Chat Zalo
Chat ngay

Cách phân biệt và lựa chọn giữa động cơ điện tiêu chuẩn NEMA và IEC - Nam Phát TSC

29/03/2023, 13:20 PM
  

1.Nguồn gốc của tiêu chuẩn NEMA và IEC

 

Trong đo lường động cơ điện và điều khiển động cơ, có hai tiêu chuẩn được sử dụng: Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia (NEMA) và Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (IEC) . Về cơ bản, NEMA chủ yếu được sử dụng ở Bắc Mỹ trong khi IEC được sử dụng ở hầu hết các nơi trên thế giới. 

Nhưng điều đó không có nghĩa là các động cơ điện được sử dụng là hoàn toàn khác nhau. Trên thực tế, động cơ NEMA và IEC có cùng công suất đầu ra, hiệu suất và kích thước.

Trong bài viết này, Nam Phát TSC sẽ hướng dẫn cách phân biệt và lựa chọn giữa NEMA và IEC, giúp bạn hiểu rõ hơn những ưu và nhược điểm của từng loại. Đọc tiếp để hiểu sự khác biệt giữa NEMA so với IEC và lựa chọn loại phù hợp với ứng dụng sản xuất của bạn.

2. Sự thông dụng giữa NEMA so với IEC

 

Trong một thời gian dài, nhiều khách hàng đã ưu tiên sử dụng tiêu chuẩn NEMA hơn tất cả những tiêu chuẩn khác. Điều này là do xếp hạng liên quan đến động cơ điện, vỏ

bọc và bộ điều khiển động cơ. Hầu hết các công ty có trụ sở tại Mỹ đều yêu cầu các bộ phận và vỏ bọc điện phải tuân thủ các tiêu chuẩn của NEMA.

Gần đây, tiêu chuẩn IEC đã tìm được đường vào thị trường, bao gồm hầu hết các danh mục sản phẩm tương đương với mã sản phẩm của NEMA. Sự phổ biến rộng rãi

ban đầu cho thị trường châu Á và châu Âu. Khi thế giới tiếp tục hướng tới toàn cầu hóa, các nhà thiết kế và kỹ sư điện phải tuân theo các tiêu chuẩn của IEC.

Điều bắt buộc là nhân viên kỹ thuật, bảo trì và dịch vụ phải quen thuộc với các tiêu chuẩn này. Hầu hết các thiết bị sản xuất tìm đường vào thị trường Mỹ từ nước ngoài đều

phải đáp ứng các tiêu chuẩn của IEC.

3. Tiêu chuẩn NEMA là gì?

 

NEMA là Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia. Đây là hiệp hội thương mại lớn nhất của các nhà sản xuất thiết bị điện ở Hoa Kỳ. Hiệp hội này được thành lập vào năm

1926, nhằm thúc đẩy các nhà sản xuất sử dụng kích thước khung tiêu chuẩn cho các ứng dụng điều khiển động cơ và chiếu sáng.

Điều này sẽ cho phép tiêu chuẩn hóa các bộ phận từ các nhà sản xuất khác nhau. Nó cũng đảm bảo rằng các nhà sản xuất thiết kế các thành phần đáp ứng các yếu tố an

toàn của xếp hạng thiết kế. Hiệp hội cũng quy định các thông số cấu hình và hiệu suất của các thành phần điện.

Những thiết bị được sử dụng trong phát điện, phân phối, điều khiển, truyền tải và sử dụng cuối phải tuân thủ các tiêu chuẩn của NEMA. Đây là một trách nhiệm khó khăn

của NEMA nhưng đã thực hiện một cách xuất sắc trong suốt thời gian qua.

Ưu điểm của xếp hạng NEMA là động cơ điện có khả năng chống đoản mạch tốt hơn, linh hoạt hơn và rất phù hợp cho nhiều ứng dụng.

4.Tiêu chuẩn IEC là gì?

 

IEC là Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế giám sát các tiêu chuẩn cho cộng đồng điện châu Âu. Nó được thành lập vào năm 1906 và chủ yếu tập trung vào thị trường châu Âu

cho đến sau Thế chiến II. Các thành phần được chứng nhận bởi IEC hiện đang được sử dụng rộng rãi bởi ngày càng nhiều công ty ở Bắc Mỹ và Hoa Kỳ. Lợi ích của các

sản phẩm được xếp hạng IEC là chúng có chi phí thấp, nhỏ gọn và an toàn cho người dùng.

5. Điểm tương đồng của NEMA so với IEC

 
Động cơ điện WEG chuẩn IEC đa dạng công suất
Động cơ điện WEG chuẩn IEC đa dạng công suất và hiệu suất cực cao

 

Hai tiêu chuẩn đánh giá có sự tương đồng đáng kể. Điều này nằm ở rơle quá tải trạng thái rắn, đã phát triển nhanh chóng trong thập kỷ qua. Rơle đã thay thế cả cơ chế

ngắt eutectic và lưỡng kim trong nhiều ứng dụng.

Tuy nhiên, các thiết bị quá tải cơ học lưỡng kim vẫn được sử dụng rộng rãi ngày nay. Sự khác biệt giữa các rơle quá tải trạng thái rắn được sử dụng trong xếp hạng NEMA

so với IEC là rất nhỏ. Cả hai xếp hạng có thể được sử dụng trên cùng một ứng dụng, tạo ra sự khác biệt chính là công tắc tơ và vỏ bọc.

Ưu điểm của việc sử dụng điều khiển NEMA hoặc IEC là:

  1. Bảo vệ động cơ tốt hơn
  2. Tăng khả năng điều chỉnh
  3. Chống kẹt
  4. Giảm thiểu độ lệch

 

Tuy nhiên, có những trường hợp khi mỗi loại phân loại có ưu điểm hơn loại kia. Ví dụ, IEC sẽ ít tốn kém hơn nếu các điều kiện vận hành được xác định rõ ràng.

6.Phân biệt giữa các sản phẩm của NEMA và IEC

 
Động cơ điện WEG W60 trung thế được thiết kế theo tiêu chuẩn cả NEMA và IEC
 

Các sản phẩm cơ điện của NEMA và IEC khác nhau, nhưng trong môi trường kinh doanh ngày nay, tính linh hoạt là điều cần thiết. Nếu người dùng có thể áp dụng các sản

phẩm theo phong cách IEC hoặc NEMA, thì họ có thể linh hoạt thích ứng với việc cung cấp sản phẩm và các yêu cầu của địa phương.

Khi làm như vậy, họ đã nhận được lợi ích từ sự sẵn có và chuyên môn tại địa phương, đó là một lợi thế cạnh tranh. Tuy nhiên, để áp dụng đầy đủ tính linh hoạt này, bạn

cần hiểu sự khác biệt giữa thiết kế NEMA và IEC.

 6.1 Triết lý thiết kế khác nhau

 

Triết lý thiết kế theo NEMA duy trì nhấn mạnh vào các thiết kế mạnh mẽ để có thể áp dụng trên phạm vi rộng hơn. Hai nền tảng cơ bản chính trong triết lý là sự dễ dàng lựa

chọn và phạm vi ứng dụng.

Thiết kế của các thiết bị điều khiển động cơ NEMA được điều chỉnh bởi Tiêu chuẩn điều khiển công nghiệp NEMA (ICS-2). Đây là một tài liệu chính thức chứa thông tin chi

tiết về thiết kế cơ điện của điều khiển động cơ NEMA.

Mặt khác, triết lý của IEC xoay quanh hiệu suất và ứng dụng. Các thiết bị IEC yêu cầu mức độ hiểu biết tinh vi hơn. Ví dụ, bạn phải hiểu các chức năng

của chu kỳ làm việc, tải của động cơ và dòng điện toàn tải.

Yêu cầu này có thể là một nhược điểm trong một số ứng dụng. Ở một số nơi khác, đó là một lợi thế đáng kể, đặc biệt là trong lĩnh vực Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). 

Ví dụ:

Thiết bị IEC có công suất HP định mức có thể nhỏ hơn đáng kể so với thiết bị tương tự của NEMA.

Đây là một lợi thế đáng kể cho các nhà thiết kế OEM. Bên cạnh đó, các sản phẩm của IEC rẻ hơn.

Động cơ điện WEG W22 hiệu suất cao - tiết kiệm năng lượng sử dụng rộng rãi toàn thế giới đáp ứng tiêu chuẩn NEMA & IEC

 

6.2 Các tính năng và lợi ích

 

Thiết kế của các sản phẩm NEMA mang lại cho họ lợi thế về sự dễ dàng lựa chọn. Các tính năng cần thiết nhất cần biết khi chọn sản phẩm NEMA là điện áp và mã lực.

Quan trọng nhất, điều cần thiết là phải kiểm tra khả năng bảo trì của các thiết bị trên thị trường NEMA. Hầu hết các sản phẩm đều dễ dàng bảo dưỡng vì chúng cho phép tiếp cận các bộ phận bên trong. Ngoài trường hợp phải thay toàn bộ; cuộn dây và tiếp điểm có thể được sửa chữa với thiết bị vẫn còn trên bảng điều khiển.

Một xem xét khác trong các tính năng là khả năng dự trữ. Hầu hết các sản phẩm của NEMA đều mạnh mẽ và có thể áp dụng rộng rãi. Chúng cũng có mục đích chung hơn so với các đối tác IEC của chúng.

Các thiết bị NEMA có các bộ phận gia nhiệt có thể hoán đổi cho nhau, với một loạt các thiết bị có sẵn cho tình trạng quá tải. Đây là một đặc điểm làm cho các sản phẩm NEMA trở nên hấp dẫn hơn đối với hầu hết các công việc xây dựng.

Giải pháp đóng gói kèm theo hoặc Trung tâm điều khiển động cơ là một truyền thống nổi tiếng của NEMA. Hầu hết các sản phẩm được bán dưới dạng khởi động, ở dạng mở hoặc phiên bản kèm theo.

Các tính năng và lợi ích của IEC

Hầu hết các kích thước công tắc tơ IEC cho phép bạn khớp công tắc tơ với ứng dụng một cách thuận tiện. Điều này trái ngược với NEMA, nơi kích thước là tiêu chuẩn trong toàn ngành. Với IEC, xếp hạng kích thước công tắc tơ khác nhau tùy theo nhà sản xuất.

Thông thường, bộ khởi động IEC có kích thước gần bằng một nửa so với bộ khởi động NEMA tương tự. Tuy nhiên, trên 100A, sự khác biệt về vật lý là không đáng kể.

Các sản phẩm của IEC linh hoạt hơn và có tính mô-đun hơn và có thể bám vào thanh ray DIN lên đến 75mm. Điều này loại bỏ nhu cầu khoan lỗ để gắn từng bộ phận riêng lẻ. Đưa chúng vào một bảng điều khiển trở nên tương đối dễ dàng.

Bộ khởi động IEC được bán dưới dạng các bộ phận bao gồm công tắc tơ, khối phụ trợ và khối rơle quá tải. Bằng cách này, bạn có thể tự lắp ráp các bộ phận. Bạn làm điều này bằng cách chọn các phụ kiện bạn cần và ghép chúng lại với nhau mà không cần sử dụng công cụ.

Rơle quá tải nhiệt kiểu IEC đi kèm với các phần tử nhiệt cố định. Phạm vi điều chỉnh của chúng có thể dẫn đến tình trạng quá tải hoàn toàn khi có những thay đổi trong yêu cầu ứng dụng.

giây NEC. 430-53 giải quyết các công tắc tơ cần được áp dụng trong các ứng dụng nhóm. Tuy nhiên, điều này không chỉ có ở IEC vì các bộ khởi động khác có thể được cài đặt theo cách này.

Phối hợp Loại 2
Đây là một tiêu chuẩn IEC cũng áp dụng cho các sản phẩm của NEMA. Nó được cung cấp bằng cách sử dụng công tắc tơ hoặc bộ khởi động. Loại bảo vệ yêu cầu bộ khởi động có thể tái sử dụng sau các điều kiện ngắn mạch. Các tiêu chuẩn IEC không cho phép thay đổi đáng kể trong các tính năng dòng thời gian hoạt động của rơle quá tải.

Vì đây là tiêu chuẩn bảo vệ phối hợp nên nó áp dụng cho cả NEMA và IEC. Tuy nhiên, NEMA có nhiều lựa chọn thiết bị bảo vệ ngắn mạch hơn. Việc lựa chọn cầu chì với các sản phẩm kiểu IEC bị hạn chế.

Cũng cần lưu ý rằng các sản phẩm của IEC dùng một lần nhiều hơn là có thể sử dụng được. Hầu hết chúng dưới 100A không thể được bảo dưỡng; chúng được yêu cầu phải được gỡ bỏ khỏi thanh ray DIN để thay thế bằng một bộ phận mới.

Bộ khởi động tự bảo vệ là đại diện cho một loại bộ khởi động kết hợp mới. Loại khởi động này có công tắc tơ, rơle quá tải và bảo vệ ngắn mạch. Họ cũng trải qua một quy trình thử nghiệm độc đáo vượt xa sự kết hợp thông thường của các bộ điều khiển động cơ .

1. Đào tạo
Một trong những khác biệt lớn nhất giữa các sản phẩm của IEC và NEMA là đào tạo. Thiết kế của các sản phẩm IEC dành riêng cho ứng dụng hơn. Các sản phẩm cũng đòi hỏi trình độ cao hơn trong quá trình lựa chọn.

Bạn có thể không cần đào tạo chuyên sâu để có thể chọn một sản phẩm IEC, nhưng đào tạo phải rất cụ thể. Nó đòi hỏi phải có thêm thời gian và kiến ​​thức trả trước, để lựa chọn phù hợp với ứng dụng.

2. Tình trạng thị trường
Nema chủ yếu có cơ sở ở Bắc Mỹ, với một số hiện diện ở một số nơi trên thế giới. Sự hiện diện chủ yếu ở những khu vực có ảnh hưởng lớn của Hoa Kỳ, như các công ty Hoa Kỳ có trụ sở tại Trung Đông.

Trong vài năm, nhiều công ty đã chuyển từ công tắc tơ và bộ khởi động kiểu NEMA sang kiểu IEC. Việc chuyển đổi đã chững lại theo phân khúc thị trường. Những người trong ngành thương mại và công nghiệp nhẹ gần như đã hoàn thành quá trình chuyển đổi sang IEC.

Những người trong các ngành công nghiệp chế biến đã chủ động duy trì các thiết bị kiểu NEMA. Xét về số lượng sản phẩm bán ra, những sản phẩm kiểu IEC bán chạy hơn những sản phẩm kiểu NEMA. Tính theo giá trị đồng đô la, các thiết bị kiểu NEMA bán chạy hơn các sản phẩm của IEC.

Sự khác biệt khác giữa NEMA so với IEC

Sự khác biệt chính giữa hai công tắc tơ là NEMA cung cấp hệ số dịch vụ lên tới 25%. Mặt khác, IEC tập trung vào tiết kiệm không gian và chi phí. Nó kiểm tra các thành phần theo xếp hạng IP thiết kế chính xác của chúng, sử dụng các danh mục sử dụng để xếp hạng các mục theo mục đích sử dụng của chúng.

Do đó, các thiết bị hoạt động dưới 100A hoặc 50HP sẽ lớn hơn nhiều đối với NEMA và đắt hơn. IEC cũng sẽ có nhiều tùy chọn hơn cho xếp hạng công suất, khiến nó trở nên quan trọng hơn so với xếp hạng NEMA. Đây là nơi tranh chấp nằm ở Hoa Kỳ liên quan đến hệ thống IEC.

Cũng cần lưu ý rằng NEMA giải quyết các vấn đề liên quan đến việc xây dựng các phần tử điện. Các tiêu chuẩn là tất cả về các yêu cầu thiết kế tối thiểu cho vỏ bọc. IEC thiên về xếp hạng IP hơn .

NEMA giải quyết vấn đề ăn mòn, điều gì đó không ổn với các phân loại của IEC. NEMA cũng kết hợp một số lớp vỏ bảo vệ chống lại sự ăn mòn. Đôi khi, xếp hạng NEMA và xếp hạng IP của IEC không tương ứng trực tiếp, vì chúng bao gồm các biện pháp bảo vệ khác nhau.

So sánh NEMA với IEC

Khi lựa chọn giữa NEMA và IEC, có một số điểm khác biệt chính cần lưu ý.

  • Thiết bị được xếp hạng IEC rẻ hơn thiết bị được xếp hạng NEMA.
  • Xếp hạng NEMA linh hoạt hơn, được thiết kế để áp dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau.
  • Nema chỉ phục vụ cho các thiết bị cỡ lớn ở Thị trường Bắc Mỹ.
  • Xếp hạng IEC dành cho các thiết bị nhỏ gọn hơn trên thị trường toàn cầu.
  • Xếp hạng IEC phản ứng nhanh hơn với tình trạng quá tải trong khi xếp hạng NEMA chịu được ngắn mạch.
  • Các thiết bị IEC an toàn cho người dùng, trong khi các thiết bị NEMA yêu cầu vỏ bọc an toàn.

Bất chấp những khác biệt đáng kể này, vẫn còn một số hiểu lầm phổ biến cần được gỡ rối. Một trong số đó liên quan đến bộ khởi động NEMA. Mặc dù nó trông lớn hơn bộ khởi động IEC, nhưng một số người cho rằng nó tạo ra các thiết bị mạnh mẽ hơn.

Trên thực tế, nó chỉ trông rộng rãi hơn nhờ thiết kế của nó. Do đó, phân loại IEC sai sẽ được sử dụng thay vì phân loại NEMA chính xác. Điều này sẽ dẫn đến việc đổ lỗi cho hệ thống IEC khi xếp hạng không hoạt động như mong đợi.

Trên thực tế, thử nghiệm của Underwriters Laboratories áp dụng trên toàn diện cho cả ứng dụng IEC và NEMA. Về bản chất, sự khác biệt không chỉ đơn thuần là về quy mô hoặc hiệu quả chi phí. Cần phải hiểu sâu hơn về cách thức hoạt động của từng hệ thống.

Xếp hạng NEMA


Xếp hạng Nema của bộ khởi động phụ thuộc phần lớn vào xếp hạng mã lực tối đa được đưa ra trong tiêu chuẩn ISCS2 của Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia. Việc lựa chọn bộ khởi động NEMA được thực hiện trên cơ sở kích thước NEMA của chúng, thay đổi từ Kích thước 00 đến Kích thước 9.

Bảng Kích thước Bộ khởi động và Công tắc tơ NEMA

Bộ khởi động NEMA, với xếp hạng đã nêu, có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau, từ các ứng dụng bật và tắt đơn giản đến các ứng dụng cắm và chạy, đòi hỏi khắt khe hơn. Cần phải biết điện áp và mã lực của động cơ khi chọn bộ khởi động động cơ NEMA phù hợp. Trong trường hợp có một số lượng đáng kể việc cắm và chạy liên quan, thì sẽ cần phải hạ cấp thiết bị được xếp hạng NEMA.

Xếp hạng IEC
Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đã chỉ định các đặc điểm hoạt động và hiệu suất cho các thiết bị IEC trong ấn phẩm IEC 60947. Kích thước tiêu chuẩn không được chỉ định bởi IEC. Chu kỳ nhiệm vụ điển hình của thiết bị IEC được xác định theo danh mục sử dụng. Đối với các ứng dụng khởi động động cơ nói chung, AC3 và AC4 là các loại sử dụng phổ biến nhất.

Xếp hạng IEC

Không giống như các kích thước NEMA, chúng thường được xếp hạng theo dòng điện hoạt động tối đa, dòng nhiệt, HP và/hoặc xếp hạng kW.

Có các thông số khác quan trọng cần xem xét, trong khi chọn bộ khởi động động cơ, chẳng hạn như gia tốc giới hạn thời gian, gia tốc dòng điện, điện áp điều khiển, số cực và nhiệt độ vận hành.

Suy nghĩ cuối cùng

Các ứng dụng cơ và điện, công nghiệp phải được kiểm tra độ an toàn trước khi tung ra thị trường. Dấu hiệu Bảo vệ chống xâm nhập khác với công ty xếp hạng này với công ty xếp hạng khác. Tuy nhiên, hai tiêu chuẩn nổi bật chính là của NEMA và IEC.

Tiêu chuẩn NEMA phổ biến hơn tiêu chuẩn IEC. Hiện tại, chúng đang trở nên dễ chấp nhận hơn trên thị trường toàn cầu, đặc biệt là đối với các thiết bị nhỏ gọn. Các thiết bị được xếp hạng IEC rẻ hơn các thiết bị được xếp hạng NEMA.

Khi lựa chọn giữa các thiết bị được xếp hạng NEMA và IEC, điều cần thiết là phải hiểu xếp hạng đại diện cho điều gì. Ngành đã nỗ lực chuẩn hóa xếp hạng; do đó, bạn không nên mong đợi bất kỳ sự khác biệt có ảnh hưởng nào.

Một khía cạnh quan trọng của xếp hạng là chúng đã giúp loại bỏ sự mơ hồ trong một số thuật ngữ thường được sử dụng như “không thấm nước”. Xếp hạng cung cấp cho bạn lời giải thích rõ ràng về những gì bạn có thể mong đợi với từng thiết bị. Nếu bạn gặp khó khăn trong việc giải thích xếp hạng tùy thuộc vào ứng dụng của thiết bị, hãy tìm kiếm sự trợ giúp chuyên nghiệp.

Đối với tất cả các nhu cầu về sản phẩm điều khiển công nghiệp của bạn, hãy chắc chắn kiểm tra cửa hàng của chúng tôi .

Your comment
Liên hệ