یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی که در صنایع مختلف کاربرد دارد، الکتروموتور است. الکتروموتورها وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را دارند و در انواع مختلفی طراحی و تولید می‌شوند. عملکرد مناسب، راندمان بالا، ایمنی و مصرف انرژی بهینه از جمله ویژگی‌های مهم این دستگاه‌ها هستند که به طور مستقیم تحت تأثیر استانداردهای بین‌المللی قرار می‌گیرند.
یکی از مهم ترین این استانداردها، استاندارد IEC است که یک استاندارد جهانی می باشد و معمولا برای تجهیزات الکتریکی به کار می رود.
وقتی روی پلاک محصولاتی مثل الکتروموتور یا دینام، نماد IEC را میبینید، یعنی این دستگاه بر اساس استانداردهای جهانی ساخته شده است. پس میتوانید مطمئن باشید که از نظر عملکرد و ایمنی، تست شده و با اطمینان میشود از آن استفاده کرد. در این مقاله، به بررسی استاندارد IEC برای الکتروموتورهای صنعتی می پردازیم.
آشنایی با استانداردهای بین‌المللی IEC و NEMA
دو سازمان معتبر جهانی در حوزه تعیین استانداردهای صنعتی عبارتند از:
IEC (International Electrotechnical Commission): این سازمان، استانداردهای بین‌المللی مرتبط با تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را تدوین می‌کند. مقر این سازمان در اروپا قرار دارد و استانداردهای آن به‌صورت گسترده در سراسر جهان پذیرفته شده است.
NEMA (National Electrical Manufacturers Association): این سازمان آمریکایی، استانداردهایی برای تجهیزات برقی از جمله الکتروموتورها تعریف می‌کند. اگرچه استانداردهای NEMA بیشتر در آمریکا و کانادا استفاده میشود، اما در برخی نقاط دیگر نیز کاربرد دارد.
تفاوت بین استاندارد iec و nema
استانداردهای راندمان انرژی IEC در الکتروموتورها
سازمان IEC، استانداردهای راندمان انرژی را در قالب چهار سطح تعریف کرده است که با کدهای IE1 تا IE4 شناخته می‌شوند. در ادامه سطوح استاندارد IEC را با هم بررسی می کنیم.
IE1 (راندمان استاندارد): این سطح، ابتدایی‌ترین استاندارد بازدهی انرژی است و به کارایی عمومی الکتروموتورها اشاره دارد. به دلیل راندمان پایین، استفاده از این کلاس در بسیاری از کشورها ممنوع شده است.
IE2 (راندمان بالا): این استاندارد به موتورهای الکتریکی با کارایی بالا اختصاص دارد. الکتروموتورهایی که با اینورترها کار می‌کنند، معمولا از این استاندارد پیروی می‌کنند.
IE3 (راندمان عالی): به این کلاس، راندمان ممتاز نیز گفته میشود. موتورهایی با این سطح، در مصرف انرژی بسیار بهینه عمل می‌کنند و در صنایع پیشرفته محبوبیت بالایی دارند.
IE4 (راندمان فوق‌العاده): این سطح، بالاترین راندمان انرژی را در الکتروموتورها نشان میدهد. استفاده از این موتورها می‌تواند به کاهش قابل توجه مصرف انرژی و هزینه‌های مرتبط با آن منجر شود.
استانداردهای انرژی در کشورهای مختلف
کشورها با توجه به قوانین و مقررات خود، استانداردهای راندمان انرژی را در الکتروموتورها اجباری کرده‌اند. به برخی از آنها در ادامه اشاره میکنیم:
اتحادیه اروپا: از سال ۲۰۱۱، استاندارد IE2 برای الکتروموتورها اجباری شد و استاندارد IE3 نیز بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۷ برای موتورهای ۷.۵ تا ۳۷۵ کیلووات الزامی گردید.
آمریکا: از سال ۲۰۰۷، انجمن NEMA، سطح IE2 را برای تمامی الکتروموتورها اجباری کرد.
چین و کره جنوبی: از سال ۲۰۰۲، این کشورها استفاده از الکتروموتورهای IE1 و IE2 را اجباری کردند و از سال ۲۰۱۲، IE3 جایگزین استانداردهای قبلی شد.
ژاپن: استانداردهای IE2 و IE3 در این کشور برای تمامی الکتروموتورها الزامی هستند.
هندوستان: از سال ۲۰۱۲، سطح IE2 به‌عنوان حداقل استاندارد ملی تعریف شد.
اهمیت بازدهی انرژی در الکتروموتورها
راندمان انرژی نه‌تنها برای کاهش هزینه‌ها، بلکه برای محافظت از محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز اهمیت دارد. بر اساس گزارش کمیسیون صنعتی اروپا، الکتروموتورها ۶۵ درصد از انرژی مصرفی صنایع را به خود اختصاص می‌دهند. با ارتقای راندمان انرژی، انتشار CO2 به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. اقدامات بهینه‌سازی انرژی در کشورهای اروپایی از دو دهه گذشته منجر به کاهش مصرف برق و صرفه‌جویی سالانه ۱۳۵ میلیارد کیلووات ساعت شده است.
بررسی استاندارد IEC برای فریم الکتروموتور
استاندارد IEC برای فریم موتور الکتریکی دارای یک سیستم کدبندی عددی است که ابعاد فیزیکی موتور را تعیین می کند. این استاندارد، تا حدودی شبیه به استاندارد NEMA است و به بررسی ابعاد فیزیکی موتور های الکتریکی می پردازد. اعدادی که در کدبندی IEC آورده می شوند، بر اساس واحد میلی متر هستند و ابعاد پایه موتور و فاصله مرکز تا محل نصب را تعیین می کنند.
هریک از حروف در جدول IEC نماد چیست؟
حرف A (فاصله بین مرکز پایه ها)
حرف A همانطور که در تصویر مشاهده می کنید، به فاصله مرکز پایه های موتور یا در واقع همان عرض پایه های موتور اشاره دارد.
اهمیت اندازه گیری این عامل به این دلیل است که عرض پایه ها برای نصب موتور روی پایه یا شاسی استفاده می شود. به علاوه، اندازه گیری صحیح این بعد کمک می کند که الکتروموتور با پایه ی نصب، تطابق داشته باشد و از لرزش موتور جلوگیری شود.
حرف B (طول پایه ها)
این بخش، مربوط به فاصله بین پایه های جلو و عقب موتور است. این اندازه گیری نشان دهنده طول موتور از نظر محل قرارگیری پایه ها است و برای اطمینان از نصب درست و بدون خطا، اهمیت دارد.
حرف H (ارتفاع محور)
این قسمت، به فاصله مرکز محور الکتروموتور تا سطح زیری پایه های موتور اشاره دارد. تعیین ارتفاع محور در واقع برای تطبیق با تجهیزات دیگر مثل شافت ها و کوپلینگ ها اهمیت زیادی دارد و به نحوی، در طراحی و نصب سیستم‌های انتقال قدرت تاثیرگذار است.
حرف D (قطر محور)
این قسمت، اندازه قطر شافت یا محور خروجی موتور را نشان میدهد.
اندازه گیری دقیق این بخش برای انتخاب صحیح بلبرینگ‌ها، انواع کوپلینگ و اتصالات مکانیکی که به شافت متصل می‌شوند، اهمیت زیادی دارد. به این دلیل که قطر شافت باید با تجهیزات متصل به آن، هماهنگ باشد.
حرف E (طول محور)
بخش E مربوط به اندازه طول محور یا شافت خروجی است. این اندازه گیری برای اطمینان از کافی بودن فضا برای اتصال شافت به تجهیزات و دستگاه های دیگر مثل گیربکس‌ها یا پمپ‌ها مهم است و باید به گونه‌ای باشد که اتصال بدون فشار یا محدودیت صورت بگیرد.
انواع نصب موتور الکتریکی بر اساس استاندارد IEC
استاندارد IEC، نوع نصب الکتروموتورها را بر اساس شرایط نصب و محل استفاده مشخص می‌کند. الکتروموتورها به‌صورت‌های مختلفی عرضه می‌شوند، از جمله:
پایه‌دار
فلنج‌دار (شامل دو سایز بزرگ و کوچک)
پایه و فلنج‌دار
پایه‌دار (IM B3)
در این نوع نصب، الکتروموتور دارای پایه‌هایی در قسمت پایین بدنه است که با استفاده از پیچ به یک سطح افقی مانند شاسی یا فونداسیون بسته میشود. این روش یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین حالت‌های نصب موتور است. پایداری بالا، سهولت در نصب و نگهداری و کاربرد گسترده در ماشین‌آلات صنعتی مثل پمپ‌ها، فن‌ها و کمپرسورها از مزایای این نوع نصب است.
فلنج‌دار بزرگ (IM B5)
در نصب فلنج‌دار، الکتروموتور فاقد پایه بوده و به‌جای آن، دارای یک صفحه گرد (فلنج) در بخش جلویی بدنه است که از طریق سوراخ‌های پیچ به دیوار یا دستگاه متصل میشود. نوع B5 دارای فلنج بزرگ‌تری است و اغلب در صنایع سنگین و نصب‌های ثابت کاربرد دارد. این نوع نصب باعث تراز دقیق موتور با سایر اجزای مکانیکی میشود و در مواردی که فضای زیر موتور محدود است، بسیار مفید است.
فلنج‌دار کوچک یا نیم‌فلنج (IM B14)
فلنج کوچک یا نیم‌فلنج نوعی نصب فلنج‌دار با ابعاد کوچکتر و سوراخ‌های نزدیک‌تر به مرکز فلنج است. این طراحی برای نصب در فضاهای کوچک یا درون تجهیزات بسته کاربرد دارد. فلنج کوچک معمولا در کاربردهای سبک‌تر، موتورهای کوچکتر و فضاهای فشرده‌ای مانند چاپگرهای صنعتی یا تجهیزات دقیق به‌کار می‌رود.
پایه و فلنج‌دار (IM B35 / B34)
در این نوع نصب، موتور هم دارای پایه و هم فلنج است. بنابراین می‌توان آن را به‌صورت همزمان به کف یا سطح افقی و همچنین به بدنه دستگاه پیچ کرد. این ویژگی باعث انعطاف‌پذیری بالا در نصب میشود و انتخابی مناسب برای پروژه‌هایی است که ممکن است در آینده محل نصب یا جهت‌گیری موتور تغییر کند. کد B35 برای فلنج بزرگ و B34 برای فلنج کوچک استفاده میشود.
