什么是IE3、IE4、IE5?
A: 国际电工委员会(IEC)发布的电机能效标准等级,其中IE1为最低效率、IE5为目前的最高效率等级。
Q:那IE3 IE4 IE5能效数值分别是多少?
A: 可查询IEC TS 60034-30-2:2016或GB/T 32891.2-2019,其中GB/T 32891.2-2019是等同采用国际标准,所以两者完全是相同的,对我这种英语不行的人,真是大福音。
Q:现在我知道IE3、IE4、IE5的含义,数值也知道了,那么IEC的电机能效标准跟国标有关系吗?
A:中国的最新版三相异步电动机强制性国家标准GB 18613—2020《电动机能效限定值及能效等级》于2020年5月发布,并已于2021年6月1日起正式实施。GB 18613—2020已将IE5效率列为中国三相异步电动机最高的一级能效等级指标。新国标还规定,自标准实施之日起,IE3效率将成为中国最低的三相异步电动机能效限定值(三级能效)。
Q
IEC标准和国标一样吗?
A: 不完全一样。
我们先看一下电机能效方面主要的国际标准和国家标准。可以看出来,国家标准的分类更细致。
1、三相异步电机国家能效标准对应效率值与IEC标准是一样的。
2、范围不同
我们看标准原文。
GB 18613-2020:
简单理解就是:GB 18613-2020针对的是常用的三相异步电动机、单相异步电动机、空调器风扇用电动机。
IEC60034-30-1和IEC60034-30-2(GB/T32891.1和 GB/T32891.2):
电网供电的交流电动机和变速交流电动机。
也就是IEC标准并未区分电机的用途,永磁或者异步电机,IEC的范围更广,而国标分类更加细致。
总结来说就是对三相异步电动机、单相异步电动机、空调器风扇用电动机这些在GB 18613范围内的电机,IE5和国标一级是一样的。但是对其他电机,比如永磁电机等就不是绝对的了,有些国家一级会超过IE5标准,有些又低于IE5标准。
Q
那选IE5能效电机值不值呢?
A: 回答这个问题之前我们以应用范围最广的三相异步电动机为例,看一组数据。
首先我们要看到,在2014年IEC 60034-30-1标准中有这样一段话:
2014年的时候,IEC判断IE5的电机“尚不具有商业化价值”。现如今情况怎么样呢?在2021年《电机与控制应用》中,有一篇文章《IE5 能效等级三相异步电动机的研制》,其中写到:
从文章的结论可以看出,IE5电机的技术方面很多电机厂已经能实现了,从我们与供应商的交流也能得出这个结论,但是实现的过程是通过堆材料、提工艺,意味着成本急剧增高。所以现在在空压机行业出现了一个现象,曾经高高在上的永磁电机反而比异步电机更加便宜。其原因在于永磁电机是通过永磁体的应用实现能效的提升,对材料、工艺要求并不严格。加上中国是稀土大国,永磁体材料价格实惠。
IE5电机的实现方法我们有了一个大概的了解,我们接着来看IE5电机到底值不值。
IE5能效到底能提高多少呢?
以90kW-4极电机为例
如果以每年运行8000h,每度电的价格0.7元来估算一下成本与收益
需要注意的是,我们是以理论效率来计算的,但是实际运行中,效率并不是一个定值,而是根据负载的情况有变化,所以实际运行的效果还要具体评估。
所以IE5电机到底值不值得投资,每个人都有自己的答案。
总结:IE5时代已经到来,电动机作为使用最广泛的用电设备之一,哪怕1%的效率提高都会积少成多,最后形成数值巨大的效益。在六部委发布的工业能效提升行动计划中,也提到要持续提升用能设备系统能效,2025年新增高效节能电机占比达到70%以上。所以高效电机的发展方向是确定的,发展的快慢就要看市场的调控和技术的发展速度。
空压机作为电动机主要应用领域,其高效电机的装载率直接影响国家整体工业能耗水平。中车压缩机部分机型已经逐步选配IE5电机,以实现效率的进一步提升。中车压缩机,助力碳中和。