Международные требования к энергоэффективности приводов

В прошлом многие страны мира применяли внутринациональные нормативы в области энергоэффективности оборудования. Так, в Европе использовался стандарт CEMEP, в США — EPAct. Россия применяла ГОСТ Р 51677-2000. В рамках совершенствования международного сотрудничества в части обеспечения энергоэффективности электроприводов две организации — Международная электротехническая комиссия (МЭК) и Международная организация по стандартизации (ISO) разработали межгосударственный стандарт IEC 60034-30. Он устанавливает классы энергоэффективности для низковольтных асинхронных приводов, определяет универсальные требования к ней. Оборудование, представленное в магазине «Мир Привода», соответствует положениям всех действующих нормативов.

Энергоэффективность: нормативные классы

Межгосударственный стандарт IEC 60034-30 выделяет три класса энергоэффективности:

• стандартный (Standard), обозначаемый IE1, соответствующий европейскому EFF2;
• высокий (High) или IE2, приближенный к европейскому EFF2, американскому EliAct (для 60 Гц);
• премиальный (liremium) или IE3, практически соответствующий американскому NEMA liremium (также 60 Гц).

Стандарт действует в отношении подавляющего большинства трехфазных асинхронных приводов с короткозамкнутым ротором, используемых в промышленности. Однако, норматив не распространяется на приводы:

• функционирующие с частотным преобразователем;
• используемые в составе другого оборудования (например, насоса, вентилятора) и не подлежащие, как следствие, независимому испытанию.

Как применяются стандарты

Действие стандарта IEC 60034-30 распространяется на приводы:

• мощностью 0,75-375 кВт;
• с количеством пар полюсов (2p), равным 2, 4 и 6.

Для сравнения, требования по CEMEP действовали в отношении КПД приводов мощностью не более 90 кВт, количеством 2p, равным 2 или 4. А требования EPAct распространялись на приводы мощностью 0,75-150 кВт, количеством 2P — 2, 4 или 6.

Используя единый межгосударственный стандарт, эксплуатанты электроприводов из разных стран мира имеют возможность быстро идентифицировать оборудование с требуемыми параметрами. Классы, определенные нормативом IEC/EN 60034-30, базируются на итогах испытаний, которые проведены в установленном порядке. Стандарт выделяет критерии энергоэффективности исходя из показателей по потере мощности и величин КПД.

На российском рынке электроприводов распространено два подхода. В соответствии с первым производитель двигателя из РФ указывает величины КПД, по второму — не применяет каких-либо показателей. Второй подход не способствует росту доверия к оборудованию, выпущенному отечественным предприятием.

Способы определения энергоэффективности

Применяются два способа установления КПД:

1. Прямой.

   Он базируется на экспериментальном измерении уровня мощности, и притом не слишком точен.

2. Косвенный — регламентируемый новым стандартом.

   Данный способ учитывает такие показатели как:

   • температура;
   • нагрузочные потери электроэнергии.

Оба показателя устанавливаются посредством измерений, оценки их результатов, а также математических вычислений.

Важно, чтобы показатели КПД сравнивались при условии применения одинаковых способов установления значений. Если говорить о косвенном методе, то он предполагает:

• определение потерь мощности исходя из итогов нагрузочных испытаний;
• оценку результатов измерения потерь (по номинальной нагрузке не более 1000 кВт);
• математические вычисления с расчетом потерь мощности.

В рамках третьей процедуры применяется формула:

КПД = Р2 / Р1=1 — ΔР / Р1, в которой:

P2 — величина полезной мощности на валу привода;

P1 — мощность, что потребляется из электросети;

ΔР — общие потери в электроприводах.

Чем выше КПД, тем ниже потери, как и потребление электроэнергии приводом. Соответственно — тем выше энергоэффективность оборудования.

Некоторые российские нормативы — например, ГОСТ Р 54413-2011, правомерно сопоставлять с действующим международными.

Российские стандарты и международные: как соотносятся

Отличия российских нормативов от международных можно проследить:

• в специфике математических вычислений при установлении параметров электроприборов;
• в применении разных единиц измерений;
• в определении состава процесса испытаний, параметров испытательных приборов, условий проведения испытаний;
• в регламентации условий эксплуатации оборудования.

В России действуют аналогичные европейским классы энергоэффективности. Сведения о них отражаются в паспортах на оборудование, технической документации, элементах маркировки, отображаются на шильдиках.