
图1 与传统的异步电动机相比,ECOiPM电动机的效率高于IE3标准的要求
欧盟最新的效率等级规定已经开始生效,其规定电动机的最低效率必须为IE2级。为了最大程度的配合新的能效标准,Yaskawa公司除了进一步研发IE2和IE3异步电动机之外,还推出了新产品ECOiPM系列电动机。
欧洲EuP耗能产品指令除提出了有利于环保和可持续增长的要求外,也对能源利用率提出了要求。因此,欧盟第640/20095号指令对能源消耗和异步电动机的效率也做出了规定。最新的国际标准IEC 60034-30:2008则对电动机的效率重新进行了定义。新标准的第一步已于2011年6月16日生效:从新标准开始生效之日起允许使用的异步电动机最低效率等级为IE2。从2015年1月1日起,功率在7.5~375kW范围内的异步电动机将要执行效率等级IE3的规定,或者采用IE2效率等级电动机的替代方案。最后一步,也就是第三个阶段:从2017年1月1日起功率范围小于0.75kW的电动机也要执行最低效率等级IE3的规定。届时,IE2级电动机可以在配用变频器的情况下继续使用。
更加轻巧的永磁电动机
为了最大程度的配合新的能效标准,Yaskawa公司除了进一步研发IE2和IE3异步电动机之外,还推出了新产品ECOiPM系列电动机(图1)。
目前还没有一个标准涉及此类型的永磁电动机,而实验证明该永磁电动机比标准电动机有着更高的能源利用效率。例如,这一电气驱动装置的工作效率明显高于IE3异步电动机(图2)。
与传统的IE3异步电动机相比,ECOiPM系列电动机的结构尺寸明显缩小,变得更加紧凑。它可以毫无问题的替代现有的异步电动机,并能大大降低CO2的排放,且其轴径和连接凸缘的尺寸及位置都与现有的异步电动机相同。ECOiPM永磁电动机的安装方式既有立式安装也有卧式安装,电动机的功率范围为0.4~7.5kW,工作电压为200V和400 V。
满足多种要求的变频器
与V1000系列变频器相互配合,ECOiPM系列电动机能够提供一个效率很高的动力驱动解决方案:今天就能够达到640/20095欧盟标准的要求,同时还能帮助用户明显降低整个使用寿命周期内的总成本费用。这种结构紧凑的矢量变频器是为常规应用而研发的,因此有着非常广泛的应用。
为了满足不同应用场合的要求,V1000系列变频器有多种类型,例如:没有散热翅片的结构形式以及安全保护性能达IP 66的类型等。变频器可以与传输功率至18 kW的电动机配套使用。尽管这种电动机的体积小且结构紧凑,但在日常工作情况下却有着很高的可靠性:最高过载达120%,从而能够承担较大驱动系统才能承担的任务。

图2 在输出功率相同时ECOiPM永磁电动机有着更高的效率
高可靠性设计的变频器
Yaskawa公司在其变频器设计开发和生产过程中,在质量和可靠性方面给予了极高的关注。因此,V1000系列变频器按照80%额度负荷连续运行时的使用寿命可长达10年。同时,这一变频器还更加易于维护保养,必要时可以快速更换,从而缩短了机床设备的停机时间。
V1000系列变频器满足了两大机械制造指令Safety Cat 3(EN 954-1)和Stop Cat 0(EN 60204-1)的要求,从而满足了国际上所有有关安全方面的规定和要求,满足了国际机床设备技术规范的要求。集成在V1000系列变频器中的控制软件可以在不影响ECOiPM永磁电动机正常工作的同时对电动机进行控制。这不仅仅是节约了费用和成本,而且也为使用者带来了一系列的好处,即使得此电动机也可以在非常恶劣的工业生产环境中使用。为了保证满足高负载的要求,其还集成了在线调整功能,在线的温度监控可以对电动机的工作情况进行调整和补偿,从而进一步提高永磁电动机的工作效率。
节能驱动方案减少总费用
当电动机与变频器配套使用时,理所当然的会节约能源费用。利用符合IE3能效标准的永磁电动机ECOiPM及变频器V1000,所能达到的能源利用效率更是超过了标准的规定。与今天常见的标准电动机相比,永磁电动机的采购成本要高一些,但是若按每年5000h的工作时间,一度电的价格以0.13欧元来计算,其一年节约的电能费用就补偿了大部分超出常规电动机的价格;同时它也把整个使用寿命周期内的总成本费用降低了。利用变频器调节的异步电动机或者高效的电动机控制系统,虽然也能节约电力费用,但远远达不到永磁电动机所能达到的水平。例如,ECOiPM永磁电动机与V1000变频器的配套使用可以持续性的降低能源费用,尤其是当永磁电动机在部分负载工况下运行时。
很多情况下,利用Yaskawa公司提供的这种电动机-变频器组合可以在几个月内收回投资。
高效节能的调速永磁电动机
利用永磁电动机与变频器的组合不仅可以降低企业的能源费用而且也可以降低企业的CO2排放。与今天的标准电动机相比,EVOiPM永磁电动机与V1000变频器的组合应用可以减少CO2排放3.4t。
Yaskawa公司利用ECOiPM永磁电动机为满足欧盟2009/125/EG技术规范提供了一个简单而又可靠的解决方案。
改用永磁电动机结合转速调节的变频器控制技术,能够为企业节约大量的能源费用和运行费用,而且随着电能价格的上涨这种节约潜力也越来越大。
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