منذ عام 1926، وضعت الرابطة الوطنية لمصنعي الأجهزة الكهربائية (NEMA) معايير للمحركات الكهربائية المستخدمة في أمريكا الشمالية. تقوم NEMA بتحديث ونشر MG 1 بانتظام، مما يساعد المستخدمين في الاختيار والتطبيق المناسب للمحركات والمولدات. أنه يحتوي على معلومات عملية حول الأداء والكفاءة والسلامة والاختبار والتصنيع وتصنيع محركات ومولدات التيار المتردد والتيار المباشر (DC). تضع اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) معايير للمحركات الكهربائية لبقية دول العالم. على غرار NEMA، تنشر IEC المعيار 60034-1، وهو دليل للمحركات الكهربائية للسوق العالمية.
هل تعرف الفرق بين معيار NEMA ومعيار IEC بالإضافة إلى النظامين المتري والإمبريالي؟ يستخدم معيار المحرك الصيني IEC (المعيار الأوروبي)، وNEMA MG1 هو المعيار الأمريكي. في الأساس، كلاهما متماثلان. ولكنه أيضًا مختلف قليلاً في بعض الأماكن. تختلف معايير NEMA ومعايير IEC من حيث معامل استخدام طاقة المحرك وارتفاع درجة حرارة الدوار. عامل استخدام الطاقة لمحرك NEMA هو 1.15، وعامل الطاقة IEC (الصين) هو 1. تختلف طريقة تحديد المعلمات الأخرى، ولكن المحتوى الأساسي هو نفسه.
لنلقي نظرة:
1. المحركات المترية أكثر جمالا وتتوافق مع الجماليات الشرقية، لكن المحركات الإمبراطورية لديها أنواع أكثر.
محرك نيما القياسي
محرك قياسي IEC
2. مقارنات مختلفة
بشكل عام، الفرق الرئيسي هو أن الحجم الميكانيكي والتركيب مختلفان، وأن IEC أكثر صرامة فيما يتعلق بالختم؛ فيما يتعلق بمتطلبات نيما الكهربائية، هناك معامل حمل زائد طويل المدى يبلغ 1.15 ومتطلبات العزل العالية المشتركة لشركة UL.
| فرق | IEC | نعمة |
| حجم قياسي | متري | السوق الأمريكية/النظام الإمبراطوري (بما في ذلك الثقوب الملولبة لمنفذ صندوق التوصيل) |
| حصة السوق العالمية | 70% | 30% |
| معايير التنفيذ | إي إي سي 60034، 60071 | نيما MG1 |
| قذائف مشتركة | الألومنيوم المصبوب أو الحديد الزهر | الحديد الزهر أو الصلب الزهر |
| مستويات الحماية المشتركة | IP44 وما فوق | IP20 وما فوق |
| الشحوم المشتركة | شحم الليثيوم | الشحوم القائمة على مادة البولي يوريثين |
| مواقع صندوق توصيل المحرك المشترك | تيشرت | إلى اليسار أو اليمين |
| ختم المحرك | الختم (أعلى) | أختام حلقية حبال الماء الشائعة (سفلية)/أختام عالية الجودة |
| الصرف الحركي | لا يوجد طلب واضح | تشمل المتطلبات الشائعة فتحات التصريف أو فتحات التهوية |
| محرك بدء التشغيل الحالي وعزم الدوران | IEC-N/NE/H/HEIEC-N≈نيما A/BIEC-H≈نيما C | Nema A، B، C، D [nema B المشترك] يتم توضيح تيار البداية وعزم دوران البدء كلما ارتفع ارتفاع ABCD، زاد التيار وزاد عزم الدوران. لا يوجد لدى Nema D معيار IEC مطابق |
| تردد | 50hz | 60Hz |
| الأسلاك | لوحة أسلاك مشتركة ذات 6 أقطاب (اتصال نجمي) | لوحة طرفية مشتركة ذات 9 أقطاب (اتصال نجمي مزدوج) |
| المسموح به انحراف الجهد العرض | المنطقة أ±5%، المنطقة ب±10% | قياسي ±10% |
| انحراف تردد مصدر الطاقة المسموح به | المنطقة أ±2%، المنطقة ب±3%~5% | تحت الجهد المقنن، التردد ±5% |
| نظام عمل المحرك | تعريف أكثر تفصيلاً، S1....S10 | التعريف أبسط قليلا |
| قدرة المحرك الزائد | معيار 1.0 | يسمح بالحمل الزائد على المدى الطويل بنسبة 115% (أي: العامل 1.15) |
| طرق اختبار كفاءة الطاقة | EC60034-2-2 B1 الوصول حاليًا إلى الاتحاد الأوروبي IE3 | IEEE 112-2017 B CSA390:10(R2019) الوصول الحالي لأمريكا الشمالية يعادل IE3 |
| متطلبات/شهادات العزل | CE السفلي/المشترك | الجهد الكهربي المنخفض، التردد ±5% |
على الرغم من أن NEMA وIEC لديهما العديد من أوجه التشابه، إلا أن هناك بعض الاختلافات الأساسية بين المعيارين الحركيين. تؤكد فلسفة NEMA على تصميم أكثر قوة للتطبيق على نطاق أوسع. تعد سهولة الاختيار واتساع نطاق التطبيق ركيزتين أساسيتين في فلسفة التصميم الخاصة بها. ومن ناحية أخرى، تركز IEC على التطبيقات والأداء. يتطلب اختيار معدات IEC مستوى أعلى من المعرفة التطبيقية، بما في ذلك تحميل المحرك، ودورة العمل، وتيار الحمل الكامل (FLC) - المستخدم عند اختيار موصل IEC. بالإضافة إلى ذلك، تصمم NEMA مكونات ذات عوامل أمان قد تصل عوامل الخدمة فيها إلى 25%، بينما تركز IEC على توفير المساحة والتكلفة.
ماذا عن نيما؟
لم تقدم NEMA حتى الآن معيارًا محددًا لـ IE5 في سوق أمريكا الشمالية، على الرغم من أن بعض الشركات المصنعة تبيع أزواج محركات تعمل بالطاقة VFD على أنها "فائقة الكفاءة". ينطبق نفس المفهوم على تحقيق مستويات كفاءة مكافئة لـ IE5 مع محركات متغيرة السرعة عند التحميل الكامل والتحميل الجزئي. تعد محركات الأقراص المدمجة التي تستخدم تقنية الممانعة المتزامنة بمساعدة الفريت حلاً آخر يوفر كفاءة على مستوى IE5 ويبسط عملية الإعداد مع التخلص من تكلفة الأسلاك ووقت التثبيت.
لماذا تعتبر كفاءة الطاقة موضوعا ساخنا؟
توجد أسباب عديدة وراء ترخيص الحكومة للمحركات الكهربائية. إذ تُشكّل المحركات الكهربائية وأنظمة المحركات ما يقارب 53% من استهلاك الكهرباء العالمي. ويمكن أن تبقى المحركات قيد الاستخدام لمدة 20 عامًا أو أكثر، لذا تتراكم الطاقة المُستهلكة من المحركات غير الفعّالة على مدار عمر المنتج، مما يُسبب ضغطًا غير ضروري على شبكة الكهرباء ويُساهم في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون . ومن خلال التركيز على اختيار أفضل المحركات، يُمكن لمصنعي المعدات الأصلية تصميم معداتهم لتحسين كفاءة النظام بشكل عام، مما يُؤدي إلى تقليل الأثر البيئي وتوفير التكاليف التي يُمكن نقلها إلى العملاء. إضافةً إلى خفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وفواتير الطاقة، تُساهم المحركات الفعّالة في تحسين جودة الهواء، وتقليل وقت توقف المعدات، وزيادة إنتاجية المستخدم النهائي.
هل يستحق الترقية؟
لا يتجاوز الفرق بين سعر شراء المحرك ومحرك الأقراص سوى نسبة قليلة من الطاقة المستخدمة لتشغيل الجهاز طوال عمره الافتراضي. بالنسبة للمحركات ذات الجهد المنخفض، عند الاستبدال، يكون وقت الاسترداد عادةً 2-3 سنوات. عند النظر في الاستثمارات الجديدة، يكون وقت الاسترداد النموذجي لتصنيف كفاءة IE أقل من عام واحد.
