nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen van … · nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen voor...

2010.05 / f

NIEUWE RENDEMENTSNORMEN EN -RICHTLIJNEN VAN TOEPASSING OP

DRIEFASIGE KOOIANKERMOTOREN

4345 nl -

Nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen voor motoren van Leroy-Somer2

VOORWOORD

Diverse normen of reglementeringen worden momenteel gebruikt om het rendement van elektromotoren te definiëren (NEMA, EPAct, NRCan, CEMEP, COPANT, AS/NZS, enz.), en andere zijn in voorbereiding.

Het wordt dus steeds moeilijker voor de fabrikanten om motoren voor een globale markt te ontwikkelen en voor de gebruikers om de verschillen en gelijkenissen tussen de normen in de verschillende landen te begrijpen.

De norm IEC 60034-30 definieert het principe dat toegepast moet worden en zorgt voor een globale harmonisering van de rendementsklassen voor elektromotoren over de hele wereld.

De richtlijn 2005/32/EC (6 juli 2005) van het Europees Parlement heeft een kader tot stand gebracht voor het vaststellen van eisen inzake ecologisch ontwerp voor “energieverbruikende producten”.Deze producten worden gegroepeerd in loten. Motoren vallen onder lot 11 van het programma Ecodesign, evenals pompen, ventilatoren en circulatiepompen.

De Europese richtlijn EuP - lot 11 werd goedgekeurd in juli 2009. Ze is gebaseerd op de norm IEC 60034-30 en definieert de rendementsklassen, waarvan het gebruik in de toekomst verplicht zal zijn. Ze specificeert de te bereiken rendementsniveaus voor machines die op de Europese markt verkocht worden en geeft de termijnen voor hun implementering aan.

Nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen voor motoren van Leroy-Somer 3

INHOUD

■ Nieuwe norm voor de bepaling van het rendement van elektromotoren: IEC 60034-2-1 (september 2007) ............ 5

■ Nieuwe norm voor de classificatie van het rendement van elektromotoren: IEC 60034-30 (september 2008) .............. 6

■ Europese richtlijn EuP (zomer 2009) .................................. 8

■ Belangrijkste normen over de hele wereld en betrokken series .................................................................................. 9

■ Frequent gestelde vragen ................................................ 10

■ Samenvattende tabel van het toepassingsgebied van de norm IEC en de richtlijn .................................................... 12

■ Samenvattende tabel van de series van Leroy-Somer die door de norm IEC en de richtlijn beïnvloed worden .... 13

■ Tabellen van de nominale rendementswaarden ............... 14

■ Besluit ............................................................................... 16


■ Nieuwe norm voor de bepaling van het rendement van elektromotoren: IEC 60034-2-1 (september 2007)

BESTAANDE NORMIEC 60034-2 van 1972, nog steeds in gebruik, van toepassing tot november 2010• Directe methode1 voor alle eenfasige en driefasige motoren - vast percentage voor supplementaire verliezen = 0,5 % Pab

NIEUWE NORMIEC 60034-2-1 van september 2007 in algemeen gebruik sinds 2009• EENFASIG en DRIEFASIG ≤ 1 kW - verkozen methode2 = directe methode • DRIEFASIG > 1 kW - verkozen methode2 = methode die de verliezen optelt bij de totale

gemeten supplementaire verliezen

Commentaar:• De nieuwe norm voor de bepaling van het rendement wordt weinig gebruikt op de Europese markt. Ze zal meer gebruikt worden in 2009. Ze lijkt veel op de methode IEEE 112-B, die in Noord-Amerika gebruikt wordt.• Omdat de meetnorm verschillend is, zal voor dezelfde motor de nominale waarde verschillen (meestal lager) van de norm IEC 60034-2-1. Voorbeeld van een 22 kW 4P LSES motor: - volgens IEC 60034-2 = 92,6 % - volgens IEC 60034-2-1 = 92,3 %

1 Methode waarbij het ingangsvermogen van de machine in kW bepaald wordt door het koppel op de as en de snelheid te meten. Het uitgangsvermogen in kW wordt tijdens dezelfde proef gemeten.

2 Aangezien verschillende methoden voorgesteld worden, worden omwille van de eenvoud motoren met ashoogte 56-63-71 gemeten met de directe methode en grotere ashoogten met de methode waarbij de verliezen opgeteld worden.


■ Nieuwe norm voor de classificatie van het rendement van elektromotoren: IEC 60034-30 (september 2008)

Heeft betrekking op: inductiemotoren, driefasige kooiankermotoren, motoren met één snelheid (deze norm is niet van toepassing op magneetmotoren).

• Un ≤ 1000 V• Pn van 0,75 tot 375 kW• 2, 4 en 6 polen• Werking S1 of S3 met ID ≥ 80 %• Frequentie 50 en 60 Hz• Verbonden door een netwerk• Alle types bevestiging, asuitbreiding, accessoires• Alle IP1x tot 6x en IC0x tot 4x

Heeft geen betrekking op:• Motoren die specifiek ontwikkeld werden voor variabele snelheid volgens IEC 60034-25.

• Motoren die volledig geïntegreerd zijn in een machine en die niet afzonderlijk beproefd kunnen worden (zoals rotor/stator).

Drie rendementsklassen:• IE1 = STANDAARD rendementsniveau• IE2 = HOOG rendementsniveau• IE3 = PREMIUM rendementsniveau

Kenmerken Beschrijving DefinitieIE1 Standaard vergelijkbaar met eff2

IE2 Hoog vergelijkbaar met eff1 en EPAct’92

IE3 Premium vergelijkbaar met EPAct’05

IE4 Super premium in ontwerpfase

Deze norm definieert enkel de rendementsklassen en hun voorwaarden. Het is dan aan elk land om de rendementsklassen en het exacte toepassingsgebied te definiëren.

*


Commentaar:

Een vierde klasse is momenteel in voorbereiding:IE4 = SUPER PREMIUM rendement

De technische specificatie IEC 60034-31 zal de rendementsniveaus bepalen voor motoren gebruikt in toepassingen met variabele snelheid. De nominale waarden zullen enkel van toepassing zijn op motoren. De rendementswaarde zal bepaald worden voor een koppel in een bepaald snelheidsbereik.Na goedkeuring zal de norm IEC 60034-30 geïntegreerd worden, die zal uitgebreid worden tot synchrone motoren met permanente magneet (Dyneo).

De waarden die in de norm opgegeven worden om de rendementsklasse te definiëren, zijn minimumwaarden. Er is geen tolerantie op deze waarden. De methode voor de bepaling van het rendement van een motor-aandrijving (motor + aandrijving) zal in de toekomstige norm IEC 60034-2-3 opgenomen zijn.

* zie opmerking onderaan pagina 10


■ Europese Richtlijn EuP (zomer 2009)

Heeft betrekking op: motoren gedefinieerd in de norm IEC 60034-30.Verplichting om hoogrendementsmotoren uit te brengen:Klasse IE 2 vanaf 16 juni 2011.Klasse IE 31 vanaf 1 januari 2015 voor de vermogensklassen van 7,5 tot 375 kW.Klasse IE 31 vanaf 1 januari 2017 voor de vermogensklassen van 0,75 tot 375 kW.De Europese Commissie is momenteel de minimum rendements-waarden voor aandrijvingen aan het definiëren.In de tweede helft van 2009 zal Leroy-Somer starten met het aanbrengen van typeplaatjes op motoren van 1,1 tot 90 kW in de 2- en 4-polige series LS en LSES in overeenstemming met IEC 60034-30.De series FLS/FLES zullen de volgende in de rij zijn.Andere vermogensklassen in de series LS en FLS zullen in aanmerking genomen worden vanaf begin 2010, en de 6-polige series vanaf 2011.Vanaf januari 2011 zullen de nieuwe series hoogrendementsmotoren geleidelijk aan op de markt geïntroduceerd worden (IE2, dan IE3).

Heeft geen betrekking op de volgende motoren:- Motoren die ontworpen zijn voor werking bij volledige onderdompeling in een vloeistof.- Motoren die volledig geïntegreerd zijn in een ander product (rotor/stator).- Motoren met andere service dan S1- Motoren die ontworpen zijn voor werking bij:

• hoogte > 1000 m• omgevingstemperatuur > 40 °C• maximum bedrijfstemperatuur > 400 °C• omgevingstemperatuur < -15 °C of < 0 °C voor luchtgekoelde

motoren• temperatuur van het koelwater aan de ingang van het product

< 5 °C or > 25 °C.- Veiligheidsmotoren volgens richtlijn ATEX 94/9/EC.- Remmotoren.- Motoren aan boord (weg, spoorweg, water)1 or IE2 motor + drive


■ Belangrijkste normen over de hele wereld en betrokken seriesLA

ND/Z

ONE

NORM

of R

EGLE

MENT

ERIN

GNA

AMLA

BEL

DATU

MVE

RPLI

CHT

BETR

OKKE

N SE

RIES

PROD

UCT

Euro

pa

IEC

600

34-2

C

EMEP

EFF

2/1

1 ja

nuar

i 200

8ne

en2

& 4P

1,1

tot 9

0 kW

IP55

Eff2

of E

ff1

IEC

600

34-2

-1/IE

C 6

0034

-30

EuP

IE2

16 ju

ni 2

011

ja2,

4 &

6P

0,75

tot 3

75 k

W IP

55 e

n IP

23IE

2IE

31

janu

ari 2

015

2, 4

& 6

P 7,

5 to

t 375

kW

IP55

en

IP23

IE2

+ IE

3*IE

31

janu

ari 2

017

2, 4

& 6

P 0,

75 to

t 375

kW

IP55

en

IP23

IE3*

Isra

ëlIE

C 6

0034

-2

EFF1

1 ja

nuar

i 200

6ja

2 &

4P 1

,1 to

t 90

kW IP

55Ef

f1 o

f IE2

VSIE

EE 1

12- B

EPAc

t’92

EPAc

t1

janu

ari 1

997

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 400

kW

IP55

en

23Ef

f1 o

f IE2

EPAc

t’05

NEM

A Pr

emiu

m1

janu

ari 2

011

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 350

kW

IP55

en

23 IE

3

Can

ada

CAN

/CSA

-C39

0-93

NR

Can

EPAc

t1

janu

ari 1

997

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 150

kW

IP55

en

23Ef

f1 o

f IE2

NEM

A Pr

emiu

m1

janu

ari 2

011

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 375

kW

IP55

en

23 IE

3

Chi

naG

B 18

613-

2005

GB/

T 10

32

Klas

se 3

1 ok

tobe

r 200

8ne

en2,

4 &

6P

0,55

tot 3

15 k

W IP

55IE

1Kl

asse

21

juli

2011

ja2,

4 &

6P

0,55

tot 3

15 k

W IP

55IE

2Kl

asse

11

okto

ber 2

008

neen

2, 4

& 6

P 4

tot 3

15 k

W IP

55IE

3

Aust

ralië

AS N

ZS 1

359.

5-20

00

Met

hode

A (I

EEE1

12-B

)M

etho

de B

(IEC

600

34-2

)M

EPS

1 ap

ril 2

006

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 185

kW

Eff1

of I

E2

Nie

uw-Z

eela

ndEf

f1 o

f IE2

Kore

aKS

C IE

C 6

1972

IEC

600

34-2

-1M

KE1

juli

2008

ja2,

4 &

6P

45 to

t 200

kW

IP55

en

IP23

Eff1

of I

E21

janu

ari 2

010

ja2,

4 &

6P

0,75

tot 2

00 k

W IP

55 e

n IP

23Ef

f1 o

f IE2

Mex

ico

NO

M 0

16 E

NER

197

7EP

Act

1 ja

nuar

i 199

7ja

2, 4

, 6 &

8P

0,75

tot 4

00 k

W IP

55 e

n 23

Eff1

of I

E2N

OM

016

EN

ER 2

002

NEM

A Pr

emiu

m1

janu

ari 2

011

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 350

kW

IP55

en

23 IE

3

Braz

iliëN

BR 5

383-

1 de

el 1

EPAc

t1

janu

ari 1

997

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 400

kW

IP55

en

23Ef

f1 o

f IE2

NEM

A Pr

emiu

m1

janu

ari 2

011

ja2,

4, 6

& 8

P 0,

75 to

t 350

kW

IP55

en

23 IE

3

MEP

SM

inim

um E

ffici

ency

Per

form

ance

Sta

ndar

ds*IE

3 of

IE2

+ aa

ndrij

ving

CEM

EPEu

rope

an C

omm

ittee

of M

anuf

actu

rers

of E

lect

rical

Mac

hine

s an

d Po

wer

Ele

ctro

nics

IE 1

= s

tand

aard

rend

emen

tEu

PEn

ergy

usi

ng P

rodu

ctIE

2 =

hoo

g re

ndem

ent

EPAc

tEn

ergy

Pol

icy

Act

IE 3

= p

rem

ium

rend

emen

tN

RC

anN

atur

al R

esou

rces

Can

ada

MKE

Min

istry

of K

now

ledg

e Ec

onom

yIE

EEIn

stitu

te o

f Ele

ctric

al a

nd E

lect

roni

cs E

ngin

eers

IEC

In

tern

atio

nal E

lect

rote

chni

cal C

omm

issi

onC

SAC

anad

ian

Stan

dard

s As

soci

atio

n


Zullen de typeplaatjes van de motoren gewijzigd worden?De norm voor de bepaling van het rendement vergt geen wijziging van het typeplaatje. De toepassing van de norm IEC 60034-30 houdt echter enkele wijzigingen in. De twee belangrijkste zijn de rendementswaarde en de overeenkomstige rendementsklasse (IE1, IE2, IE3) die op het typeplaatje aangegeven moeten worden. De richtlijn vereist ook dat het fabricagejaar op het typeplaatje weergegeven wordt (in volledige tekst of als een code).Vanaf februari 2010 zal het label “Eff” geleidelijk van onze plaatjes verdwijnen. In plaats daarvan zullen we het “IE”-label algemeen invoeren.

Zal er een speciaal "eff1" logo bestaan?Noch de norm noch de richtlijn zullen een speciaal logo hebben. De rendementsklassen zullen echter duidelijk gespecificeerd zijn op de typeplaatjes van de betrokken motoren.

Vanaf 16 juni 2011 zullen de fabrikanten motoren van klasse IE2 in Europa moeten aanbieden. Zullen we daar klaar voor zijn?Vanaf nu kunnen we motoren van klasse IE2 IP55 van 0,75 tot 375 kW leveren, zowel 2- als 4-polige versies. Dit zijn LSES/FLSES motoren ontwikkeld voor de “eff1” CEMEP-overeenkomst en voor bepaalde complementaire markten zoals “ECA” in Engeland. 6P IP55 motoren en ook 2 en 4P IP23 motoren zijn al in voorbereiding, om te kunnen beantwoorden aan de vastgestelde termijnen.

■ FREQUENT GESTELDE VRAGEN

* vanaf 10 februari 2010 mogen nieuwe motoren niet langer worden verkocht onder de merknaam EFF (EFF1 – EFFf2 – EFF3).


Worden de ATEX-motoren beïnvloed?Ja, door de norm IEC.Niet door de richtlijn.

Worden de motoren voor afzuiging van rookgassen beïnvloed?Ja, door de norm IEC, met enig voorbehoud.Ja, door de richtlijn voor de temperatuur voor de afzuiging van rookgassen ≤ 400 °C.

Welke diensten houden hiermee verband?We zullen zorgen voor diensten die beantwoorden aan de nieuwe “normen”, namelijk GA/RAC/SCO.

Kunnen motoren die onder IEC 60034-30 vallen, gebruikt worden voor toepassingen met variabele snelheid?Ja, maar voor deze toepassing wordt aangenomen dat het nominaal rendement niet van toepassing is, omdat de door de aandrijving gevormde spannings- en stroomgolven niet sinusoïdaal zijn. De stroomvoorziening via een aandrijving resulteert daarom in supplementaire verliezen in de motor. Volgens de specificatie 60034-17 worden deze geschat op 20 % van de totale verliezen. Deze verliezen hebben een rechtstreekse impact op het “weergegeven” rendement van de motor.

Motoren met magneten zijn niet beïnvloed door de bestaande norm en richtlijn.

■ FREQUENT GESTELDE VRAGEN


■ Samenvattende tabel van het toepassingsgebied van de norm IEC en de richtlijn

Categorieën Beïnvloed door IEC 60034-30

Beïnvloed door EuP

2, 4, 6 P std motoren0,75….375 kW S1 IP1x, tot 6x

ja ja

Motoren die volledig geïntegreerd zijn en die niet afzonderlijk beproefd kunnen worden

neen neen

ATEX, remmotoren2,4, 6 P0,75….375 kW S1 IP4x, 5x, 6x

ja(metingen uitgevoerd zonder accessoire)

neen

Std motoren + accessoires(tandwielkast, FV, encoder, enz.)



Hogetemperatuurmotoren voor afzuiging van rookgassen ≤ 400 °C

ja ja

Motoren in korte werking S2, of intermitterende werking S3, S4, S…

neen neen

Andere speciale motoren voor aandrijvingen(PM, meerdere snelheden, enz.)

neen neen

Motoren voor ingebouwde koelfunctie ja neen

Motors for gearboxes(MI or MU) ja ja


■ Samenvattende tabel van de series van Leroy-Somer die door de norm IEC en de richlijn beïnvloed worden

Categorieën Beïnvloed door IEC 60034-30

Beïnvloed door EuP

(F)LS 2, 4 en 6P ja ja(F)LS 8P en hoger neen neen(F)LS meerdere snelheden neen neen(F)LSES ja ja(F)LSMV ja jaPLS ja jaFLSB en PB neen neenCPLS neen neen(F)LSE 2, 4 en 6P ja neen(F)LSN 2, 4 en 6P ja neenFLSD ja neen(F)LSHT 2, 4 en 6P ja ja(F)LSHT 8P en hoger neen neen(F)LSHT meerdere snelheden neen neen(F)LS 85°, 135°, 150° neen neenLSMO ja jaMotor + Varmeca optie ja jaRotor/Stator neen neenRemmotoren ja neenLSRPM neen neenHPM neen neenLSK neen neen


■ Tabel van de nominale rendementswaarden (50 Hz)50

Hz

kWIE

-1 “S

TAND

AARD

” ren

dem

ents

nive

auIE

-2 “H

OOG”

rend

emen

tsni

veau

IE-3

“PRE

MIUM

” ren

dem

ents

nive

au2 p

olen

4 pol

en6 p

olen

2 pol

en4 p

olen

6 pol

en2 p

olen

4 pol

en6 p

olen

0,75

72,1

72,1

70,0

77,4

79,6

75,9

80,7

82,5

78,9

1,175

,075

,072

,979

,681

,478

,182

,784

,181

,0

1,577

,277

,275

,281

,382

,879

,884

,285

,382

,5

2,279

,779

,777

,783

,284

,381

,885

,986

,784

,3

381

,581

,579

,784

,685

,583

,387

,187

,785

,6

483

,183

,181

,485

,886

,684

,688

,188

,686

,8

5,584

,784

,783

,187

,087

,786

,089

,289

,688

,0

7,586

,086

,084

,788

,188

,787

,290

,190

,489

,1

1187

,687

,686

,489

,489

,888

,791

,291

,490

,3

1588

,788

,787

,790

,390

,689

,791

,992

,191

,2

18,5

89,3

89,3

88,6

90,9

91,2

90,4

92,4

92,6

91,7

2289

,989

,989

,291

,391

,690

,992

,793

,092

,2

3090

,790

,790

,292

,092

,391

,793

,393

,692

,9

3791

,291

,290

,892

,592

,792

,293

,793

,993

,3

4591

,791

,791

,492

,993

,192

,794

,094

,293

,7

5592

,192

,191

,993

,293

,593

,194

,394

,694

,1

7592

,792

,792

,693

,894

,093

,794

,795

,094

,6

9093

,093

,092

,994

,194

,294

,095

,095

,294

,9

110

93,3

93,3

93,3

94,3

94,5

94,3

95,2

95,4

95,1

132

93,5

93,5

93,5

94,6

94,7

94,6

95,4

95,6

95,4

160

93,8

93,8

93,8

94,8

94,9

94,8

95,6

95,8

95,6

200 t

ot 37

594

,094

,094

,095

,095

,195

,095

,896

,095

,8


■ Tabel van de nominale rendementswaarden (60 Hz)60

Hz

kWIE

-1 “S

TAND

AARD

” ren

dem

ents

nive

auIE

-2 “H

OOG”

rend

emen

tsni

veau

IE-3

“PRE

MIUM

” ren

dem

ents

nive

au

2 pol

en4 p

olen

6 pol

en2 p

olen

4 pol

en6 p

olen

2 pol

en4 p

olen

6 pol

en

0,75

77,0

78,0

73,0

75,5

82,5

80,0

77,0

85,5

82,5

1,178

,579

,075

,082

,584

,085

,584

,086

,587

,5

1,581

,081

,577

,084

,084

,086

,585

,586

,588

,5

2,281

,583

,078

,585

,587

,587

,586

,589

,589

,5

3,784

,585

,083

,587

,587

,587

,588

,589

,589

,5

5,586

,087

,085

,088

,589

,589

,589

,591

,791

,0

7,587

,587

,586

,089

,589

,589

,590

,291

,791

,0

1187

,588

,589

,090

,291

,090

,291

,092

,491

,7

1588

,589

,589

,590

,291

,090

,291

,093

,091

,7

18,5

89,5

90,5

90,2

91,0

92,4

91,7

91,7

93,6

93,0

2289

,591

,091

,091

,092

,491

,791

,793

,693

,0

3090

,291

,791

,791

,793

,093

,092

,494

,194

,1

3791

,592

,491

,792

,493

,093

,093

,094

,594

,1

4591

,793

,091

,793

,093

,693

,693

,695

,094

,5

5592

,493

,092

,193

,094

,193

,693

,695

,494

,5

7593

,093

,293

,093

,694

,594

,194

,195

,495

,0

9093

,093

,293

,094

,594

,594

,195

,095

,495

,0

110

93,0

93,5

94,1

94,5

95,0

95,0

95,0

95,8

95,8

150

94,1

94,5

94,1

95,0

95,0

95,0

95,4

96,2

95,8

185 t

ot 37

594

,194

,594

,195

,495

,495

,095

,896

,295

,8


BESLUIT

Leroy-Somer beschikt reeds over motorseries met hoog rendement, die beantwoorden aan de klassen IE1 en IE2.Wat klasse IE3 betreft, zijn ontwikkelingen aan de gang.

Het is belangrijk te noteren dat de grootste rendementswinsten verkregen worden door het volledig systeem te analyseren en te optimaliseren.

Deze systeembenadering kan energiebesparingen tot stand brengen, die dikwijls meer dan 40 % bedragen. Daarnaast biedt Leroy-Somer al aandrijvingen aan, die zich in een rendementsklasse bevinden die de toekomstige IE4 evenaart of zelfs overtreft (Dyneo-serie permanente magneetmotoren).


OPMERKINGEN

www.leroy-somer.com

nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen van … · nieuwe rendementsnormen en -richtlijnen voor...

Documents