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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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台灣馬達能效驗證的新頁

文/許應材

工研院在經濟部能源局的支持下,已建置完成全國首座非營利組織第三方低壓三相馬達能效測試實驗室,符合CNS14400且涵蓋375W~200kW全範圍,將協助國內馬達業者製造高效率馬達產品,為我國節能減碳政策提供貢獻,並突破外銷障礙。

全球暖化日益嚴重,在哥本哈根氣候變遷高峰會議之後,世界各國政府開始嚴肅地面對此一問題。美國前副總統高爾的《不願面對的真相》與媒體名人陳文茜的《±2℃》兩部影片先後推出,帶給國人震撼,「節能減碳」的呼聲因此愈來愈高。

根據台電公司的消費統計,全台灣的全年度總消費電力大約為2,200~2,300億度,工業用電大約1,150億度。其中馬達動力設備(例如馬達、泵浦、空壓機、減速機、送風機等)所耗用電力約占工業用電的65%~70%,即約800億度左右。因此,使用高效率的馬達動力設備,成為能源管理管制的重點。先進國家的調查研究顯示,馬達動力設備若在單機及整個系統的運轉特性方面改善,其效率還可望再提升20%以上。因此,在全球一片節能減碳聲中,非常值得鎖定馬達為研發重點目標,投入努力。

負責「高效率馬達工業動力設備能源效率驗證與推廣計畫」的工研院表示,2009年11月20日,歐盟委員會正式發佈EuP指令(2009/125/EC),針對「使用階段能耗有影響的產品」,即凡在歐洲市場上銷售加貼CE標誌的產品必須滿足該指令的實施細則要求。其中,被列管的馬達(以低壓三相馬達為主)自2011年起,分三階段提高效率要求至IE2及IE3等級。

我國已於2000年公布CNS14400「低壓三相鼠籠型高效率感應電動機 (一般用)」,歷經2003年修訂,目前正著手與國際標準調和,力求與國際能效管制措施同步。工研院接受經濟部能源局委託建置符合國家標準(CNS)及國際標準(IEC)的馬達能效測試實驗室,提供準確可靠的檢測服務。

實驗室檢測能量

經過不斷地努力,工研院建置完成「低壓三相馬達實驗室」。此實驗室可承受之最大轉矩負載區分為20 N-m、200 N-m、2000 N-m三種規格測試載台,可提供之檢測範圍如下:

 馬達馬力:

 馬達極數2極:0.5HP ~ 270HP; 馬達極數4極:0.5HP ~ 270HP
 馬達極數6極:0.5HP ~ 215HP; 馬達極數8極:0.5HP ~ 150HP
 額定頻率:50Hz / 60Hz。電壓:600V以下。
 馬達種類:連續額定/保護型及全閉型。
 馬達使用之周圍溫度:攝氏40度以下。

低壓三相馬達實驗室之能效測試項目已於2011年4月11日獲得TUV-SUD許可依IEC60034-2-1執行能效測試,以符合2011年6月16日開始生效之歐盟Commission Regulation (EC) No.640/2009法令要求。2011年6月27日,能效測試(依據CNS14400)項目獲得全國認證基金會認可(TAF編號2396),為國內唯一非營利第三方公正單位可提供0.5HP~270HP全範圍測試之實驗室。

為確保能效測試結果之品質,工研院經由測試系統中各單項儀器之準確度及馬達能效特性計算公式,評估測試不確定度。另透過三顆golden sample,經美國NVLAP認可實驗室比對測試,並經本實驗室多次重複測試驗證。目前測試結果之不確定度在0.7%以下,未來將檢討追溯校正體系,進一步縮小不確定度。

未來展望

歐美地區、韓、日、澳、紐等國及大陸均已陸續實施馬達效率最低標準,我國也積極規劃一種強制性的「效率最低標準」措施,以及另一種鼓勵性的「節能標章」措施。不論是哪一種措施,馬達效率是否合格都要經由測試來驗證與判定。

國內馬達廠商在研發試製階段,或製作完成階段,預期會有大量的馬達能效測試驗證需要,工研院「低壓三相馬達實驗室」將扮演重要之公正測試角色。

關於歐盟EuP指令要求的因應,國內生產之馬達欲輸往歐盟地區,可以向TUV-SUD Taiwan公司申請產品驗證。TUV-SUD已認可工研院「低壓三相馬達實驗室」之能力,雙方將合作協助廠商跨越歐盟能效限制障礙。

中鋼公司自2011年起規劃斥資100億元以上擴建第3條年產能15至20萬噸的高級電磁鋼片產線,可望於2013年底完成,為國內馬達製造廠商解決屬於生產前段的材料交期與材料品質難題。而工研院目前除了低壓三相馬達之外,正規劃擴充建置可提供單相、直流、永磁、薄型等各式馬達性能測試之實驗室。工研院期望藉由完整能量的馬達測試服務,為國內馬達製造廠商解決屬於生產後段的成品性能驗證難題。將協助國內馬達業者生產高效率馬達產品,為我國節能減碳政策提供貢獻並突破外銷障礙。(作者為工研院機械所工程師)



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