Nội dung bài viết
Động cơ điện chiếm phần lớn điện năng tiêu thụ trong nhà xưởng: bơm, quạt, máy nén, băng tải. Một động cơ chạy nhiều giờ mỗi ngày thì tiền điện trong vài năm thường lớn hơn nhiều lần giá mua động cơ. Vì vậy, ngoài công suất và giá, cần xem thêm cấp hiệu suất IE trên nhãn.
IE là gì
IE (International Efficiency) là cấp hiệu suất năng lượng của động cơ xoay chiều, quy định trong tiêu chuẩn IEC 60034-30-1:
| Cấp | Tên gọi |
|---|---|
| IE1 | Hiệu suất tiêu chuẩn (standard) |
| IE2 | Hiệu suất cao (high) |
| IE3 | Hiệu suất cao cấp (premium) |
| IE4 | Hiệu suất siêu cao cấp (super premium) |
| IE5 | Hiệu suất cực cao cấp (ultra premium) |
Mỗi cấp có mức hiệu suất tối thiểu khác nhau theo công suất, số cực và tần số. Cấp IE thường in trên nhãn, cạnh hiệu suất (η, Eff.). Ở Việt Nam, hiệu suất động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc được quy định trong bộ tiêu chuẩn TCVN 7540, và động cơ thuộc nhóm sản phẩm quản lý về dán nhãn năng lượng.
Chênh lệch lớn đến đâu
Ví dụ động cơ 7,5 kW, 4 cực, 50 Hz, hiệu suất tối thiểu theo IEC 60034-30-1: IE1 86,0%, IE2 88,7%, IE3 90,4%, IE4 92,6%. Trên giấy, vài phần trăm trông nhỏ. Nhưng điện năng lấy từ lưới bằng công suất trên trục chia hiệu suất:
Ví dụ tính toán của VITCO: động cơ chạy đầy tải 7,5 kW, 16 giờ mỗi ngày, 300 ngày mỗi năm (4.800 giờ):
- IE1: 7,5 / 0,860 × 4.800 ≈ 41.860 kWh/năm
- IE3: 7,5 / 0,904 × 4.800 ≈ 39.820 kWh/năm
Chênh khoảng 2.040 kWh mỗi năm cho một động cơ. Nhân với số động cơ trong xưởng và số năm vận hành, phần chênh lệch đáng kể. Con số trên là tính ở mức tối thiểu của tiêu chuẩn; động cơ thật có hiệu suất ghi trên nhãn, và động cơ chạy non tải thì hiệu suất thay đổi.
Tự tính cho xưởng mình: lấy công suất × số giờ chạy, chia hiệu suất của từng phương án, rồi nhân với giá điện trên hóa đơn.
Khi nào nên chọn IE3 trở lên
- Động cơ chạy nhiều giờ mỗi ngày: bơm cấp nước, quạt hút, máy nén khí, băng tải liên tục.
- Thay động cơ cũ đã quấn lại nhiều lần: động cơ quấn lại thường giảm hiệu suất so với ban đầu.
- Động cơ chạy ít giờ, dự phòng: chênh lệch tiền điện nhỏ, ưu tiên giá mua.
Hiệu suất động cơ và biến tần
Hai giải pháp bổ sung cho nhau, không thay thế nhau:
- Động cơ IE cao giảm tổn hao bên trong động cơ ở mọi tốc độ.
- Biến tần giảm tốc độ khi tải không cần chạy hết công suất (bơm, quạt), nên tiết kiệm được phần điện năng mà động cơ hiệu suất cao không làm được.
Động cơ chạy bằng biến tần cần được nhà sản xuất cho phép dùng với biến tần (cách điện cuộn dây, làm mát ở tốc độ thấp). Xem thêm cách chọn biến tần cho bơm 3 HP, 5 HP.
Thiết bị VITCO liên quan
- Biến tần Megmeet MV820: điều khiển tốc độ bơm, quạt, máy nén 0,4–250 kW, có chế độ PID giữ áp suất không đổi cho bơm (xem bài hướng dẫn).
- Động cơ điện: tham khảo cấp IE và hiệu suất trên trang từng sản phẩm.
- Rơ le nhiệt Tengen TGR1: bảo vệ quá tải cho động cơ chạy trực tiếp lưới.
Gửi danh sách động cơ đang chạy kèm yêu cầu báo giá để kỹ sư VITCO tư vấn phương án tiết kiệm điện.
Nguồn tham khảo
- IEC 60034-30-1:2014: cấp hiệu suất của động cơ xoay chiều nối lưới (mã IE).
- TCVN 6627-30 (IEC 60034-30): cấp hiệu suất động cơ cảm ứng lồng sóc ba pha một tốc độ.
- TCVN 7540-1:2013: động cơ điện không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc, hiệu suất năng lượng.
