รายละเอียดมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
60034 เล่ม 30(2)-2567
เครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดหมุน เล่ม 30(2) ระดับชั้นประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบปรับความเร็วได้ (รหัส IE)
ROTATING ELECTRICAL MACHINES - PART 30-2: EFFICIENCY CLASSES OF VARIABLE SPEED AC MOTORS (IE-CODE)
มอก. มาตรฐานทั่วไป
28 มีนาคม 2568
ประกาศและงานทั่วไป
142
พิเศษ 152 ง หน้า 34
27 มีนาคม 2568
27 ธันวาคม 2567
- เป็นข้อกำหนดคุณลักษณะทางเทคนิคที่ระบุระดับชั้นประสิทธิภาพสำหรับเครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดหมุนแบบปรับความเร็วได้ (variable speed rotating electrical machine) ที่ไม่ครอบคลุมตาม มอก. 866 เล่ม 30(1) หรือ IEC 60034-30-1
- ครอบคลุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบปรับความเร็วได้ ที่มีพิกัด
ในการทำงานดังต่อไปนี้
• มีกำลังไฟฟ้าที่กำหนด PN ตั้งแต่ 0.12 kW ถึง 1 000 kW
• มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด UN สูงกว่า 50 V ถึง 1 kV
• มีความเร็วที่กำหนด nN ตั้งแต่ 600 1/min ถึง 6 000 1/min
โดยไม่คำนึงถึงจำนวนขั้วสนามแม่เหล็ก
• มีระบบการระบายความร้อนแบบ IC4A1A0 (IC410), IC4A1A1 (IC411), IC4A1A6 (IC416) หรือ IC4A1A8 (IC418) ตาม IEC 60034-6
• สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องที่ค่าใช้งานที่กำหนด (แรงบิด/กำลังไฟฟ้า และความเร็ว) โดยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอยู่ภายใต้ระดับชั้นอุณหภูมิของฉนวนที่ระบุ
หมายเหตุ 1 มอเตอร์ส่วนใหญ่ที่ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้
มีประเภทการทำงานเป็นประเภท S1 (ทำงานต่อเนื่อง) อย่างไรก็ตามมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีประเภทการทำงานชนิดอื่น ที่ยังคงสามารถทำงาน
อย่างต่อเนื่องที่กำลังไฟฟ้าที่กำหนดได้ให้เป็นไปตามมาตรฐานฉบับนี้ด้วย มอเตอร์ที่กำหนดให้ประเภทการทำงานอยู่ระหว่าง S3 และ S10
ที่มีระยะเวลาในการทำงาน 80% ขึ้นไป ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมฉบับนี้ด้วย
• ค่าที่กำหนดสำหรับเครื่องหมายอุณหภูมิโดยรอบใด ๆ แสดงอยู่ในพิสัย –20 oC ถึง +60 oC
หมายเหตุ 2 ประสิทธิภาพที่กำหนดและระดับชั้นประสิทธิภาพจะอ้างอิงที่อุณหภูมิภายนอก 25 oC ตาม IEC 60034-2-1 และ IEC TS 60034-2-3
หมายเหตุ 3 มอเตอร์ที่กำหนดอุณหภูมิอยู่นอกพิสัย –20 oC และ +60 oC สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นมอเตอร์ที่มีโครงสร้างพิเศษ เป็นผลให้ถูกยกเว้น
จากมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้
หมายเหตุ 4 มอเตอร์ชนิดสกัดควัน (smoke extraction motors) ที่มีค่าระดับ
ชั้นอุณหภูมิสูงถึง 400 oC ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้
• แสดงเครื่องหมายด้วยระดับความสูงถึง 4 000 m เหนือระดับน้ำทะเล
หมายเหตุ 5 ประสิทธิภาพที่กำหนดและระดับชั้นประสิทธิภาพจะอ้างอิงที่ระดับความสูง 1 000 m เหนือระดับน้ำทะเล
- การจำแนกประเภทนี้ครอบคลุมเฉพาะเครื่องจักรกลไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับแหล่งจ่ายที่มีกระแสไฟฟ้าที่ความถี่หลักมูลเป็นรูปคลื่นไซน์ ไม่ได้ออกแบบเพื่อให้ใช้งานโดยการต่อกับระบบไฟฟ้าโดยตรง เช่น เครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดซิงโครนัสแบบแม่เหล็กถาวรที่มีหรือไม่มีแรงบิดแบบ
ความต้านทานแม่เหล็กเพิ่มเติม เครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดซิงโครนัสที่มี
ความต้านทานแม่เหล็กรูปคลื่นไซน์ และเครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดซิงโครนัส
ที่มีชุดขดลวดสนามกระแสตรง นอกจากนี้มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้ยังครอบคลุมเครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดเหนี่ยวนำที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการทำงานที่มีการปรับความเร็ว
- ไม่ครอบคลุมเครื่องจักรกลไฟฟ้าชนิดซิงโครนัสที่มีความต้านทานแม่เหล็กแบบสับเปลี่ยนได้ (switched reluctance synchronous machine)
- วิธีดำเนินการเพื่อหาค่าความสูญเสียในแต่ละความเร็วและแต่ละค่าของโหลดให้ไว้ใน มอก. 866 เล่ม 2(3) หรือ IEC 60034-2-3 ซึ่งใช้กับมอเตอร์ที่ทำงานโดยใช้ตัวแปลงผันทุกชนิด
- ไม่มีความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีมอเตอร์ (แรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายหรือมอเตอร์ที่มีการเป็นฉนวนสูงขึ้น) แม้ว่าเทคโนโลยีมอเตอร์เหล่านี้อาจ
ไม่สามารถทำให้ระดับชั้นประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ แต่เทคโนโลยีมอเตอร์ที่ต่างกันจะมีศักยภาพด้านประสิทธิภาพพลังงานต่างกัน
- ประสิทธิภาพของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ (power-drive system)
(ความสูญเสียรวมของมอเตอร์และแหล่งจ่ายกำลัง) และความสูญเสียจากโหลดที่ขับเคลื่อน ไม่ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมฉบับนี้ ดู IEC 61800-9-2
- นอกจากนั้นมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้ยังครอบคลุมถึง
• มอเตอร์ที่มีหน้าจาน (flanges) ขาตั้ง (feet) และ/หรือ แกน (shaft)
ที่มิติทางกลแตกต่างจาก IEC 60072-1
• มอเตอร์เกียร์รวมถึงชุดที่ไม่ได้ใช้แกนและหน้าจานมาตรฐาน อย่างไรก็ตามการทดสอบประสิทธิภาพจะทำเฉพาะส่วนมอเตอร์ของมอเตอร์เกียร์เท่านั้น
• มอเตอร์ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการทำงานในสภาพแวดล้อมที่อาจมีการระเบิดตาม IEC 60079-0 มอเตอร์ดังกล่าวอาจไม่สามารถทำให้ระดับชั้นประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ (เนื่องจากคุณลักษณะที่ต้องการด้าน
ความปลอดภัยและข้อจำกัดในการออกแบบของมอเตอร์ที่ป้องกัน
การระเบิดได้ เช่น ช่องอากาศเพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าเริ่มต้นลดลง
และการปิดผนึกเพิ่มขึ้น)
- ไม่ครอบคลุม
• มอเตอร์ที่มีคอมมิวเทเตอร์ทางกล
• มอเตอร์ที่ประกอบรวมเบ็ดเสร็จในเครื่องจักร (เช่น เครื่องสูบ (pump) พัดลม และคอมเพรสเซอร์ (compressor)) ซึ่งในทางปฏิบัติไม่สามารถทดสอบแยกออกจากเครื่องจักรได้ ถึงแม้ว่าจะมีกระบังปิดปลาย (end-shield) และรองลื่นปลายด้านขับเคลื่อน (drive-end bearing) ชั่วคราว หมายความว่ามอเตอร์จะต้อง
ก) ใช้อุปกรณ์ร่วมกัน (นอกเหนือจากใช้ตัวต่อ เช่น สลักเกลียว) กับหน่วยขับเคลื่อน (เช่น แกน หรือตัวโครงครอบเครื่อง) และ
ข) ไม่ได้ถูกออกแบบให้สามารถแยกมอเตอร์ออกจากหน่วยขับเคลื่อน แม้ว่ามอเตอร์จะสามารถทำงานอย่างอิสระจากหน่วยขับเคลื่อน นั่นคือถ้ากระบวนการในการแยกจะทำให้มอเตอร์ไม่ทำงาน มอเตอร์นั้นจะไม่ครอบคลุมตามมาตรฐานฉบับนี้
หมายเหตุ 6 มอเตอร์บางชนิดได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อใช้ในการลำเลียงสินค้าหรือผู้คนในแนวนอน แนวเอียง และแนวตั้ง มอเตอร์เหล่านี้มักรวมอยู่ในเครื่องจักรและไม่ได้นำเข้าสู่ตลาดเป็นผลิตภัณฑ์เดี่ยว มอเตอร์เหล่านี้ไม่ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้
• มอเตอร์เบรก เมื่อระบบเบรกรวมเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างภายในมอเตอร์ ซึ่งไม่สามารถถอดออกหรือจ่ายแรงดันจากแหล่งจ่ายอื่น
ในการทดสอบประสิทธิภาพของมอเตอร์
- มอเตอร์เบรกที่มีขดเบรกรวมอยู่กับหน้าจานของมอเตอร์จะครอบคลุม
ตามมาตรฐานนี้ หากสามารถทดสอบประสิทธิภาพมอเตอร์ได้โดยปราศจากความสูญเสียจากเบรก (เช่น การรื้อเบรก การถอดเบรก หรือการ
จ่ายพลังงานให้กับขดเบรกจากแหล่งจ่ายที่แยกต่างหาก)
• มอเตอร์ที่แช่น้ำได้ ที่ออกแบบเฉพาะให้ใช้งานในของเหลว
• มอเตอร์ชนิดสกัดควัน ที่มีค่าระดับอุณหภูมิมากกว่า 400 oC
• มอเตอร์ที่เริ่มเดินแบบนุ่มนวลโดยใช้ตัวแปลงผันความถี่และทำงานโดยใช้แหล่งจ่ายจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าประธานที่เป็นรูปคลื่นไซน์ ที่มีพิกัดตาม
IEC 60034-30-1
• มอเตอร์ที่ออกแบบสำหรับการใช้งานระบบเซอร์โว เช่น การใช้งาน
เกินพิกัดหรือการลดทอนสนามหรือมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วหรือแรงบิดบ่อย หรืออุณหภูมิไม่สามารถอยู่ในภาวะคงตัวได้
หมายเหตุ 7 มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้ครอบคลุมถึงมอเตอร์อุตสาหกรรม
ซึ่งส่วนใหญ่ทำงานอย่างต่อเนื่องในขณะที่โหลดใกล้เคียงกับโหลดที่กำหนด และความเร็วไม่มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยหรือรวดเร็ว มอเตอร์เหล่านี้รวมถึงมอเตอร์ที่ใช้ขับเครื่องอัด และสายพานลำเลียง
เช่นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในขณะโหลดเต็ม ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กภายในมอเตอร์เหล่านี้ปกติจะมีค่าน้อย ส่งผลให้
โรเตอร์มีขนาดใหญ่และมีความเฉื่อยสูงกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมาตรฐานในทางกลับกันมอเตอร์สำหรับการใช้งานระบบเซอร์โว เช่น ใช้ในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ เครื่องมือเครื่องจักร และเครื่องรับและวาง ที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วบ่อยครั้งและรวดเร็ว มักจะมีแรงเฉื่อยของตัวหมุนต่ำ เพื่อให้ได้สมรรถนะพลวัตที่ต้องการ การใช้พลังงานในกรณีดังกล่าวส่วนใหญ่จะหาได้จากพลังงานที่จำเป็นสำหรับการเร่งความเร็ว อย่างไรก็ตาม ความเฉื่อยของตัวหมุนต่ำมักจะมีการสูญเสียที่สูงขึ้นในการทำงานอย่างต่อเนื่องมอเตอร์สำหรับ
การขับเคลื่อนด้วยระบบเซอร์โว ไม่ครอบคลุมตามการจัดระดับชั้น
การป้องกัน (รหัส IE) ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้มอเตอร์
ที่ถือว่าเป็นมอเตอร์เซอร์โว โดยทั่วไปจะมีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์ต่อไปนี้: เกณฑ์ความเร็วสูงสุด: n_max>a_0 〖∙e〗^(-a_1∙P_N+a_2 )+a_3 โดยที่ a0 = 6 000 1/min; a1 = 0.02 1/kW; a2 = –0.4; a3 = 3 200 1/min เกณฑ์ขีดความสามารถในการเร่งเชิงมุม: acc_coeff=T_max/J>b_0∙e^(-b_1∙P_N+b_2 )+b_3; โดยที่ b0 = 18 000 1/s2; b1 = 1.3 1/kW; b2 = –1; b3 = 5 800 1/s2.
- มอเตอร์ที่ไม่ครอบคลุมตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมนี้อาจได้รับ
การประเมินว่าเป็นระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า (Power Drive System; PDS) ตาม IEC 61800-9-2 ในกรณีนี้ PDS ซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์และเครื่องแปลงความถี่ (CDM) จะได้รับการประเมินเป็น IES0, IES1 หรือ IES2