Delphi three-phase motors

효율성
전 세계적으로 보면 유도전동기(인덕션 모터: induction motors)의 효율성을 분류하는 여러 분류체계가 있습니다. 이에 국제전기표준회의(IEC: International Electrotechnical Commission)는 각기 다른 분류방식들이 주는 혼란을 막고 표준이 될 수 있는 분류체계를 정하기 위해 2008년 10월 IEC 60034-30 (회전 기기-제30부: 싱글스피드, 삼상, 농형 유도 전동기의 효율성 측정)를 발표했습니다. 그것은 유럽 모터 제조사들의 자발적 협약(CEMEP)을 대체하며 더 나아가 2007년 9월 재정된 IEC 60034-2-1 (회전기기-제2-1부: 회전기기의 손실 및 효율 결정방법)을 대체하는 새로운 효율성 분류 시스템입니다. 유럽에서는 2005년 7월 6일 ‘에너지 사용 제품의 친환경적 설계를 위한 체계 설립’이라는 이름으로 공표된 2005/32/EC 지령에 한 발 앞서나간 것입니다.

이러한 지령과 2009년 7월 22일 발표된 EC규정 640/2009에 따라
- 2011년 6월부터 IE-2등급 이하의 효율등급을 받은 모터는 판매가 금지됩니다.
- 2015년부터 모터의 최저 효율등급이 7.5~375kW인 모터는 IE-3등급이 될 것입니다.
- 2017년부터 IE-3 등급의 의무가 0.75~5.5kW의 모터로 확장될 것입니다.

새로운 등급과 CEMEP 분류 보기 click here


변경 이전과 현재의 차이 비교 정리


이에 따른 유럽 전동기(모터) 시장의 5가지 변화
- 분류 체계가 6극 모터까지 늘어남
- 전력 범위(power range)가 더 커짐
- 이전 분류 기준에 따르면 어떤 케이스(Eff.2와 IE-1, 또는 Eff.1과 IE-2의 직접적인 비교)에서는CEMEP의 값이 더 높다고 볼 수 있지만 이러한 값을 측정하고 계산하는 시스템 자체가 이제부터 새로운 규정 IEC 60034-2-1:2007에 의거하여 만들어져야 한다는 것을 말함
- IE-3 프리미엄 효율 등급의 등장
하지만 그럼에도 불구하고 유럽 안팎의 여러 나라들의 자국 내 제정법규와 몇몇 단체들은 여전히 CEMEP의 기준에 따라 Eff.1로 불리는 모터의 사용을 장려하거나 심지어 강요하고 있습니다.

이에 Motive는
- Motive 모터제품들의 효율성 측정 시스템은 일찍이 60034-2-1:2007의 표준 규격을 준수하고 있습니다. 이것은 Motive 웹사이트에서 모든 데이터가 공개되어 있고 실험을 통한 사실에 기반한 증명된 보고서를 통해 확인할 수 있습니다.
- 또한 Eff.2 Motive 모터는 최소 허용 레벨 이상의 효율을 제공하고 있으며 Eff.2 Motive 모터는 이미 ‘고효율’로 분류될 수 있는 수준입니다. 2011년 이전에 IE-2 레벨에 미치지 못하는 모터들은 효율성을 높여 제품의 성능을 더욱 향상 시킬 것입니다.
- Eff.1 모터는 개발과 성능 실험을 거쳤고 대부분이 이미 IE-3 ‘프리미엄 효율’ 등급을 받았습니다.
- Eff.1 모터의 성능 실험 결과와 모든 연관 데이터는 이탈리아전기기술협회(IMQ)에서 승인 받았습니다. Motive는 2008년 일찍이 IEC/ISO17025 규정에 맞는 내부 실험실을 갖췄고, Eff.1 모터제품(6극과 8극 포함)의 샘플 성능 실험을 진행했습니다. 그리고 CEMEP의 기준뿐만 아니라 실제 다른 나라에서 적용되고 있는 법에 따른 효율성 수치를 내기 위해 노력했습니다.

고객이 얻을 수 있는 이점

경제적인 측면

실제 Motive 모터의 구입가는 모터를 구입한 후부터 최대 수명시간까지 발생 시키는 에너지의 2~3% 정도 수준입니다. Eff.1과 Eff.2를 비교해 봤을 때, 구입 당시 가격의 차이는 1년 후면 비슷한 결과를 얻게 되는데 이것은 에너지 효율성에 의한 차이 입니다.
물론 이렇게 에너지 효율성에 의해 경제적인 이익을 볼 수 있는 시점은 모터의 종류, 사용 방법, 사용국가의 에너지 물가에 따라 조금씩 다릅니다. 따라서 Motive는 이러한 여러 가지 가능성이 적용되어 계산된 표를 엑셀 파일형식(xls)으로 고객들에게 제공하고 있습니다.

내구성의 측면

고효율 모터의 과열방지 기술은 절연제의 내구성을 강화시키고 수명을 길게 유지시킵니다.
Eff.2 Motive 모터 제품의 평균 수명:
- 15kW 이하: 연간 2,500시간
- 15kW 이상: 연간 4,000시간
15kW 이하의 평균 총 수명은 25,000 ~ 30,000 시간이며, 15kW 이상의 경우 약 50,000 시간입니다. Eff.1 모터는 Eff.2 모터에 비해 평균수명이 약 40% 깁니다.

환경적인 측면

전체 산업에서 에너지 소비의 65%를 전기 모터가 차지하고 있습니다. 이 중 고효율 모터는 CO2 배출량 감소와 대기의 질 개선 효과를 가져올 수 있는 지속 가능한 개발을 목표로 합니다.

고효율 모터는 어떻게 만들어 지는가?

에너지 효율은 출력 전력과 소비 전력 사이의 변화, 또는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환할 때 발생하는 에너지 손실을 측정하는 방법 등과 같은 다양한 방법을 통해 확인할 수 있습니다. 또, 고효율 모터는 축에 동일한 토크를 만들어 내기 위해 일반 모터에 비해 더 적은 에너지를 소비합니다.
기본적으로 고효율 모터는 정밀 가공, 낮은 마찰력, 동적 균형 로터(회전자), 회전자와 고정자 사이의 좁은 공간, 마지막으로 고급 자재 사용과 같은 몇 가지 기본적인 조건이 바탕이 되어 제작됩니다. 설계의 핵심 요소는 사용될 적층 시트와 코일이 더 많이 감겨 있고 직경이 더 큰 권선의 선택이라고 할 수 있습니다. 그리고 모터를 구성하는 모든 재료들 가운데 모터의 성능에 가장 큰 영향을 주는 것은 바로 적층 시트에 있다고 할 수 있습니다.

Motive의 모터 제품들은 일반적으로 널리 사용되는 얇은 철로 만들어진 적층 시트 대신에 CRNO FEV 자기 적층 시트를 사용합니다. 어떤 원자재가 쓰이는지 보다 사실 더 중요한 부분은 시트의 두께입니다. 실제로 시트가 더 얇을수록 더 우수한 성능을 낸다는 결과가 나왔습니다.
세미 가공/탈산소 적층 시트 Fe P01은 1mm의 두께까지 가공 가능하며 FEV 자기 적층 시트는 최대 두께가 0.5mm입니다. 이중 Motive가 사용하는 FEV 자기 적층 시트는 그 구성과 두께의 측면에서 매우 낮은 출력밀도(W / kg) 손실 수치- 같은 힘과 같은 토크, 그리고 거기에 따른 더 적은 열 손실을 제공하는데 필요한 에너지 최소화-를 보장합니다.


실리콘 자기 적층 시트 사용의 주요 이점은 아래와 같이 정리 될 수 있습니다.
- 높은 효율성
- 국제 기준에 따라 보장된 믿을 수 있는 제품 성능