Nieuwe efficiency norm voor elektrische motoren

maandag, 09 mei 2011 06:48

Middels de nieuwe IEC 60034-30 norm heeft de EU heeft een nieuwe internationale norm aangenomen betreffende de energie-efficiëntie van elektrische motoren in de vermogensrange van 0,75kW -375 kW 2-4 en 6 polig en een nominaal spanning tot 1000Volt.

Bestaande – en nieuwe efficiëntienorm
De geldende norm IEC 60034 m.b.t. Roterende elektrische machines voor driefasige kortsluitankermotoren met enkele snelheid omvat de voormalige rendementsklassen EFF 1-3:
• EFF1 Hoog rendement  motoren
• EFF2 Motoren met  verbeterd rendement
• EFF3 Motoren met  standaard  rendement
EFF2 wordt  hierbij momenteel als huidige standaard gehanteerd.

De nieuwe  norm IEC 60034-30 kent de volgende rendementsklassen voor driefasige kortsluitankermotoren met enkele snelheid.
• IE3 Premium efficiency  rendement  motoren
• IE2 Hoog rendement  motoren
• IE1 Motoren met  Standaard rendement

De nieuwe IE - rendementsklassen vervangen de bestaande EFF klassen als ook de  NEMA en EPAct-categorieën en zijn qua vergelijking weergegeven in onderstaande tabel.

Waarom een nieuwe efficiency norm ?
Maar liefst 65-75% van de energie welke voor de industrie wordt opgewekt wordt door elektromotoren gebruikt.   In 2005 bedroeg het totaal 1067 TWh wat betekent 427 Mt CO2 emissie. Als we niets doen zal het in 2020 1252 TWh zijn.  

Hoe is de rendementsverbetering te realiseren ?
• Reduceren van de weerstand van de wikkelingen middels het toepassen van meer koperdraad met een grotere diameter.
• Verlengen stator pakket  voor vermindering magnetische verliezen en verbeteren koeling capaciteit.
• Optimaliseren gleuven stator pakket.
• Toepassen hogere kwaliteit magnetisch staal
• Dunner magnetisch staal toepassen om strooiverliezen tegen te gaan
• Grotere rotorstaven en kortsluitringen toepassen om rotor weerstand verliezen te beperken
• Koelwaaier design aanpassen voor betere koeling en reduceren weerstand

Wat betekent de rendementsverbetering m.b.t. de aanschafprijs van IE2 motoren ?
Afhankelijk van de keuze van de motoren producent op welke wijze de rendementsverbetering tot stand wordt gebracht is er een meerprijs t.o.v. de EFF2 motoren variërend van 10 – 30%.

Scope van de IEC60034-30 norm
Motoren binnen de scope van de IEC 60034-30
Enkel toeren  driefase 50 Hz of 60 Hz korrtsluitanker motor welke :
• 2- tot 6-polig is
• een nominale spanning UN heeft tot 1.000 V
• een nominaal vermogen PN heeft tussen 0,75 kW en 375 kW
• ingedeeld wordt op basis van de continue werking (S1) of S3-80%
• worden toegepast als motorreductoren
Servomotoren worden hierbij uitgesloten.

Uitgesloten van deze richtlijn zijn :
Motoren die ontworpen zijn voor onderdompeling in  vloeistof :
• Compleet  geïntegreerde apparaten motoren  waarvan de energieprestaties niet kunnen worden getest onafhankelijk van het product;
• Motoren gevoed door frequentieomvormers volgens richtlijn EC60034-25
• Remmotoren
• Motoren specifiek ontworpen voor gebruik:
     o op hoogtes van meer dan 1000 meter boven zeeniveau
     o bij omgevingstemperaturen van meer dan 40 °C
     o bij maximale bedrijfstemperaturen van meer dan 400°C
     o bij omgevingstemperaturen minder dan -15 °C  
     o in omstandigheden met explosiegevaar  zoals vastgelegd in de ATEX Richtlijn 94/9/EG

Binnen de standaard IEC 60034 worden de last afhankelijke verliezen vastgesteld op een vast percentage van 0,5%.
Binnen de nieuwe standaard IEC 60034-30 moeten de last afhankelijke verliezen worden vastgesteld middels een daadwerkelijke meting.

Wanneer wordt de nieuwe richtlijn ingevoerd ?
Vanaf 16 juni 2011 moeten alle  motoren welke  worden vervaardigd minimaal moeten voldoen aan rendementsklasse IE2, wat impliceert dat op termijn de huidige klassen EFF2 en EFF3 niet langer verkrijgbaar zullen zijn.

Vanaf 1 januari 2015 moeten motoren binnen het  vermogenbereik van 7,5 - 375 kW voldoen aan de IE3 eisen. Voor frequentiegestuurde motoren geldt dat  deze moeten voldoen aan de IE2 norm.

Van 1 januari 2017 moeten motoren binnen het  vermogenbereik van 0,75 - 375 kW voldoen aan de IE3 eisen. Voor frequentiegestuurde motoren geldt dat  deze moeten voldoen aan de IE2 norm.

Aanduiding motoren
Alle motoren welke na 16 juni 2011 worden vervaardigd moeten worden  gemarkeerd overeenkomstig de IE-Richtlijn. Dit  betekent  vermelding van :
• Nominaal rendement bij 100 %, 75 % en 50 % van de nominale belasting bij nominale spanning
• Productiedatum
• Rendementsklasse  IE2 of IE3 

Wat kunt u besparen door het gebruik van een IE2 aandrijving (i.p.v. een IE1)?
Bereken HIER uw rendementsverbetering!