Hiệu suất động cơ điện (motor) là thước đo khả năng biến đổi năng lượng điện thành cơ năng của động cơ điện. Hay nói cách khác là tỷ lệ của công cơ học đầu ra và công suất điện tiêu thụ đầu vào.

Công cơ học đầu ra luôn luôn thấp hơn so với công suất điện đầu vào do một phần năng lượng điện bị mất mát do ma sát, chuyển hóa nhiệt năng. Hiệu suất động cơ (motor) càng cao thì khả năng chuyển hóa năng lượng điện thành cơ năng càng tốt, mất mát năng lượng càng nhỏ. Ở bài viết này, hãy cùng tìm hiểu về hiệu suất động cơ điện và so sánh sự khác biệt giữa các hiệu suất.

Hiểu các quy định về hiệu suất động cơ

Hiệu suất sử dụng năng lượng của động cơ đã có một chặng đường dài kể từ những năm 1960. Động cơ đã tăng từ hiệu suất 88% năm 1960 lên 95,8% vào năm 2013.

Với việc các chính phủ và cơ quan công nhận những tác động tích cực của động cơ điện tiết kiệm năng lượng trong việc giảm mức tiêu thụ và khí thải, các tiêu chuẩn về hiệu suất hiện đã được áp dụng trên toàn thế giới.

Ví dụ, vào năm 1999, Ủy ban các nhà sản xuất máy điện châu Âu (CEMAP/EU) đã đưa ra một chương trình tự nguyện cho một số loại động cơ có giới hạn. Điều này đã phát triển và vào năm 2009, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã tạo ra một tiêu chuẩn mới. Tiêu chuẩn IEC 60034-30 xác định các cấp hiệu suất năng lượng quốc tế cũng như thiết lập các phương pháp thử nghiệm để xác định tổn thất năng lượng.

Các cấp hiệu quả năng lượng được định nghĩa là:

IE1 - Hiệu suất tiêu chuẩn

IE2 – Hiệu quả cao

IE3 – Hiệu suất vượt trội

IE4 – Hiệu suất siêu cao cấp.

Động cơ điện được phân loại thành các loại hiệu suất: IE1, IE2, IE3 và IE4, mỗi loại thể hiện một bước tiến về hiệu quả năng lượng. Động cơ IE1 có hiệu suất kém nhất, trong khi động cơ IE4 có hiệu suất cao nhất.

Hiệu suất của mỗi loại được xác định trong phạm vi công suất đầu ra định mức từ 0,75 đến 375 kW và được tính bằng tỷ số giữa công suất đầu ra cơ học và công suất điện đầu vào. Động cơ điện IE3 có thể đạt hiệu suất khoảng 96% (tùy thuộc vào công suất và tốc độ) và động cơ IE4 đạt hiệu suất khoảng 97%. Xếp hạng IE5 thậm chí còn hiệu quả cao hơn, được gọi là Hiệu suất siêu cao cấp, sẽ được lên kế hoạch cho các bản cập nhật quy định trong tương lai.

Sự khác biệt chính giữa các loại này nằm ở mức tiêu thụ năng lượng và hiệu quả hoạt động, mỗi loại tiếp theo sẽ có những cải tiến trong các lĩnh vực này.

Bốn loại động cơ IE

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã xác định một số loại hiệu suất động cơ, được gọi là xếp hạng IE (Hiệu suất Quốc tế). Những xếp hạng này giúp phân biệt hiệu quả năng lượng của động cơ điện.

IE1 – Hiệu suất tiêu chuẩn: 

Thường được coi là thế hệ đầu tiên của động cơ tiết kiệm năng lượng, động cơ IE1 là mức hiệu suất cơ bản. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng ít đòi hỏi hơn trong đó chi phí năng lượng không phải là mối quan tâm hàng đầu.

Công suất: 0,75kW đến 355kW

Cực: 2, 4, 6, 8, 10, 12

Phạm vi tốc độ: 500 vòng/phút đến 3600 vòng/phút

Tần số vòng/phút: 50Hz đến 60 Hz

IE2 - Hiệu suất cao: 

Động cơ IE2 mang lại một bước tiến đáng kể về hiệu suất năng lượng so với IE1. Chúng rất phù hợp cho các ứng dụng có động cơ chạy thường xuyên và có thể tiết kiệm năng lượng theo thời gian.

Công suất: 0,75kW đến 355kW

Cực: 2, 4, 6

Phạm vi tốc độ: 1000 vòng/phút đến 3600 vòng/phút

Tần số vòng/phút: 50Hz đến 60 Hz

IE3 - Hiệu suất cao cấp: 

Những động cơ này thậm chí còn hiệu quả hơn IE2 và thường được yêu cầu theo quy định ở nhiều quốc gia khác nhau về khả năng tiết kiệm năng lượng. Động cơ IE3 lý tưởng cho các hoạt động liên tục hoặc gần như liên tục, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể.

Công suất: 0,75kW đến 355kW

Cực: 2, 4, 6, 8

Phạm vi tốc độ: 750 vòng/phút đến 3600 vòng/phút

Tần số vòng/phút: 50Hz đến 60 Hz

IE4 - Hiệu suất siêu cao cấp: 

Loại hiệu suất cao nhất hiện nay, động cơ IE4 mang lại khả năng tiết kiệm năng lượng lớn nhất. Chúng được thiết kế cho các ứng dụng trong đó động cơ chạy gần như liên tục và chi phí năng lượng cao đòi hỏi hiệu suất tốt nhất có thể.

Công suất: 2,2kW đến 230kW

Cực: 2, 4, 6, 8

Phạm vi tốc độ: 750 vòng/phút đến 3600 vòng/phút

Tần số vòng/phút: 50Hz đến 60 Hz

Mỗi bước tiến lên trong lớp IE thể hiện bước nhảy vọt về hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm chi phí vận hành và tác động đến môi trường.

Sự khác biệt giữa động cơ IE3 và IE4 là gì?

Động cơ IE3 và IE4 khác nhau chủ yếu ở hiệu suất sử dụng năng lượng.

Động cơ IE4, được phân loại là 'Hiệu suất Siêu cao cấp', tiêu thụ ít năng lượng hơn và có chi phí vận hành thấp hơn so với IE3, là động cơ 'Hiệu suất Cao cấp'. Hiệu quả trong IE4 đạt được thông qua thiết kế tiên tiến, chẳng hạn như thiết kế rôto và stato cải tiến cũng như việc sử dụng vật liệu chất lượng cao hơn.

Cả hai động cơ đều sử dụng công nghệ làm mát IC411 và IC416.

Động cơ IE3 có thể có kích thước khung nhôm từ 80-160 hoặc khung gang có kích thước từ 80-400 trong khi khung nhôm IE4 có kích thước từ 100-160 và khung gang từ 100-315.

Cả hai động cơ thường được tích hợp với Bộ truyền động và bộ biến tần (VFD) để cải thiện khả năng kiểm soát và hiệu quả trong các ứng dụng tải thay đổi.

Mặc dù cả hai đều phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp khác nhau, nhưng động cơ IE4 thường được chọn cho các ứng dụng mà chi phí năng lượng là mối lo ngại đáng kể và vì lợi ích bền vững lâu dài của chúng.

Sự khác biệt giữa động cơ IE2 và IE3 là gì?

Động cơ IE2 được xếp vào loại hiệu suất cao, có dải công suất tương tự IE3, từ 0,75kW đến 355kW. Tuy nhiên, chúng bị giới hạn ở 2, 4 và 6 cực. Động cơ IE2, được gọi là 'Hiệu suất Cao', cung cấp mức hiệu suất năng lượng vừa phải, trong khi động cơ IE3 mang lại mức hiệu suất cao hơn, được gọi là 'Hiệu suất Cao cấp'.

Sự cải tiến này ở động cơ IE3 là do thiết kế động cơ được cải tiến và vật liệu chất lượng tốt hơn, giúp giảm tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành.

Động cơ IE3 thường được ưu tiên sử dụng trong các ứng dụng mà việc tiết kiệm năng lượng và tác động đến môi trường là những vấn đề đáng cân nhắc.

Sự khác biệt giữa động cơ IE1 và IE2 là gì?

Động cơ IE1 và IE2 khác nhau về hiệu suất năng lượng, trong đó động cơ IE2 hiệu quả hơn. Động cơ IE1, thường được gọi là 'Hiệu suất Tiêu chuẩn', có hiệu suất kém nhất và đang dần bị loại bỏ ở nhiều khu vực do mức tiêu thụ năng lượng cao hơn.

Tuy nhiên, động cơ IE1 có hiệu suất tiêu chuẩn vẫn được sử dụng trong các ứng dụng mà việc sử dụng động cơ không thường xuyên hoặc trong thời gian ngắn hơn.

Mặt khác, động cơ IE2 mang lại hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn nhờ những cải tiến về thiết kế và vật liệu như các lớp mỏng chất lượng tốt hơn ở stato và roto, khiến chúng trở thành một lựa chọn tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường hơn.

Sự khác biệt giữa động cơ IE1 và IE3 là gì?

Động cơ IE1 và IE3 khác nhau về hiệu suất năng lượng, trong đó động cơ IE2 có hiệu suất cao hơn. Động cơ IE1, thường được gọi là 'Hiệu suất Tiêu chuẩn', có hiệu suất kém nhất và đang dần bị loại bỏ ở nhiều khu vực do mức tiêu thụ năng lượng cao hơn.

Tuy nhiên, động cơ IE1 có hiệu suất tiêu chuẩn vẫn được sử dụng trong các ứng dụng mà việc sử dụng động cơ không thường xuyên hoặc trong thời gian ngắn hơn.

Động cơ IE3 là loại động cơ điện có hiệu suất cao, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế về hiệu quả năng lượng. Với những ưu điểm vượt trội như tiết kiệm điện năng, độ bền cao và khả năng làm việc ổn định, động cơ IE3 đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. 

Ngoài ra, động cơ IE3 còn có tuổi thọ cao và độ tin cậy vượt trội. Với thiết kế tối ưu và vật liệu chất lượng cao, động cơ IE3 có khả năng hoạt động ổn định trong thời gian dài, giảm thiểu nhu cầu bảo trì và thay thế. Điều này giúp tiết kiệm chi phí dài hạn cho người dùng và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Kỹ Thuật Năng Lượng phân phối các dòng động cơ điện Enertech từ hiệu suất IE1 đến IE5, với đa dạng công suất, vỏ ngoài gồm có nhôm, gang, inox. Các dòng động cơ điện Enertech được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau sẽ là sự lựa chọn hợp lý cho khách hàng. Để mua hàng vui lòng liên hệ hotline 0902 477 357 hoặc fanpage: https://zalo.me/kythuatnangluong để được tư vấn.