모터 효율 테스트: IEC 60034-2-1 & IEEE 112B 설명

EconoTest 엔지니어링 팀 제작 · 테스트 벤치 제조업체, 상하이

효율성 테스트가 필수가 된 이유

전기 모터는 대략 소모합니다. 45% 글로벌 전력의. 규제 기관은 최소 에너지 성능 표준으로 대응했습니다.: EU 에코디자인 규정 (EU) 2019/1781 0.75~1000kW의 대부분의 모터에는 IE3가 필요합니다. (7월부터 75~200kW용 IE4 2023), 미국 DOE는 동등한 NEMA 프리미엄 수준을 시행합니다., 그리고 중국의 GB 18613 IE3를 시장으로 지정. 모든 경우에, 주장된 효율성 등급은 인정된 표준에 따라 생성된 테스트 데이터에 의해 뒷받침되어야 하며, EU와 중국의 시장 감시 당국은 정기적으로 검증 테스트를 위해 제품을 가져옵니다..

모터 제조업체용, 되감기 장치, 및 수입업자, 이는 효율성 테스트가 더 이상 R이 아니라는 것을 의미합니다.&D 럭셔리. 시장접근요구사항이다.

중요한 두 가지 표준

IEC 60034-2-1

국제 표준, EU Ecodesign에서 참조, 중국 GB/T 1032, 그리고 대부분의 국가 규정. 불확실성에 따라 순위가 매겨진 여러 방법을 정의합니다.: 3상 유도 모터에 선호되는 방법 1 kW 에 2 MW는 2-1-1B — 잔여 손실로 결정된 표유 부하 손실과 손실의 합산. 표준은 기기 정확도 등급을 지정합니다., 열 안정화 요구 사항, 정확한 계산 순서.

IEEE 112

북미 표준. 방법 B (손실 분리를 통한 입출력) 다상 모터 1~500hp에 대한 NEMA 효율 라벨링 및 DOE 준수에 필요한 방법입니다.. 기술적으로 IEC 2-1-1B와 매우 유사합니다. 장비가 잘 갖춰진 실험실에서는 동일한 하드웨어로 두 가지 모두를 실행할 수 있습니다.. 캐나다의 C390은 동일한 접근 방식을 참조합니다..

손실 분리: 실제로 측정되는 것

총 모터 손실은 5가지 구성 요소로 나뉩니다., 각각은 특정 테스트에 의해 결정됩니다.:

손실 구성 요소	일반적인 점유율	결정 방법
고정자 I²R 손실	25-40%	측정된 권선 저항 × 부하 전류², 온도 보정
로터 I²R 손실	15-25%	하중 테스트 중 미끄럼 측정부터
핵심 (철) 손실	15-25%	가변 전압에서의 무부하 테스트
마찰 & 편류	5-15%	무부하 테스트, 제로 전압으로 외삽
표류 부하 손실	10-20%	잔여: 측정된 총 손실에서 위의 네 가지 구성 요소를 뺀 값, 토크²에 대해 선형 회귀

표유 부하 손실 결정은 선호되는 방법이 정확성을 얻는 곳입니다.. 단순화된 방법 (2-1-1C처럼) 고정 테이블에서 표유 손실을 할당하지만 실제 표류 손실은 설계 및 제조 품질에 따라 크게 달라집니다.. IE 클래스 경계 근처에 있는 모터의 경우, 길잃은 손실이 있다고 가정하면 라벨이 어느 방향에서든 잘못된 클래스로 밀려날 수 있습니다..

테스트 절차 — IEC 2-1-1B / 실제 IEEE 112B

1. 정격부하 열시험

열적 안정 상태가 될 때까지 동력계의 정격 부하에서 모터를 구동합니다. (아래 권선 온도 변화 1 K/30분). 전기 입력 기록, 토크, 속도, 셧다운 직후 권선 저항, 주변 온도. 이는 모든 손실 보정에 대한 기준 온도를 설정합니다..

2. 부하 곡선 테스트

6개의 로드 포인트 적용 — 일반적으로 25%, 50%, 75%, 100%, 115%, 125% 정격 부하 - 최고에서 최저까지, 빠르게, 모터가 식기 전에. 각 지점에서 토크를 기록하세요., 속도, 전압, 현재의, 모든 단계에서 전원 입력.

3. 무부하 테스트

모터를 분리하고 다음의 일련의 전압 지점에서 무부하로 작동합니다. 110% 전류가 상승하기 시작하는 지점까지 (일반적으로 20~30% 전압). 이는 코어 손실을 분리합니다. (전압 의존적) 마찰과 바람으로부터 (전압 독립).

4. 계산

5가지 손실 구성 요소를 분리합니다., 토크 제곱에 대한 회귀 잔여 손실, 매끄러운, 재결합하다, 각 로드 포인트에서 효율성을 계산합니다.. 최신 테스트 벤치 소프트웨어는 전체 IEC/IEEE 계산 체인을 자동으로 실행하고 회귀 품질에 플래그를 지정합니다. (표준에는 상관 계수 γ ≥가 필요합니다. 0.95, 또는 테스트를 반복해야 합니다.).

장비 요구 사항

표준은 특정 계측 층을 부과합니다. 이는 규정 준수 가능 실험실을 일반 작업장 벤치와 구분하는 것입니다.:

• 인라인 토크 변환기가 있는 동력계, 정확성 0.2% 독서나 그 이상, 정격 토크를 헤드룸으로 커버 125% 짐. 에이 재생 AC 동력계 표준 선택입니다: 모든 로드 포인트에서 속도를 안정적으로 유지하고 테스트 에너지를 저항기에서 태우는 대신 그리드로 반환합니다..
• 전력 분석기, 정확도 등급 0.2 또는 더 나은 (0.1 IE4/IE5 작업에 선호), 동시 다상 샘플링.
• 정밀 저항 측정 (마이크로 저항계, 4-철사) 빠른 종료 후 캡처 기능.
• 온도 계측: 표준 배치 규칙에 따른 권선 RTD 또는 열전대 및 주변 센서.
• 속도 측정 정확하다 0.1% - 슬립이 로터 손실에 직접적으로 들어갑니다..

불확실성 분석은 상업적으로 중요합니다.: 에이 0.5% 토크 채널 오류는 대략 절반 정도의 효율성 오류로 전파됩니다., IE3/IE4 경계에서 통과와 실패의 차이는 무엇입니까?.

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효율성 등급 개요

수업	이름	규제현황 (2026)
IE2	고효율	대부분의 신규 모터에 대한 EU/US/중국의 법적 기준치 미만
IE3	프리미엄	주요 시장에서 대부분의 0.75~1000kW 모터에 대한 법적 최소값
IE4	슈퍼 프리미엄	EU에서는 75~200kW에 필수 (DOL); 시장 중심의 다른 곳
IE5	울트라 프리미엄	IEC TS에 정의됨 60034-30-2; 주로 PM 및 동기식 릴럭턴스 설계로 달성 가능

PM 및 인버터 구동 모터 테스트

영구 자석 및 동기식 릴럭턴스 모터의 IE 등급 테스트는 다음과 같습니다. IEC 60034-2-3, 변환기 공급 측정을 추가합니다.: 모터는 드라이브로 테스트됩니다., 전력 분석기는 파고율이 높고 라인 주파수보다 훨씬 높은 주파수 성분을 갖는 PWM 파형을 처리해야 합니다.. 모터의 효율성이 보고됩니다., 드라이브, 또는 결합된 동력 구동 시스템 (IEC에 따라 61800-9). 동력계 하드웨어는 동일합니다.; 측정 체인과 계산이 다름. EV 견인 모터용, 단일 포인트 IE 클래스는 전체로 대체됩니다. 효율성 지도 — 등고선 맵에 수집된 수백 개의 토크/속도 지점, 이는 모든 비즈니스의 핵심 결과물입니다. 전자축 또는 EV 모터 테스트 프로그램.

자주 묻는 질문

IEC의 차이점은 무엇입니까 60034-2-1 방법 2-1-1A 및 2-1-1B?

방법 2-1-1A는 직접 입출력 측정입니다.: 효율성 = 기계적 출력 / 전기 입력. 불확실성은 토크 채널에 의해 좌우되며 일반적으로 소형 모터에만 허용됩니다. (표준에서는 1kW 이하로 제한합니다.). 방법 2-1-1B는 입력-출력도 측정합니다., 그러나 모든 손실 구성 요소를 분리하고 잔여 부하에서 표유 부하 손실을 결정합니다., 체계적인 오류 취소. 에 선호되는 방법입니다. 1 kW–2 MW 3상 모터.

IE 클래스를 신청하려면 인증된 실험실이 필요합니까??

EU는 IEC 테스트를 기반으로 제조업체의 자체 선언을 허용합니다. 60034-2-1 — 그러나 기술 문서는 시장 감시 재테스트를 거쳐도 살아남아야 합니다.. 많은 제조업체가 ISO/IEC 17025 인증 연구소를 사용합니다. (내부 또는 타사) 위험을 제거하기 위해. 중국의 CCC/에너지 라벨 제도 및 일부 입찰 프로세스에서는 명시적으로 공인 테스트 보고서를 요구합니다..

현장에 설치된 모터로 효율성 테스트 가능?

대략적인 방법이 존재합니다. (전류 기반 및 공극 토크 추정), 불확실성이 1~3포인트인 에너지 감사에 유용합니다.. MEPS 규정을 충족하는 현장 방법은 없습니다. 규제 효율성 값은 통제된 조건에서 동력계 테스트가 필요합니다..

전체 IEC 2-1-1B 테스트에 소요되는 시간?

열 테스트가 지배적입니다.: 2프레임 크기에 따라 정상 상태까지 –8시간, 그리고 부하 곡선에 약 1시간 추가, 무부하 곡선, 및 저항 측정. 고정 및 보고서 생성 포함, 교대당 하나의 모터는 전체 선호 방법 테스트를 위한 현실적인 계획 수치입니다.; 자동화된 벤치는 주로 수동 데이터 처리 및 계산을 제거하여 처리량을 향상시킵니다..

토크 변환기에는 어느 정도의 정확도가 필요합니까??

IEC 60034-2-1 선호하는 방법에서는 전체 스케일의 ±0.2% 이상의 기기 정확도가 필요합니다., 측정된 토크가 범위의 합리적인 부분을 사용하도록 변환기의 크기를 조정해야 합니다. 1000 Nm 플랜지 50 Nm 모터는 플랜지 자체가 클래스인 경우에도 요구 사항을 충족하지 못합니다. 0.05. 다중 범위 또는 이중 변환기는 넓은 전력 범위를 다루는 실험실에서 일반적입니다.. 우리를 참조하십시오 교정 가이드 체인을 유지하기 위해.