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Conclusion first: 銘板に「スーパープレミアム」と書かれているからといって、IE4 モーターが自動的に正しい選択になるわけではありません。モーターが長時間稼働し、負荷が十分に安定しており、フレーム、始動トルク、および駆動が機械に適合している場合、これは正しい選択です。 11 kW、4 極ユニットの全負荷、年間 6,000 時間の場合、IE3 と IE4 の入力差は約 0.16 kW で、紙の上では小さいですが、年間約 936 kWh になります。この節約により、継続的な作業では価格割増が正当化されますが、短時間の設置や非常に大規模な設置では価格が消えてしまう可能性があります。
このガイドでは、IEC 60034-30-1 における IE4 の意味、損失の所在、ポンプ、ファン、コンベア、およびその他の産業用ドライブに関して IE4 と IE3 のどちらを決定するかを説明します。
IE4 は効率クラスであり、モーター技術ではありません。 IEC 60034-30-1 は、ライン給電かご形誘導電動機の IE1 標準効率、IE2 高効率、IE3 プレミアム効率、IE4 スーパー プレミアム効率、および IE5 ウルトラプレミアム効率を定義しています。この規格は、指定された電力、極数、および周波数における最小全負荷効率を設定します。特定の部分負荷曲線、始動トルク、または VFD の性能を保証するものではありません。
一般的な 11 kW、4 極、50 Hz モーターの場合、IE3 から IE4 へのステップにより、最小効率は約 91.4% から 92.6% に変化します。小さいように思えますが、全負荷時の入力電力の差は約 0.16 kW です。 6,000 稼働時間以上、つまり約 936 kWh になります。クラスごとの完全な比較については、これを参照してください。 IE3とIE4の比較 .
| 効率クラス | 最小効率 (%) | 全負荷時の入力電力 (kW) | 6,000 時間/年でのエネルギー使用量 (kWh) |
|---|---|---|---|
| IE1 | 87.6 | 12.56 | 75,342 |
| IE2 | 89.8 | 12.25 | 73,494 |
| IE3 | 91.4 | 12.04 | 72,210 |
| IE4 | 92.6 | 11.88 | 71,274 |
この表をスクリーニング チェックとして使用します。データシートの定格電力、周波数、極数、およびテスト方法での正確な効率を常に比較してください。 IEC テーブル参照のない「高効率」ラベルだけでは、入札や交換の決定には不十分です。
IE4 設計は、主に固定子巻線、固定子と回転子の積層、エアギャップ、冷却システムにおける損失を削減します。これは通常、よりアクティブな材料、つまりより長いコア、より多くの銅、より薄いまたはより高品質の電気鋼、より厳しい製造公差、そして場合によってはより効率的なファンを意味します。その結果、モーターは、置き換えられる IE3 ユニットよりも重くなるか、フレーム サイズが 1 つ大きくなる可能性があります。これは、足穴の間隔、シャフトの高さ、端子ボックスのクリアランス、およびカップリングの位置合わせにとって重要です。
同じ出力の場合、IE4 モーターは全負荷時に消費する電流が少なくなる可能性がありますが、始動電流、スリップ、温度上昇も異なる場合があります。改造の場合は、同等の交換を前提とするのではなく、保護設定、ケーブル サイズ、スターターの過負荷範囲を確認してください。
このグラフは、継続的な勤務において IE4 が正当化されやすい理由を示しています。絶対的な損失の減少はわずかですが、1 時間ごとに繰り返されます。電気料金が高い、またはモーター人口が多い工場では、この繰り返し時間が予算の限界となります。
11 kW、全負荷、年間 6,000 時間、0.12 米ドル/kWh の場合、IE3 から IE4 への節約計算値は、年間約 936 kWh × 0.12 = 112 米ドルとなります。 IE4 の価格プレミアムが 300 米ドルの場合、単純な回収は公共料金のリベートまでに約 2.7 年かかります。これは、一年のほとんどを稼働するポンプやファンにとっては妥当なケースです。
70%負荷、4,000時間での出力は7.7kWです。 IE3 と IE4 の入力差は約 0.10 kW、つまり年間約 400 kWh にまで減少します。同じ電気料金であれば、年間約 48 ドルの節約となり、300 ドルの保険料の回収期間は約 6 年間になります。モーターは依然としてエネルギーを節約しますが、経済的理由は弱くなります。
汎用 4 極 IE4 ユニットは、長時間稼働するファン、ポンプ、コンプレッサーの通常の出発点です。
YE4/IE4 汎用4極誘導モータ この 1500 RPM IE4 モーターを承認する前に、部分負荷効率とサイジング マージンを年間負荷プロファイルと比較してください。 製品を見る→ 独自の負荷プロファイル、料金表、および価格プレミアムを使用します。 40% の負荷で年間 2,000 時間稼働するモーターは、全負荷効率だけを重視して購入すべきではありません。 IE4 を承認する前に、部分負荷効率と実際のオーバーサイズ マージンを確認してください。
IE4 は、年間約 4,000 時間以上稼働する遠心ポンプ、ファン、コンプレッサー、HVAC 循環、およびプロセス ラインなどの継続的で安定した作業において最も強力です。また、電力が高価な場合、モーターが IE4 を必要とする入札の一部である場合、または廃熱とパネル負荷が重要な場合の正当化も容易になります。 EU のエコデザイン規則により、IE4 は特定の電力範囲に制限されているため、IE3 が許容できると考える前に現在の範囲を確認してください。
| 選択要素 | 通常、IE4 の方が正当化されやすい | IE3を買ったほうが良いかも知れません |
|---|---|---|
| 年間運転時間 | 約4,000時間以上 | 約2,000時間以下 |
| 負荷プロファイル | 安定した、60 ～ 100% の負荷 | 頻繁な軽負荷または変動性の高い負荷 |
| スタート義務 | ソフトスタートまたはVFD、低慣性 | 直接オンライン、高慣性、頻繁な始動 |
| 改装スペース | フレームとベースによりモーターの大型化が可能 | 既存のフレーム、シャフト、足穴では変更が制限される |
| エネルギー価格 | 高い料金または不安定な料金 | 低料金と短い営業時間 |
コンベア、クラッシャー、容積式ポンプなどの高トルクの 6 極用途では、始動トルクと熱マージンを詳しく調べる必要があります。効率クラスが高くても、自動的に始動トルクが大きくなるわけではありません。これらの任務については、駆動負荷に対する高トルク 6 極 IE4 オプションを確認してください。
YE4/IE4 高トルク 6 極誘導モーター コンベア、クラッシャー、または容積式ポンプの始動トルクと熱的余裕を確認します。この 1,000 RPM IE4 オプションは、トルクと引き換えに速度を犠牲にします。 製品を見る→ 発注書を発行する前に、IE3 の銘板だけでなく、モーターを機械や設置場所と比較してください。次のチェックにより、ほとんどの改修による予期せぬ問題が検出されます。
低速ダイレクトドライブのアプリケーションでは、多くの場合、効率ラベルだけよりもフレームとベアリングの配置の方が重要です。デューティが低速、連続、高負荷の場合は、低速ヘビーデューティ 8 極 IE4 オプションを確認してください。
YE4/IE4 低速高耐久 8 極モーター 低速連続高負荷ダイレクトドライブの場合、この 750 RPM IE4 モーターは高トルクとシリーズ最大の過負荷マージンを提供します。 製品を見る→ 浙江省台州市に本拠を置くKuayue Motorは、34年間の中小規模産業用モーターの経験があり、CCCおよびCE認証を取得し、ISO 9001に基づいてモーターを製造していると述べています。その生産プロファイルには、社内でのスタンピング、巻線、機械加工、組み立て、テストが含まれます。フレームを比較する購入者にとって、 YE4/IE4 超高効率モーターシリーズ ポンプ、ファン、鉱業、化学、繊維、吊り上げ、港湾機械の業務向けの 2 極、4 極、6 極、および 8 極のバリエーションが含まれます。
IE4 は、ライン給電かご型誘導電動機に関する IEC 60034-30-1 に基づくスーパー プレミアム効率クラスです。これは最小効率評価であり、特定のローターまたはステーターの設計ではありません。
IE4 は損失が少なく、通常はランニング コストも低くなりますが、コストが高くなる傾向もあります。より良い選択は、年間労働時間、負荷プロファイル、プレミアム価格、およびフレームが既存の設備に適合するかどうかによって異なります。
11 kW、4 極モーターの全負荷および年間 6,000 時間の場合、IE3 から IE4 への節約の計算値は約 936 kWh になります。実際の節約量は、部分負荷、短時間、または電力品質が低い場合には減少します。
多くの IE4 モーターは VFD 上で実行できますが、すべてが自動的に適しているわけではありません。絶縁、巻線の温度上昇、ベアリング電流の軽減、速度範囲、およびベース速度以下の一定トルクのディレーティングを確認してください。
IE4 モーターは、ポンプ、ファン、コンプレッサー、HVAC、コンベア、鉱山、化学処理、繊維、昇降、港湾機械で一般的です。実行時間が長く、負荷が安定している場合に最も魅力的です。
軸高さ、足穴、フランジ、端子箱すきま、カップリング、起動トルクを合わせてください。 IE4 モーターは同じ出力の IE3 ユニットよりも大きい場合があるため、注文する前に図面を比較してください。
