工廠馬達動力系統節能改善應用與2015年實例

摘要：使用高效率馬達（電動機）取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%，而馬達動力系統（如風機、空壓機、泵浦、冰水機…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。本文主要針對2015年輔導國內3家示範廠商，進行馬達動力系統（空壓機系統與空調冰水機系統）節能改善的案例，說明改善的評估過程、改善手段與結果，以作為國內廠商導入馬達系統節能之參考。

Abstract: By using high efficiency motors to replace the standard efficiency motors is a direct, rapid, and effective way to reach the energy savings goal, with energy efficiency improvement of 2~8%.
However, by improving the efficiency of motor driven systems will obtain a higher energy saving benefit of 10~50%.Three practices of motor system energy savings are presented in this article to demonstrate the evaluation process, related measures used, and the results of improvements, in order to set as examples for introducing energy savings motor system for industry.

關鍵詞：高效率馬達、冰水機、空壓機、泵浦

Keywords：High Efficiency Motor, Chiller, Air Compressor, Pump

前言
全球積極地推廣高效率馬達及進行工廠馬達系統節能，國際電工委員會（International Electrotechnical Commission, IEC）將多國之馬達能源效率標準調合（harmonization）版本後，公告了IEC60034-30，並於103年3月（2014.3.6）發表修訂，將馬達能源效率分級為IE1、IE2、IE3與IE4；國內則是參考IEC 60034-30等規範標準，提出CNS14400標準修訂建議案，並經相關程序審查完成，已經於2012年3月26日由主管機關公告實施。相較於舊版2003年CNS14400，新版將高效率低壓三相鼠籠型感應電動機分為三種：（a） IE1+為高效率、（b） IE2為優級效率、（c） IE3為超高效率。IE1+即等同舊版2003年所定義之低壓三相鼠籠型感應電動機，IE2比IE1+效率高，IE3比IE2效率更高，即效率IE3> IE2> IE1+，相較於IEC 60034-30定義之IE1、IE2及IE3，CNS14400之IE1+介於IEC 60034-30 IE1與IE2間，而兩者之IE2、IE3則相近[1]。

使用高效率馬達已是全球節能減碳趨勢，經濟部已公告自105年7月1日起低壓三相鼠籠型感應電動機實施IE3效率，不符合者不准進口或在國內銷售。廠商陳列、銷售、製造或進口電動機，應於該電動機明顯處標示下列事項（圖1）：

（1）名稱：三相鼠籠型高效率感應電動機。
（2）極數。
（3）額定輸出功率（kW或hp）。
（4）額定電壓（V）。
（5）額定頻率（Hz）。
（6）保護方式符號（IP）。
（7）電動機之型式符號。
（8）製造年份。
（9）製造廠商名稱或商標。
（10）額定效率：滿載時之效率。
（11）效率等級。

且自104年7月1日起，特定設備（泵浦、風機、空氣壓縮機）應於內含電動機或該設備明顯處標示電動機之額定輸出功率、極數或轉速、額定電壓、額定頻率、保護方式及滿載效率等與能源效率相關之性能參數。

使用IE3高效率馬達取代傳統馬達是直接、快速與有效的省能手段，效率可提高2~8%（但驅動離心設備時因轉速增加耗電可能增加），而馬達動力系統（如風機、空壓機、泵浦、冰水機及其系統…）更是節能重要的對象，節能可達10~50%。馬達效率、驅動系統、被驅動機械系統的設計匹配、應用操作及維護等，都會影響能源效率，各項應用能源效率提升潛力都不同。