VEM TECHNIK - R. Frimodt Pedersen a/s

frimodt.p.dk

VEM TECHNIK - R. Frimodt Pedersen a/s

VEM TECHNIK mit uns bewegt sich was

VEM Energisparemotorer

2. Generation

Virkningsgradsklasser i.h.t. EN 60034-30

IE1


Teknisk information fra VEM motors GmbH

Den verdensomspændende udvikling af energisparemotorer har i de forgangne år ført til mange

forskrifter, love og normer for de enkelte lande, som gør det svært at gennemføre en

sammenlignelig vurdering af de enkelte produkter. Alt efter indsatsområde må grænseværdier

overholdes efter ”Voluntary Agreement of CEMEP” (VA), NEMA, EPAct eller specielle australske,

japanske og andre forskrifter, der desuden også adskiller sig ved de anvendte prøveretningslinier.

Dertil kommer krav, som fremtidig resulterer i vedtagelser i.h.t. EuP-direktivet

( 2005/32/EG) (Miljøvenligt design af energiforbrugende produkter, ECO design). I efteråret 2005

besluttede CEMEP at forny ”Voluntary Agreement” og at skærpe reglerne. Derved sikres, at kun

kompetente europæiske motorfabrikanter deltager. Omfanget og EFF-logos forblev uændrede.

VEM motors har fornyet deres deltagelse i ”Renewed Voluntary Agreement” og dokumenterede

derved at de var parate til at forcere indsatsen for energioptimerede motorer og drivsystemer. Ved

siden af disse foranstaltninger forsøger de europæiske fabrikanter at koncentrere den totale proces

af globale aktiviteter med premiumklasser og at gå i offensiven med eget forslag for en

premiumklasse. Dette forudsætter foruden den egentlige klassificering af virkningsgrader en

ensartet, forpligtende målemetode for virkningsgradsundersøgelse.

Med den løbende standardiseringsmetode for international teknisk normering efter IEC:

• Metoder for virkningsgradsbestemmelse

(IEC 60034-2-1:2007 hhv. DIN EN 60034-2-1:2008)

• Virkningsgradsgrænseværdier for asynchronmaskiner (IEC 60034-30)

• ”Guide for the selection and application of energy-efficient motors including variable-speed

applications (IEC TS 60034-31 Ed.1)

blev denne proces indledt og er i dag næsten afsluttet.

På grundlag af EuP, forarbejdet for motorer og den nye norm for virkningsgradsklassificering (IEC

60034-30) er man internationalt enedes om at udvide til effektområde på 375 kW for 2-, 4- og 6-

polede motorer (se bilag).

Derved er følgende motorudførelser optaget i den nye virkningsgradsklassificering:

• Tre-fasede asynkron motorer for netdrift (50 Hz, 60 Hz)

• Nominel effekt mellem 0,75 og 375 kW

• 2-, 4- og 6-polede udførelser

• Kontinuerlig drift S1

• Nominel spænding op til 1000 V,

• Beskyttelsesgrad IP4x og højere

Disse anvendelsesområder omhandler fremtidig også specialudførelser af standardmotorer, f.eks.

gearmotorer, bremsemotorer, motorer med fremmedventilation, med tilbageløbsspærre eller med

pulsgiver, specialtætning etc. Da en detaljeret måling af specialudførelsernes mulige

kombinationer næppe er praktisk mulig og også ud fra et teknisk synspunkt ikke er direkte

nødvendig, bliver basismotorernes virkningsgrader for disse udførelser altid angivet.

Klassificeringen af motorer for drift i eksplosive omgivelser (EN 60079-0 og EN 61241-0) er for

fremtiden ligeledes mulig.

Denne procedure går væsentligt ud over det hidtidige ”Voluntary Agreement”. Man går ud fra en

forpligtelse til Norm IEC 60034-30 fra medio 2009. Derved fremkommer efterfølgende

klassificering:

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 2 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

Virkningsgradsklasser Code

IEC 60034-30

EFF code

”Voluntary Agreement

of CEMEP”

NEMA

Super-Premium IE4*)

Premium IE3 - Premium

High IE2 EFF1 EPAct

Standard IE1 EFF2

Below Standard Bortfalder fremover

Efficiency

*) informativ efter IEC TS 60034-31 Ed.1

EFF3

Vigtigt er, at foruden virkningsgradsklassificering blev også målemetoden ændret. Med IEC 60034-

2-1: 2007 bliver den hidtidige indirekte målemetode for motorer fra 1,1 kW med et konstant tillæg

på 0,5% for tillægstab gående ud fra den optagne effekt, afløst af en definering af tillægstabene.

Efterfølgende metode er tilladelig:

< 1,1 kW uforandret direkte måling, måleusikkerhed ”lav”

Motorer i IE1, IE2 og IE3-udførelse

1,1 kW til 150 kW, indirekte måling (analog med USA, IEEE 112) og bestemmelse af tillægstab

efter metoden for måling af resttab. Usikkerheden ved målemetoden er lav. Metoden anvendes

også for effektområdet op til 375 kW i overensstemmelse med IEEE 112.

Motorer i IE1 udførelse

Beregning af tab efter ”EH-star”-metoden. Indirekte metode med matematisk beregning af

tillægstab og middel måleusikkerhed. (Anvendes ikke af VEM)

Dokumentation

Den anvendte målemetode skal angives sammen med specifikationerne. Ved bestemmelsen af

tillægstab efter metoden for måling af resttab er værdierne for virkningsgrad lavere sammenlignet

med tidligere målemetoder. Af den grund er grænseværdierne tilpasset den ændrede målemetode.

Wirkungsgradgrenzwerte Eff1→ IE2, 4-polig, 50 Hz

96

94

92

90

88

IE2 (60034-2-1)

EFF1 (60034-2)

86

84

82

1,10

1,50

2,20

3,00

4,00

5,50

7,50

11,00

15,00

18,50

22,00

30,00

37,00

45,00

55,00

75,00

90,00

P [kW]

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 3 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

Skema 1: Virkningsgradskurver IE2 i forhold til EFF1 i.h.t. den ændrede målemetode, f.eks. 4-

polet, 50 Hz

Angivelsen IE2 fremgår af typeskiltet i stedet for EFF mærkningen sammen med motorens

virkningsgrad.

IE x –virkningsgrad %, f.eks.: IE2-94,0%

Billed 2: Eksempel på typeskilt med ny IE-karakteristik

Den anvendte målemetode efter EN 60034-2-1:2007 er angivet i den montage-, betjenings- og

vedligeholdsvejledning, som følger med hver motor.

Ved siden af arbejdet med klassificeringen har der gennem længere tid i udvalg i EU været

arbejdet med at opnå overensstemmelse med EuP-direktivet (Direktiv 2005/32/EF ”Miljørigtig

udførelse af energiforbrugende produkter”). Heri fastlægges kravene til den miljørigtige udformning

af energiforbrugende produkter og er således et vigtigt element til sænkning af CO2-udslip.

Direktivet omhandler primært energiforbrugende forbrugsvarer, men nævner også elektriske

transmissionssystemer, herunder motorer. EuP direktivet blev fremlagt den 22. juli 2005 for

efterfølgende vedtagelse i de enkelte landes parlamenter. EuP direktivet med lovforslag er fremsat

i Folketinget i begyndelsen af 2009 for vedtagelse og man tilstræber nu lovmæssig bindende

vedtagelse af:

Mindstevirkningsgrader (MEPS: Minimum Effiviency Performance Requirements) for

IE 2 fra 2011 og for

IE 3 (fra ydelse > 7,5 kW) fra 2015.

Med CE-mærkning garanterer fabrikanten dermed køberen, at de angivne virkningsgrader opfylder

kravene og de på typeskiltet angivne virkningsgrader overholdes.

En markedsføring af IE1-motorer er fra dette tidspunkt indenfor EU ikke mere tilladt.

En uafhængig kontrolfunktion skal sikre at kun motorer med de foreskrevne virkningsgrader

markedsføres. For producenterne betyder nyudviklingen af motorerne betydelige omkostninger og

investeringer. Alt efter producentens effektområde af motorer stiger produktions- og

materialeomkostningerne betydeligt ved overgang fra EFF1 til IE2. Ved indførelse af IE3 motorer

påregnes yderligere stigninger af omkostningerne på ca. 15-20%.

Med indførelse af motorer med virkningsgrader i.h.t. IE2 og IE3 kan der i enkelte tilfælde

forekomme afvigelser fra EN50347 m.h.t. byggehøjde og fodmål. For IE3 motorer må påregnes

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 4 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

større afvigelser for nogle typer, især for længde og byggehøjde. Man skal ved udskiftning af

motorer være opmærksom på disse evt. afvigelser, samt motorernes øvrige karakteristik.

På grund af ændringer i rotorvægt og dermed svingmasse kan energisparemotorerne med

virkningsgradsklasse IE3, i visse tilfælde, være uegnet til applikationer med hyppige, meget

dynamiske ændringer af omdrejningstallet (start/stop drift S3,S4 osv).

Man foreslår markedsføring af IE 3 motorer på basis af en frivillig aftale og eventuelt en løbende

kontrol.

I CEMEP er man enige om, at EuP direktivet for motorer udviser potentiale for energibesparelser.

Det fremgår klart, at sammenlignet med ”business as usual” vil obligatoriske krav til motorers

virkningsgrad som IE 2 (EFF1) vise en lille reduktion af energiforbruget. Derfor går CEMEP’s

arbejdsgruppe ind for obligatoriske data iht. IE 2.

I det næste trin og i langt højere grad - er producenterne af den opfattelse, at det for kunderne vil

være mere virksomt at anvende motorer med optimal styring eventuelt i forbindelse med

frekvensstyring, hvilket vil have en væsentlig effekt på energibesparelse og dermed større

indflydelse på miljøet.

CEMEP er i øvrigt enig i - som det fremgår af EuP directivet (Energy using Products) - at en

lovmæssig indførelse af virkningsgrad IE 3 (premium motors) ikke har nogen mening ud fra

økologiske eller økonomiske betragtninger.

En ’Life cycle costs’ analyse viser et alt for højt omkostningsniveau, hvis der ikke er tale om et

anlæg fuldt belastet i døgndrift.

VEM motors vil foreløbig præsentere sine motorer på markedet med virkningsgradsklasserne IE1

og IE2 i.h.t. IEC 60034-30, svarende til de hidtidige EFF2 og EFF1. Motorerne vil som det første

blive præsenteret på Hannover messen 2009.

Følgende typer er henholdsvis mærket med IE-, respektivt for specielle typer uden IE mærkning:

Sortiment

Vekselstrøm-asynkronmotorer

0,75 … 375 kW, 2-, 4-, 6-polet

IP4X, 5X, 6X, vedvarende drift S1

Standardmotorer med påbygget

gear, fremmedventilation, bremse

tilbageløbsspærre, Tacho, pulsgiver..

Eksplosionsbeskyttede motorer

Ex nA, Ex tD A22, Ex tD A21

Eksplosionsbeskyttede motorer

Ex e II

Motorer for korttidsdrift (S2)

eller S3, S4,…

Polomkobbelbare motorer

Uventilerede motorer

Motorer for frekvensdrift

K2.., KU.., KV.., W2.., WU.., WV..

Integral motorer

Slæberingsmotorer

Brandgasmotorer

Valseværksmotorer

Permanentmagnetmotorer

Vandkølede motorer

Virkningsgradsklassifizierung

IEC 60034-30

Mærket fra 01.04.2009

Mærket fra 01.04.2009

(som standard motor)

Mærket fra 01.04.2009

Foreløbig ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Ingen mærkning

Premiummotorer (IE3) er under forberedelse og vil blive indført i produktionen som special

udførelse for de første typers vedkommende i slutningen af 2009.

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 5 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

VEM prioriterer IE2 motorerne højest som afløser for de hidtidige K21R typer.

Følgende konstruktive ændringer indføres ved IE1 mærkning af motorerne:

K21R 132 til 160, 180M4, L6, 8, K20R 112 til 160

WE1R 132S til 160, 180M4

W21R 132S til 160, 180L6, 8 og tilsvarende W.0R

Omstilling fra 2RS-lejer til 2Z-lejer og låst leje i ND-siden/V-ringe.

(Den svømmende lejring bortfalder).

For 6-polede motorer forlænges statoren for enkelte typer for at overholde η-værdierne.

Typerne WE1R udvides til at omfatte effektområde til 375 kW (tidl. K21R) i.h.t. IEC 60034-30.

Endvidere omstilles de 6-polede W21R motorer i dette effektområde til WE1R.

Kataloger og dokumentation ændres løbende. I en introduktionsperiode udgives et katalog i en

forenklet udgave for:

Virkningsgrad klasse IE1: K21R/K20R 2-, 4- og 6-polet, 0,75 kW til 375 kW

Virkningsgrad klasse IE2: WE1R 2-, 4- og 6-polet, 0,75 kW til 375 kW

IE mærkede motorer blev udstillet på Hannover messen 2009.

Levering af IE1 og IE2 motorer fra maj 2009.

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 6 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 7 -

R. Frimodt Pedersen A/S


Teknisk information fra VEM motors GmbH

IE_Kennzeichnung.doc - 02.2009-DK - 8 -

R. Frimodt Pedersen A/S

More magazines by this user
Similar magazines