Как стандарты из серии МЭК 60034 повышают энергоэффективность электродвигателей?

Что общего у конвейерных лент, водяных насосов и элеваторов? Все они приводятся в действие электродвигателями. Электромоторы были, возможно, одним из ключевых драйверов промышленной революции. И даже сегодня они остаются незаменимыми инструментами.

Работу по стандартизации этих устройств специалисты Международной электротехнической комиссии (International Electrotechnical Commission; IEC; МЭК) начали еще в 20-е годы прошлого века. 

Став один из самых первых технических комитетов (ТК) в составе МЭК, специально сформированный для этого МЭК / ТК 2 начал работу над стандартами на электрические моторы еще в 1911 году. 

И сейчас он по-прежнему так же активен, как и прежде. В частности, работа МЭК / ТК 2 способствует повышению энергоэффективности этих незаменимых устройств посредством публикации серии международных стандартов и технических спецификации (ТС), касающиеся генераторов и двигателей всех размеров.

Как пример, можно привести серию международных стандартов МЭК 60034 "Электрические машины вращательного действия", которые широко используются во всем мире. В частности, многие регулирующие органы уже приняли на вооружение описанную в этих стандартах систему ранжирования двигателей в соответствии с их классами эффективности.

Одним из разработанных специалистами МЭК / ТК 2 документов, входящих в эту серию является международный добровольный стандарт на основе консенсуса МЭК 60034-30-1:2014 "Электрические машины вращательного действия - Часть 30-1: Классы эффективности двигателей переменного тока с линейным приводом".

Его текст включает описание принципов классификации по энергоэффективности применительно к стандартным промышленным двигателям. Это позволяет сравнивать различные типы двигателей с точки зрения КПД.

Другим важным стандартом является документ МЭК 60034-1:2017 "Электрические машины вращательного действия - Часть 1: Оценка и эффективность", который упрощает измерение характеристик и ранжирование электрических машин вращательного действия. Новое издание документа на 226 страницах было опубликовано в 2017 году.

По словам представителей МЭК / ТК 2, большая часть проводимой ими работы в последние годы была посвящена классификации и измерению энергоэффективности. Но вскоре "эта глава будет закрыта": большая часть работы по стандартизации энергоэффективности двигателей завершена. 

Специалисты МЭК / ТК 2 планируют в ближайшее время выпустить комплексное руководство по энергоэффективности для двигателей. И как только этот документ будет опубликован, они переключат свое внимание на техническое обслуживание электромоторов.

Поддержание актуальности уже существующих стандартов является еще одной ключевой задачей для МЭК / ТК 2. Десть специальных рабочих групп занимаются актуализацией существующих стандартов, касающихся различных аспектов электромоторов. 

Например, выделяемого ими шума (МЭК 60034-9:2017 "Электрические машины вращательного действия - Часть 9: Допускаемые уровни шума"), синхронных генераторов (МЭК 60034-3:2007 "Электрические машины вращательного действия – Часть 3: Специальные требования к синхронным генераторам, приводимым в движение паровыми турбинами или газовыми турбинами внутреннего сгорания") и вибрации (МЭК 60034-14:2018 "Электрические машины вращательного действия – Часть 14: Механическая вибрация некоторых машин с высотой вала 56 мм и более - Измерение, оценка и пределы интенсивности вибрации"). 

Благодаря этим усилиям по актуализации некоторые из стандартов, опубликованных в 70-е годы прошлого века, все еще используются сегодня. Как пример можно привести документ МЭК 60413:1972 "Процедуры испытаний для определения физических свойств щеточных материалов для электрических машин", который устанавливает процедуры испытаний для определения физических свойств материалов для токопроводящих деталей, непосредственно соприкасающиеся с токосъемным устройством электромотора. Специалисты МЭК / ТК 2 планируют в ближайшее время подготовить новую редакцию этого стандарта, что обусловлено требованиями рынка, а также конечных пользователей.

Новое направление деятельности технического комитета, которому будет уделяться повышенное внимание в ближайшие годы, связано с электроприводными системами, которые включают силовую электронику. Работа в этой области будет вестись в сотрудничестве с подкомитетом МЭК по системам электрического привода с регулируемой скоростью, охватывающим полупроводниковые преобразователи энергии.

Также планируется активизировать сотрудничество с Международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization; ISO; ИСО) в рамках очень специфической темы вспомогательных генераторов энергии. Специалисты МЭК / ТК 2 уже сотрудничают с ИСО в области стандартизации двигателей внутреннего сгорания, насосов, а также контроля состояния и диагностики машинных комплексов.

В будущем будет расширяться сотрудничество с другими техническими комитетами МЭК, которое охватывают общие аспекты систем электроснабжения. Работа в этом направлении будет включать, например, разработку стандартов, касающихся подключения к центральной энергосистеме и интеграции с ней генерирующих мощностей на базе возобновляемых источников энергии. 

Работа в этом направлении будет вестись помимо прочего с участием Ассоциации городских природоохранных организаций по экологической стандартизации (Environmental Citizens Organisation for Standardisation; ECOS; ЭКОС).