai số thực phép đo dải tải từ 25 % đến xấp xỉ 150 % tải danh định Phương pháp hiệu chỉnh nhiệt độ môi trường thử nghiệm 25 °C để giảm thay đổi môi trường thử nghiệm khác Thông lệ chung để có liệu thơ ban đầu dải công suất từ 0,75 kW đến 370 kW thử nghiệm động với máy điện mang tải thiết bị đo mômen đo cẩn thận công suất vào công suất số điểm tải để xác định thành phần tổn hao từ xác định hiệu suất Ngay sử dụng phương pháp thử nghiệm hiệu suất quán xác xuất sai lệch kết động cơ, chủ yếu đặc tính thiết bị thử nghiệm thiết bị đo, thử nghiệm không tự động yếu tố người 5.8 Hệ số cơng suất (xem Hình 4) Hình - Dải đường cong hệ số cơng suất điển hình theo mức tải động cảm ứng lồng sóc ba pha có dải cơng suất khác (xấp xỉ 1,1 kW, 15 kW 150 kW) Dải hệ số cơng suất cho hình điển hình cho động cực cực Các động nhiều cực có đặc tính khác Tổng phụ tải động số cơng trình thường yếu tố xác định hệ số công suất hệ thống Hệ số công suất thấp làm tăng tổn hao hệ thống phân phối Các động cảm ứng nguyên nhân cố hữu gây hệ số công suất hệ thống chậm sau Hệ số công suất động cảm ứng giảm tải giảm Hệ số công suất tải danh định tăng tăng công suất danh định động Một số động cảm ứng làm việc tải thấp làm cho hệ thống điện có hệ số cơng suất thấp Hệ số cơng suất động cảm ứng tốc độ thấp tải danh định thấp động tốc độ Hình 10 - Năng lượng tiết kiệm nâng cao hiệu suất động chạy tải danh định 7.5 Ứng dụng liên quan đến khoảng thời gian làm việc tải nhẹ kéo dài Một số phương pháp đề xuất để giảm điện áp cấp cho động đáp ứng theo đặt vào, với mục đích nhằm giảm tổn hao từ hóa khoảng thời gian khơng u cầu mơmen đầy tải động Thiết bị thường sử dụng điều khiển hệ số công suất Bộ điều khiển hệ số công suất thiết bị điều chỉnh điện áp đặt vào động đến xấp xỉ hệ số công suất đặt trước Bộ điều khiển hệ số cơng suất có thể, ví dụ, có ích sử dụng với động có cơng suất danh định nhỏ kW làm việc khoảng thời gian tải nhẹ kéo dài tổn hao từ hóa chiếm tỷ lệ tương đối cao so với tổng tổn hao Phải cẩn thận sử dụng điều khiển Việc tiết kiệm lượng đạt động điều khiển vận hành khoảng thời gian tải nhẹ kéo dài Cần đặc biệt thận trọng xem xét việc sử dụng điều khiển hệ số công suất với động có cơng suất danh định lớn kW Động 7,5 kW thường có tổn hao khơng tải vào cỡ % % công suất danh định Trong dải kích cỡ này, tổn hao từ hóa giảm thiểu khơng với giá trị tổn hao bổ sung méo dạng sóng điện áp điều khiển hệ số công suất gây 7.6 Ứng dụng liên quan đến tải vượt tốc Tải vượt tốc thường gây tiêu tốn lượng sử dụng số dạng hãm tiêu tán Ví dụ tải vượt tốc gồm: giảm tốc độ tải có qn tính lớn, bàn thử nghiệm hấp thụ, tải nhả cót, dừng xử lý mạng thang máy xuống Trong trường hợp này, tiết kiệm lượng cách sử dụng thiết bị tái sinh 7.7 Ứng dụng có mơ men tải tăng theo tốc độ (bơm, quạt, máy nén, v.v ) Tốc độ (r/min) Hình 11- Đường cong mơ men điển hình theo tốc độ động cảm ứng lồng sóc, ba pha, cực, cơng suất 11 kW đường cong tải theo tốc độ tải tăng theo bình phương tốc độ Theo qui luật chung, động cảm ứng lồng sóc hiệu suất cao có hệ số trượt thấp (xem Bảng 4), độ quay cao so với động có hiệu suất thấp Khi mơmen ứng dụng hàm bình phương tốc độ, giống bơm, quạt, máy nén, v.v việc tăng tốc độ dẫn đến tăng công suất (mômen) mà số trường hợp làm giảm lợi ích từ việc cải thiện hiệu suất lượng (xem Hình 11) Bảng - Ví dụ việc thay đổi hiệu suất, tốc độ mô men theo cấp hiệu suất lượng động ba pha, công suất 11 kW tần số 50 Hz ứng dụng Hiệu suất, eff Tốc độ, n Mô men, T % r/min Nm Công suất ra, Pout Công suất vào, Pin kW kW IE1 87,6 1464 75,4 11,559 13,195 IE2 89,8 1474 76,4 11,792 13,131 IE3 91,4 1480 77,1 11,948 13,073 Do đó, số ứng dụng, động hiệu suất thấp thay động hiệu suất cao cơng suất vào không giảm đến mức dự kiến so sánh hiệu suất hai động Trong số trường hợp, công suất vào động hiệu suất lượng thực tăng so với động có hiệu suất thấp 7.8 Ứng dụng liên quan đến khởi động, dừng và/hoặc hãm thường xuyên Các thiết kế động hiệu suất lượng thường làm giảm tổn hao l 2R cách giảm ứng dụng, tức cách tăng cỡ động cơ, và/hoặc cách cải thiện vật liệu dây dẫn rơto (ví dụ thay nhơm đúc đồng đúc) Tuy nhiên, hai khái niệm dẫn đến việc tăng qn tính rơto so sánh động hiệu suất lượng với động hiệu suất lượng thấp có cơng suất Trong ứng dụng đòi hỏi khởi động dừng thường xuyên, quán tính rơto tăng làm tăng thời gian khởi động cơng suất tiêu thụ q trình khởi động Điều làm giảm số lần khởi động cho phép hạn chế cơng suất ứng dụng Ngồi ra, thực hãm hệ thống hãm cơ, việc mài mòn đĩa hãm thời gian hãm tăng lên động có qn tính rơto cao Tổn hao khởi động giảm đáng kể số lần khởi động cho phép tăng lên sử dụng biến tần để khởi động động thay khởi động lưới Tuy nhiên nhược điểm chung động hiệu suất lượng ứng dụng khơng khắc phục CHÚ THÍCH: Khởi động mềm làm giảm mômen khởi động không giảm tổn hao không cải thiện hiệu suất 7.9 Ứng dụng liên quan đến mơi trường khí bụi dễ cháy nổ Có số hạn chế thiết kế động điện sử dụng mơi trường khí bụi dễ cháy nổ Động có vỏ bọc chịu cháy ("d”) (theo IEC 60079-1) kiểu bảo vệ “n” (theo IEC 60079-15) thường không bị ảnh hưởng Động có cấp an tồn cao (“e”) (theo IEC 60079-7) bị hạn chế thời gian t E, khe hở khơng khí, dòng điện khởi động, v.v Mức hiệu suất lượng cấp hiệu suất lượng động bị giảm Động có kết cấu để sử dụng khí có bụi dễ cháy nổ có bảo vệ chống mồi cháy bụi vỏ bọc “t” “tD” (theo IEC 60079-31 IEC 61241-1) có gioăng làm kín trục bổ sung Mức hiệu suất lượng động bị giảm Tính kinh tế 8.1 Liên quan đến người sử dụng Người sử dụng động mong muốn hệ thống động tin cậy hiệu chi phí Chi phí mua động ban đầu thường thấp so với chi phí vận hành thời gian làm việc Các chi phí vận hành động điện thường chiếm nhiều 90 % tổng chi phí (xem Hình 12) CHÚ THÍCH: Nguồn: EuP Lot 11, 2008, xem Thư mục tài liệu tham khảo Hình 12 - Động công suất 11 kW, cấp hiệu suất IE3 làm việc đầy tải, 000 làm việc năm, vòng đời 15 năm Động hiệu suất cao giá thành cao chất lượng chế tạo cao sử dụng nhiều vật liệu Chi phí bổ sung phụ thuộc vào cỡ đầu kiểu động Lượng vật liệu tác dụng (thép, đồng) yêu cầu tăng thêm 10 % đến 15 % chuyển từ cấp IE1 sang cấp IE2 tăng thêm 10 % đến 15 % chuyển từ cấp IE2 sang cấp IE3 Ngồi cần vật liệu chất lượng cao Do đó, chi phí thông thường tăng từ 10 % đến 30 % cho cấp hiệu suất tăng thêm Khi so sánh hiệu suất động cơ, không việc tăng hiệu suất mà phải tính đến hệ số cơng suất tương ứng Cả trường hợp thay lắp đặt mới, người sử dụng phải đối mặt với định phức tạp mua động liên quan đến việc xem xét chi phí vận hành chi phí mua sắm ban đầu cho phương án thực khác Trong trường hợp thay thế, người sử dụng cần đánh giá trường hợp sửa chữa động Để xác định tính khả thi kinh tế việc lắp đặt động hiệu suất lượng, cần đánh giá tổng lượng tiết kiệm năm so với chi phí bổ sung động so với động tiêu chuẩn động có Nhìn chung sử dụng hai phương pháp sau để định: ● hoàn vốn đơn giản; ● chi phí cho vòng đời 8.2 Chi phí mua sắm ban đầu Chi phí mua sắm ban đầu gồm lập kế hoạch, lắp đặt giá mua động thiết bị bổ sung, ví dụ truyền động thay đổi tốc độ Để so sánh chi phí, phải xác định đường chuẩn, nước có quy định mức hiệu suất lượng tối thiểu (MEPS), đường chuẩn động có mức hiệu suất tương ứng; nước chưa có yêu cầu bắt buộc thường động tiêu chuẩn sử dụng nhiều thị trường cho trước Sau dự án phải xác định với động có mức hiệu suất cao đến IE3 Chi phí truyền động thay đổi tốc độ phải cộng vào chi phí dự án chúng coi khả thi kiểu máy kiểu vận hành cho trước Trong trường hợp thay động hỏng, khơng tính thêm chi phí động có Trong trường hợp thay trước thời hạn, giá trị dư thời gian làm việc bị đưa vào tính tốn giá mua sắm ban đầu 8.3 Chi phí vận hành Chi phí vận hành gồm chi phí cho điện năng, bảo trì sửa chữa Lượng điện tiêu thụ dự kiến tính dựa ba yếu tố sau: ● hệ số tải trung bình năm (ví dụ xem Hình 13); ● hiệu suất động hệ số tải trung bình; ● số làm việc năm Đối với động có tốc độ khơng đổi, yếu tố ước lượng dễ dàng với độ xác cao Để tính tốn hệ thống động có tải thay đổi sử dụng truyền động thay đổi tốc độ (VSD), việc tính tốn hệ số tải trung bình, số làm việc tương ứng hiệu suất động khí có truyền động thay đổi tốc độ phải dựa profin tải điển hình Nếu chưa có profin tải liên quan đo hệ thống có, phải giả thiết profin trung bình (ví dụ): Hình 13 - Ví dụ đồ thị hệ số tải: chia theo số vận hành năm Chi phí vận hành liên quan đến điện thường gồm ba yếu tố biểu giá hợp đồng cung cấp với đơn vị cấp điện địa phương: ● giá lượng (kWh) lượng điện tiêu thụ (có tính đến ngày/đêm, mùa yếu tố biểu giá khác); ● chi phí tải đỉnh (kW) trả, ghi lại đỉnh sau 15 min; ● chi phí cho hệ số công suất chưa hiệu chỉnh (kVA) Sự thay đổi cục khoản chi phí điện nêu cấu trúc chúng phải tính đến chiết khấu, biểu giá tăng giá tương lai suốt vòng đời kỹ thuật dự kiến (máy điện làm việc kể lần sửa chữa) động ứng dụng (chọn trường hợp xảy trước) Các thành phần chi phí cố định biểu giá khơng tính đến chúng khơng bị ảnh hưởng cải thiện hiệu suất lượng Ngồi chi phí điện có chi phí bảo trì sửa chữa Chi phí phải ước lượng dựa kinh nghiệm nhà máy chi phí vận hành động có cơng suất ra, tốc độ số vận hành năm khác Khi phân tích chi phí vòng đời, phải đánh giá tuổi thọ chi phí vận hành Nếu khơng có sẵn liệu từ kinh nghiệm nhà máy kho động sử dụng liệu kỹ thuật trung bình tuổi thọ (xem Bảng 5): Bảng - Vòng đời trung bình động điện Cơng suất danh định động cơ, kW Vòng đời trung bình (năm) 0,75 - 1,1 1,1 - 11 11 - 110 110 - 370 10 12 15 20 Tuổi thọ thực tế phụ thuộc vào số vận hành năm, chu kỳ vận hành, hệ số tải độ tin cậy, chất lượng bảo trì sửa chữa động Vì chi phí vận hành, đặc biệt chi phí điện năng, chiếm ưu rõ rệt tính tốn chi phí nên cần kiểm tra với phân tích độ nhạy, cần thay đổi thành phần chi phí vận hành để kiểm tra tính bền vững kết Các kết bền vững có nghĩa biến thể khác thời gian hồn vốn chi phí vòng đời khơng làm thay đổi trình tự chúng so sánh Điện tiêu thụ số vận hành năm yếu tố quan trọng cần thay đổi yếu tố 8.4 Chi phí quấn lại dây Ngồi chi phí đầu tư ban đầu chi phí vận hành, chi phí sửa chữa động hỏng tính đến định Khi động hỏng cháy, cần xem xét đến tùy chọn sau: a) quấn lại dây cho động hỏng; b) mua động hiệu suất tiêu chuẩn; c) mua động hiệu suất lượng Giả thiết động hỏng quấn lại, chi phí ban đầu thấp để quấn lại động quy định kỹ thuật ban đầu Tuy nhiên, tùy thuộc vào thực tế quấn dây sở quấn dây khác (ví dụ nhiệt độ gia nhiệt sử dụng để loại bỏ dây quấn cũ ảnh hưởng đến đặc tính lớp thép dây đồng làm thay đổi tổn hao đồng stato), hiệu suất giảm từ 1,0 % đến 2,5 % Trong trường hợp vậy, cần so sánh việc sử dụng động quấn lại (chi phí quấn lại dây + chi phí vận hành cao giảm hiệu suất) việc mua động hiệu suất lượng (với chi phí mua chi phí vận hành thấp hiệu suất cao hơn) Ngoài vấn đề này, hệ số tải, số vận hành năm, chi phí điện cần quan tâm để đánh giá xác 8.5 Thời gian hồn vốn Phương pháp hoàn vốn đơn giản dựa đầu tư bổ sung động hiệu suất cao (và truyền động thay đổi tốc độ (VSD) thiết bị cải tiến khác) đổi lại có chi phí vận hành năm thấp Người sử dụng phải biết yếu tố sau: ● giá tiền phương án lựa chọn dự án động có cấp hiệu suất khác truyền động thay đổi tốc độ khác nhau; ● thời gian vận hành năm; ● chi phí điện; ● kế hoạch giảm biểu giá; ● chiết khấu Khi đó, người sử dụng tính tốn chi phí vận hành so sánh thời gian hoàn vốn phương án lựa chọn khác dự án Đối với thời gian hồn vốn vòng năm, thường khơng u cầu tính tốn chi phí lạm phát, bảo trì, nhân công tăng giá lượng Tuy nhiên, thời gian hoàn vốn nhiều năm, yếu tố khơng thể bỏ qua Người sử dụng chọn giải pháp với thời gian hoàn vốn ngắn Người sử dụng có thời gian hoàn vốn tối đa xác định từ trước nhà máy thường từ năm đến năm Thời gian ngắn đáng kể so với tuổi thọ dự kiến hệ thống động Điều có nghĩa sau thời gian hồn vốn ngắn, động tiếp tục chạy cuối vòng đời kỹ thuật mà khơng cần chi phí đầu tư thêm Trong thời gian này, động tạo lợi nhuận với 8.6 Chi phí vòng đời Trong phân tích chi phí vòng đời, tổng chi phí tất phần tử ba giai đoạn phương án lựa chọn khác dự án so sánh với đường chuẩn: ● chi phí mua ban đầu (hoặc sửa chữa), chi phí lập kế hoạch chi phí lắp đặt; ● chi phí vận hành giai đoạn làm việc (năng lượng, bảo trì sửa chữa); ● giai đoạn cuối tuổi thọ với chi phí loại bỏ chi phí tái chế Để tính tốn xác, phân tích dòng tiền khấu trừ phải thực có tính đến lãi suất tỷ lệ lạm phát Người sử dụng phải biết giá mua động cấp hiệu suất khác truyền động thay đổi tốc độ, thời gian làm việc năm, chi phí điện, thời gian tuổi thọ dự kiến chi phí bảo trì sửa chữa trung bình Chi phí cuối tuổi thọ thường bỏ qua tính tốn việc tái chế vật liệu động thường đủ bù đắp cho chi phí có cho tháo dỡ vận chuyển Người sử dụng chọn phương án có chi phí vòng đời thấp Chi phí vòng đời thấp lựa chọn tốt cho người sử dụng Với đầu tư lớn hơn, họ giúp xác định dự án tối ưu Nghiên cứu Châu Âu (EuP 2008: Hình 14) khẳng định động IE3 có cơng suất từ 1,1 kW đến 110 kW có chi phí vòng đời thấp động IE1 IE2 động có số làm việc năm nhiều 000 h CHÚ THÍCH: Nguồn: EuP, lot 11 2008, xem Thư mục tài liệu tham khảo Hình 14 - Phân tích chi phí vòng đời động 11 kW làm việc đầy tải Trong số nghiên cứu xem xét đến tác động môi trường động hiệu suất cao truyền động thay đổi tốc độ Vật liệu bổ sung sử dụng chế tạo thiết bị hiệu suất lượng cao phản ánh giá mua cao Nghiên cứu khẳng định chi phí tuổi thọ thấp động hiệu suất cao điều xem xét khía cạnh tác động mơi trường Bảo trì Động điện nhìn chung cần bảo trì, bảo trì thích hợp thường hay bị qn Có số bất thường thường xảy có ảnh hưởng bất lợi đến tính động cơ: a) thơng gió không đủ; b) nhiệt độ môi trường cao; c) liên kết khí khơng thẳng hàng; d) ứng dụng đai thang không phù hợp; e) bôi trơn không phù hợp; f) độ ẩm lớn; g) nhiễm bẩn; h) tải kéo dài; i) điện áp bất thường; j) cân điện áp nghiêm trọng (mất pha) Thơng gió khơng đủ nhiệt độ mơi trường cao gây điện trở cao dây quấn Tính trung bình, hiệu suất động giảm từ 0,2 % đến 1,0 % từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ làm việc động Ngoài ra, độ tăng nhiệt mức gây bảo trì sử dụng sai ứng dụng làm giảm tuổi thọ làm việc động tăng tiêu thụ lượng Đơi ma sát bổ sung tăng từ từ máy truyền động Điều gây tích tụ bụi quạt, mòn phận, bánh đai truyền khơng thẳng hàng, bôi trơn không đủ máy truyền động Các điều kiện làm giảm hiệu suất máy truyền động, làm giảm hiệu suất hệ thống tăng tiêu thụ lượng Để đảm bảo hiệu suất làm việc lâu dài kéo dài tuổi thọ động Cần thiết lập kế hoạch bảo trì đặn động thiết bị truyền động PHỤ LỤC A (tham khảo) HIỆU SUẤT SIÊU ĐẶC BIỆT (IE4) Các giá trị giới hạn danh nghĩa đề xuất cho hiệu suất lượng siêu đặc biệt đưa để tham khảo Trong TCVN 6627-30 (IEC 60034-30), thuật ngữ “siêu đặc biệt” “IE4" dự kiến có tổn hao giảm xấp xỉ 15 % so với IE3 Định nghĩa xác đề xuất Phụ lục Cấp hiệu suất lượng IE4 không bị giới hạn động cảm ứng lồng sóc ba pha cấp IE1, IE2 IE3 TCVN 6627-30 (IEC 60034-30) Thay vào đó, IE4 nhằm để sử dụng với tất kiểu động điện, đặc biệt với máy điện cấp nguồn qua chuyển đổi (cả động kiểu cảm ứng lồng sóc kiểu khác động đồng nam châm vĩnh cửu, v.v ) Vì tần số lưới điện số cực máy điện cấp điện qua chuyển đổi không liên quan trực tiếp đến tốc độ nên động thường đặc trưng dải tốc độ phân loại theo mơmen mà khơng phải theo cơng suất Do giới hạn IE4 xếp loại theo mômen cho dải tốc độ rời rạc Hình A.1 thể ví dụ đường cong hiệu suất CHÚ THÍCH 1: Người sử dụng cần nhận thức biến tần có hiệu suất kết hợp mà làm giảm hiệu suất hệ thống (động có biến tần) CHÚ THÍCH 2: để xác định hiệu suất động cấp điện qua biến đổi, xem IEC 60034-2-3 (đang chuẩn bị) Tuy nhiên, không cần phải đánh giá động toàn dải tốc độ từ 801 r/min đến 600 r/min, khơng cần đánh giá mơmen khơng đổi tồn dải tốc độ danh định Giới hạn danh nghĩa hiệu suất siêu đặc biệt nhìn chung tính mômen danh định TN sử dụng công thức sau: A, B, C, D hệ số nội suy (xem Bảng A.1 đây) CHÚ THÍCH 3: Công thức hệ số nội suy rút túy từ toán học để tạo đường cong phù hợp với giới hạn hiệu suất danh nghĩa mong muốn Chúng khơng có ý nghĩa vật lý Hiệu suất tính (%) làm tròn đến số có nghĩa sau dấu thập phân, tức xx,x % Hiệu suất IE4 danh nghĩa mômen lớn 000 Nm với giới hạn 000 Nm Không xác định hiệu suất IE4 danh nghĩa công suất lớn 400 kW Khi đánh giá từ hai giá trị mômen tốc độ (dải giá trị) trở lên, giới hạn hiệu suất danh nghĩa theo tiêu chuẩn cần tính tốn áp dụng riêng rẽ tổ hợp (các) mômen động danh định (dải) tốc độ danh định Đối với động đánh giá công suất danh nghĩa PN mà mômen, cần sử dụng công thức sau để xác định TN: TN = PN 60 1000 nN Mơmen tính cần làm tròn đến giá trị gần lấy từ dãy số ưu tiên R10, xem ISO Để trì tính tương thích với động 2, 4, cực, tốc độ, làm việc lưới, Bảng A.3 đưa chuyển đổi mômen tốc độ theo mức cơng suất tiêu chuẩn Từ đó, Bảng A.4 đưa giới hạn hiệu suất IE4 nguồn điện 50 Hz Bảng A.5 nguồn điện 60 Hz Bảng A.1 - Hệ số nội suy Mã IE Hệ số Từ 801 đến Từ 1001 đến Từ 1201 đến Từ 1501 đến Từ 1801 đến Từ 3001 đến 1000 r/min 1200 r/min 1500 r/min 1800 r/min 3000 r/min 3600 r/min IE4 max 2000 Nm max 2000 Nm max 2000 Nm max 2000 Nm max 1250 Nm max 1000 Nm A 0,2824 0,1901 0,1846 0,1648 0,2116 0,2227 B -3,8439 -2,9242 -2,7433 -2,4976 -2,6695 -2,7262 C 17,4628 13,6953 12,7473 11,6595 11,3369 11,1625 D 70,2209 76,1961 77,9565 79,7787 80,8449 81,2267 Để đơn giản việc sử dụng mức mômen rời rạc, áp dụng giới hạn danh nghĩa từ Bảng A.2 Bảng A.2 - Giới hạn danh nghĩa (%) hiệu suất siêu đặc biệt IE4 TN Nm Từ 801 đến Từ 1001 1000 r/min đến 1200 r/min Từ 1201 Từ 1501 đến Từ 1801 đến Từ 3001 đến đến 1500 1800 r/min 3000 r/min 3600 r/min r/min 2,5 76,6 81,2 82,6 84,0 84,9 85,3 3,2 78,0 82,3 83,7 85,0 85,9 86,1 4,0 79,4 83,4 84,7 85,9 86,7 87,0 5,0 80,6 84,4 85,6 86,8 87,5 87,8 6,3 81,9 85,4 86,5 87,6 88,3 88,5 83,1 86,3 87,4 88,4 89,1 89,2 10 84,1 87,2 88,1 89,1 89,7 89,9 12,5 85,1 88,0 88,9 89,8 90,3 90,5 16 86,2 88,8 89,7 90,5 91,0 91,1 20 87,1 89,5 90,3 91,1 91,5 91,6 25 87,9 90,1 90,9 91,6 92,1 92,1 32 88,7 90,8 91,5 92,2 92,5 92,6 40 89,5 91,4 92,1 92,7 93,0 93,0 50 90,2 92,0 92,6 93,2 93,4 93,4 63 90,8 92,5 93,1 93,6 93,8 93,8 80 91,5 93,0 93,6 94,1 94,2 94,1 100 92,0 93,4 94,0 94,4 94,5 94,4 125 92,5 93,8 94,3 94,8 94,8 94,7 160 93,1 94,2 94,7 95,1 95,1 95,0 200 93,5 94,5 95,0 95,4 95,4 95,2 250 93,9 94,8 95,3 95,6 95,6 95,4 315 94,3 95,1 95,6 95,9 95,8 95,6 400 94,6 95,4 95,8 96,1 96,0 95,7 500 94,9 95,6 96,0 96,3 96,2 95,9 630 95,2 95,8 96,2 96,5 96,3 96,0 800 95,4 96,0 96,4 96,6 96,4 96,1 1000 95,6 96,1 96,5 96,7 96,5 96,2 1250 95,8 96,2 96,6 96,8 96,6 - 1600 96,0 96,3 96,7 96,9 - - 2000 96,1 96,4 96,8 97,0 - - 2500 96,1 96,4 96,8 - - - 3150 96,1 96,4 - - - - 4000 96,1 - - - - - Bảng A.3 - Công suất tiêu chuẩn tính kW kết hợp với mơ men tốc độ động làm việc lưới TN Nm 50 Hz, 60 Hz, 50 Hz, 60 Hz, cực 50 Hz, cực 60 Hz, cực cực (Từ 801 cực (Từ cực (Từ (Từ 1501 (Từ 1801 đến(Từ 3001 đến đến 1000 1001 đến 1201 đến đến 1800 3000 r/min) 3600 r/min) r/min) 1200 r/min) 1500 r/min) r/min) 2,5 - - - - 0,75 - 3,2 - - - - - 1,1 4,0 - - - 0,75 1,1 1,5 5,0 - - 0,75 - 1,5 - 6,3 - 0,75 - 1,1 - 2,2 0,75 - 1,1 1,5 2,2 - 10 1,1 1,1 1,5 - 3,7 12,5 - 1,5 - 2,2 - 16 1,5 - 2,2 - - 5,5 20 2,2 2,2 3,7 5,5 7,5 25 - - - 7,5 - 32 3,7 - 5,5 - 11 40 - 5,5 7,5 11 15 50 5,5 5,5 7,5 - 15 18,5 63 - 7,5 - 11 18,5 22 80 7,5 - 11 15 22 30 100 - 11 15 18,5 30 37 125 11 15 18,5 22 37 45 160 15 18,5 22 30 45 55 200 18,5 22 30 37 55 75 250 22 30 37 45 75 90 315 30 37 45 55 90 110 400 37 45 55 75 110/132 150 500 45 55 75 90 160 185 630 55 75 90 110 200 220 / 250 800 75 90 110 150 250 300 1000 90/110 110 132/ 160 165 315 335 / 375 1250 132 150 200 220 / 250 355 / 375 - 1600 160 185 250 300 - - 2000 200 220 / 250 315 335 / 375 - - 2500 250 300 / 335 355 / 375 - - - 3150 315 375 - - - - 4000 355 / 375 - - - - - Bảng A.4 - Giới hạn danh nghĩa hiệu suất siêu đặc biệt (IE4) động làm việc lưới tần số 50 Hz PN kW cực 50 Hz cực 50 cực 50 Hz Hz 0,75 84,9 85,6 83,1 1,1 86,7 87,4 84,1 1,5 87,5 88,1 86,2 2,2 89,1 89,7 87,1 89,7 90,3 88,7 90,3 90,9 89,5 5,5 91,5 92,1 90,2 7,5 92,1 92,6 91,5 11 93,0 93,6 92,5 15 93,4 94,0 93,1 18,5 93,8 94,3 93,5 22 94,2 94,7 93,9 30 94,5 95,0 94,3 37 94,8 95,3 94,6 45 95,1 95,6 94,9 55 95,4 95,8 95,2 75 95,6 96,0 95,4 90 95,8 96,2 95,6 110 96,0 96,4 95,6 132 96,0 96,5 95,8 160 96,2 96,5 96,0 200 96,3 96,6 96,1 250 96,4 96,7 96,1 315 96,5 96,8 96,1 355 96,6 96,8 96,1 375 (400) 96,6 96,8 96,1 Bảng A.5 - Giới hạn danh nghĩa hiệu suất siêu đặc biệt (IE4) động làm việc lưới tần số 60 Hz PN cực 60 Hz cực 60 Hz cực 60 Hz 0,75 - 85,9 85,4 1,1 86,1 87,6 87,5 a 1,5 87,0 88,4 88,5 a 2,2 88,5 89,8 89,5 3,7 89,9 91,1 90,8 5,5 91,1 92,2 92,0 7,5 91,6 92,7 92,5 11 92,6 93,6 93,4 15 93,0 94,1 93,8 18,5 93,4 94,4 94,2 22 93,8 94,8 94,5 30 94,1 95,1 94,8 37 94,4 95,4 95,1 kW 45 94,7 95,6 95,4 55 95,0 95,9 95,6 75 95,2 96,1 95,8 90 95,4 96,3 96,0 110 95,6 96,5 96,1 150 95,7 96,6 96,2 185 95,9 96,7 96,3 220 96,0 96,8 96,4 250 96,0 96,8 96,4 300 96,1 96,9 96,4 335 96,2 97,0 96,4 375 96,2 97,0 96,4 a Do không liên tục đường cong IE3 60 Hz động cực có cơng suất 1,1 kW; 1,5 kW 2,2 kW, giá trị giới hạn IE4 lấy từ đường cong trơn (Bảng A.2) thấp chút so với giá trị IE3 (87,5 % 1,1 kW 88,5% 1,5 kW) Khi áp dụng giá trị giới hạn hiệu suất IE4 cho động thuộc phạm vi áp dụng TCVN 6627-30 (IEC 60034-30), phải đảm bảo đáp ứng mức hiệu suất lượng yêu cầu IE3 Do đó, giới hạn hiệu suất Bảng A.5 động cực, công suất từ 1,1 kW đến 1,5 kW, tần số 60 Hz lớn chút so với giới hạn từ Bảng A.2 Tốc độ (r/min) Hình A.1 - Giới hạn hiệu suất IE4 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 6627-2-1 (IEC 60034-2-1), Máy điện quay - Phần 2-1: Phương pháp tiêu chuẩn để xác định tổn hao hiệu suất thử nghiệm (không kể máy điện dùng cho xe kéo) [2] IEC 60034-2-3, Rotating electrical machines - Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC motors (Máy điện quay - Phần 2-3: Phương pháp thử nghiệm riêng để xác định tổn hao hiệu suất động điện xoay chiều cấp điện tử chuyển đổi)1 [3] TCVN 6627-12 (IEC 60034-12), Máy điện quay - Phần 12: Tính khởi động động cảm ứng lồng sóc ba pha tốc độ [4] IEC TS 60034-17, Rotating electrical machines - Part 17: Cage induction motors when fed from converters - Application guide (Máy điện quay - Phần 17: Động cảm ứng lồng sóc cấp điện tử chuyển đổi - Hướng dẫn áp dụng) [5] IEC/TS 60034-25, Rotating electrical machines - Part 25: Guidance for design and performance of a.c motors specifically designed for converter supply (Máy điện quay - Phần 25: Hướng dẫn thiết kế tính động điện xoay chiều thiết kế riêng để sử dụng nguồn chuyển đổi) [6] IEC 60034-26, Rotating electrical machines - Part 26: Effects of unbalanced voltages on the performance of three-phase cage induction motors (Máy điện quay - Phần 26: Ảnh hưởng cân điện áp lên tính động cảm ứng lồng sóc ba pha) [7] TCVN 7862 (IEC 60072-1), Dãy kích thước dãy cơng suất đầu máy điện quay Phần 1: Số khung 56 đến 400 số mặt bích 55 đến 1080 [8] IEC 60079-0, Explosive atmospheres - Part 0: Equipment - General requirements (Khí nổ - Phần 0: Thiết bị - Yêu cầu chung) [9] IEC 60300-3-3, Dependability management - Part 3-3: Application guide - Life cycle costing (Quản lý độ tin cậy - Phần 3-3: Hướng dẫn áp dụng) [10] IEC 61241-1, Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust - Part 1: Protection by enclosures "tD" (Thiết bị điện dùng nơi có bụi dễ cháy - Phần 1: Bảo vệ vỏ “tD”) (đã bị hủy) [11] IEC 61800-2, Adjustable speed electrical power drive systems - Part 2: General requirements - Rating specifications for low voltage adjustable frequency a.c power drive systems (Hệ thống truyền động công suất điện thay đổi tốc độ - Phần 2: u cầu chung - Quy định thơng số tính hệ thống truyền động điện xoay chiều điện áp thấp điều chỉnh tần số) [12] IEC 61800-8, Adjustable speed electrical power drive systems - Part 8: Specification of voltage on the power interface (Hệ thống truyền động điện có thay đổi tốc độ - Phần 8: Quy định kỹ thuật điện áp giao diện công suất) [13] ISO 3, Preferred numbers - Series of preferred numbers (Số ưu tiên - Dãy số ưu tiên) [14] EN 50347, General purpose three-phase induction motors having standard dimensions and outputs - Frame numbers 56 to 315 and flange numbers 65 to 740 (Động cảm ứng ba pha cơng dụng chung có kích thước cơng suất đầu tiêu chuẩn - số khung từ 56 đến 315 số mặt bích từ 65 đến 740) [15] NEMA ICS7.1, Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation, and Đang chuẩn bị Operation of Adjustable-Speed Drive Systems (Tiêu chuẩn an toàn cho kết cấu hướng dẫn lựa chọn, lắp đặt vận hành hệ thống truyền động thay đổi tốc độ) [16] NEMA MG1, Motors and Generators (Động máy phát) [17] NEMA MG10, Energy Management Guide For Selection and Use of Fixed Frequency Medium AC Squirrel-Cage Polyphase Induction Motors (Hướng dẫn quản lý lượng để lựa chọn sử dụng động cảm ứng nhiều pha lồng sóc sử dụng điện xoay chiều tần số cố định) [18] NEMA MG11, Energy Management Guide For Selection and Use of Single-Phase Motors (Hướng dẫn quản lý lượng để lựa chọn sử dụng động pha) [19] IEEE 112-1996, IEEE Standard Test Procedure for Polyphase Induction Motors and Generators (Qui trình thử nghiệm tiêu chuẩn IEEE động cảm ứng nhiều pha máy phát) MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Quy định chung Hiệu suất Môi trường Các ứng dụng Tính kinh tế Bảo trì Phụ lục A (tham khảo) - Hiệu suất siêu đặc biệt (IE4) Thư mục tài liệu tham khảo ... r/min) 2,5 - - - - 0,75 - 3,2 - - - - - 1,1 4,0 - - - 0,75 1,1 1,5 5,0 - - 0,75 - 1,5 - 6,3 - 0,75 - 1,1 - 2,2 0,75 - 1,1 1,5 2,2 - 10 1,1 1,1 1,5 - 3,7 12,5 - 1,5 - 2,2 - 16 1,5 - 2,2 - - 5,5 20... 96,2 96,6 96,8 96,6 - 1600 96,0 96,3 96,7 96,9 - - 2000 96,1 96,4 96,8 97,0 - - 2500 96,1 96,4 96,8 - - - 3150 96,1 96,4 - - - - 4000 96,1 - - - - - Bảng A.3 - Cơng suất tiêu chuẩn tính kW kết... 220 / 250 355 / 375 - 1600 160 185 250 300 - - 2000 200 220 / 250 315 335 / 375 - - 2500 250 300 / 335 355 / 375 - - - 3150 315 375 - - - - 4000 355 / 375 - - - - - Bảng A.4 - Giới hạn danh nghĩa