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Effizienzklassen für IEC Netzmotoren

Norm IEC Netzmotoren (IEC 60034-30-1)

Im März 2014 wurde die Norm IEC 60034-30-1 veröffentlicht. Sie ersetzt die Norm IEC 60034-30:2008, die bisher drei Wirkungsgradwerte für 3-Phasen Asynchronmotoren festlegte. Die aktualisierte Norm IEC 60034-30-1 wurde erweitert um den Wirkungsgrad IE4. Darüber hinaus werden jetzt 8-polige Motoren und ein erweiterter Leistungsbereich in der Norm berücksichtigt.

Effizienzklassen

In der IEC 60034-30-1 werden für die Asynchronmotoren folgende Effizienzklassen (IE = International Efficiency) festgelegt:


Geltungsbereich

Die Norm IEC 60034-30-1:2014 definiert Wirkungsgrade bzw. Effizienzklassen bei 50 und 60 Hz für ein- bzw- dreiphasige Netzmotoren (unabhängig von der Technologie). Dort sind sowohl der Geltungsbereich der Norm als auch die Ausnahmen definiert.

Die überarbeitete Norm umfasst folgende Netzmotoren:

Polanzahl

2, 4, 6, 8

Leistungsbereich

0,12 - 1.000 kW

Definierte Wirkungsgradwerte

IE1 - Standard Efficiency
IE2 - High Efficiency
IE3 - Premium Efficiency
IE4 - Super Premium Efficiency

Spannung

< 1000 V, 50/60 Hz

Schutzart

alle

Betriebsart

S1 (Dauerbetrieb mit konstanter Belastung); Motoren, die auf anderen Betriebarten ausgelegt sind, aber dennoch bei Bemessungsleistung im Dauerbetrieb betrieben werden können

Temperaturbereich

-20°C bis +60°C

Aufstellhöhe

Bis 4.000 m über Meeresspiegel

Getriebemotoren

ja

Brandgasmotoren mit einer Temperaurklasse bis 400°C

ja

Gültigkeit

Norm IEC 60034-30-1 gültig seit März 2014

Ausnahmen

  • Motoren für eine Drehzahl mit 10 oder mehr Polen, sowie Motoren, die für mehrere Drehzahlen ausgelegt sind.

  • Motoren mit mechanischen Kommutatoren (wie Gleichstrommotoren).

  • Motoren, die vollständig in eine Maschine integriert sind (z. B. Pumpen, Lüfter und Kompressoren) und praktisch nicht eigenständig geprüft werden können, selbst wenn vorübergehend auf der Antriebsseite Lager und Lagerschilde verwendet werden.

  • Motoren mit integrierten Frequenzumrichtern (Kompaktantriebe), wenn der Motor nicht getrennt vom Umrichter geprüft werden kann. Die Wirkungsgrad-Klassifizierung muss bei Kompaktantrieben basierend auf dem kompletten Antriebssystem (en: PDS: Power Drive System) erfolgen und wird daher in einer separaten Norm definiert.

  • Bremsmotoren, wenn die Bremse integraler Bestandteil der inneren Motorkonstruktion ist und weder entfernt noch während der Prüfung des Motorwirkungsgrads separat betrieben werden kann.

  • Unterwassermotoren, die speziell dafür ausgelegt sind, dass sie komplett in Flüssigkeiten eingetaucht betrieben werden können.

  • Brandgasmotoren mit einer Temperaturklasse über 400 °C.


Geltungsbereich der IEC 60034-30-1


Gesetz EU-Verordnung 640/2009

Die Norm und das Gesetz

Inzwischen sind viele Gesetze in der Europäischen Union in Kraft, die das Ziel haben den Energieverbrauch und damit den CO2-Ausstoß zu reduzieren. In der EU-Verordnung 640/2009 und Ergänzung 04/2014 wird der Energieverbrauch bzw. die Energieeffizienz von dreiphasigen Asynchronmotoren für Netzbetrieb im industriellen Umfeld behandelt. Diese Verordnung ist in allen Ländern der Europäischen Union gültig.
Die EU-Verordnung stützt sich in wesentlichen Teilen auf die Norm IEC 60034-30:2008. Die aktualisierte Norm wird erst bei der Überarbeitung der EU-Verordnung berücksichtigt werden.

Nomenklatur

In der IEC 60034-30-1 werden für die Asynchronmotoren Effizienzklassen festgelegt (IE = International Efficiency):


Effizienzklassen IE1-IE4 nach IEC 60034-30-1 und der Geltungsbereich der EU-Verordnung 640/2009

Zeitplan für die Einführung von Mindestwirkungsgraden

Zeitplan

Zu diesen Terminen werden die Änderungen wirksam:

Seit 16.06.2011:
Einhaltung der gesetzlich geforderten Mindestwirkungsgrade IE2 für Asynchronmotoren im S1-Betrieb gemäß EU-Verordnung.

Seit 27.07.2014:
Erweiterung der EU-Verordnung 640/2009 um Ergänzung 04/2014.

Seit 01.01.2015:
Einhaltung der gesetzlich geforderten Mindestwirkungsgrade IE3 für Leistungen von 7,5 kW bis 375 kW oder IE2-Motor mit Frequenzumrichter.

Ab 01.01.2017:
Einhaltung der gesetzlich geforderten Mindestwirkungsgrade IE3 für Leistungen ab 0,75 kW bis 375 kW oder IE2-Motor mit Frequenzumrichter.

Geltungsbereich

Betroffene Motoren: EU-Verordnung 640/2009 und 04/2014 basierend auf Norm IEC 60034-30

Beschreibung

Die EU-Verordnung ist in allen EU-Ländern gültig.
Die Basis für die Verlustermittlung und damit für die Wirkungsgradbestimmung ist die IEC 60034-2-1: 2007.

Polanzahl

2, 4, 6

Leistungsbereich

0,75 - 375 kW

Level

IE1 - Standard Efficiency
IE2 - High Efficiency
IE3 - Premium Efficiency

Spannung

< 1000 V, 50/60 Hz

Schutzart

alle

Getriebemotoren

ja

Gültigkeit

Norm IEC 60034-30-1 gültig seit März 2014; die EU-Verordnung ist seit 16.6.2011 in Kraft. Hersteller dürfen IE1-Motoren im europäischen Wirtschaftsraum nicht mehr in den Verkehr bringen.

Ausnahmen in der EU-Verordnung

Gültig seit dem 27. Juli 2014

In Höhen über 4.000 m über dem Meeresspiegel

Bei Umgebungstemperaturen über 60 °C

Bei Umgebungstemperaturen unter -30 °C (beliebiger Motor) bzw. unter 0 °C (wassergekühlter Motor)

Bei Kühlflüssigkeitstemperaturen am Einlass eines Produkts unter 0 °C oder über 32 °C
Motoren, die dafür ausgelegt sind, ganz in eine Flüssigkeit eingetaucht betrieben zu werden
Vollständig in ein Produkt (z. B. ein Getriebe, eine Pumpe, einen Ventilator oder einen Kompressor) eingebaute Motoren, deren Energieeffizienz nicht unabhängig von diesem Produkt erfasst werden kann
Motoren, die speziell für den Betrieb unter folgenden Bedingungen ausgelegt sind:
− bei Betriebshöchsttemperaturen über 400 °C
− in explosionsgefährdeten Bereichen im Sinne der Richtlinie 94/9/EG des Europäischen Parlaments und des Rates
Bremsmotoren

Nicht betroffen sind:

  • 8-polige Motoren

  • Polumschaltbare Motoren

  • Synchronmotoren

  • Motoren für Schaltbetrieb S2 ... S9

  • Speziell für den Umrichterbetrieb entwickelte Motoren

  • Einphasen-Motoren



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Das ganze Spektrum in IE3

General Purpose SIMOTICS GP

Severe Duty SIMOTICS SD

Explosionsgeschützt SIMOTICS XP

Definite Purpose
SIMOTICS DP

Transnorm SIMOTICS TN

Gehäuse-
material 

Aluminium

Grauguss

Aluminium oder Grauguss

Aluminium oder Grauguss

Grauguss

Leistungs-bereich 

0,09 … 45 kW

0,75 … 315 kW

0,09 … 1000 kW

0,37 … 481 kW

200 … 3500 kW

Gesetzliche Anforderungen

Mindestwirkungsgrad für Netzmotoren:
IE3 ab 1.1.2015 ab 7,5 kW

Mindestwirkungsgrad für Netzmotoren:
IE3 ab 1.1.2015 ab 7,5 kW

Unterliegen nicht den Mindestwirkungsgraden, sind aber in weiten Bereichen in IE3 verfügbar

Unterliegen in weiten Bereichen den Mindestwirkungsgraden (z.B. Schiff, Brandgas)

Mindestwirkungsgrad IE3 ab 1.1.2015 bis 375 kW

Einsatzgebiete und Branchen

Pumpen, Lüfter,
Kompressoren,
Fördertechnik mit besonderen
Anforderungen
an ein geringes
Gewicht und höchste
Effizienz

Pumpen, Lüfter,
Kompressoren,
Fördertechnik,
Schiffsanwendungen,
Offshore, Mixer, Mühlen, Extruder, Walzen mit besonderen
Anforderungen an die
Robustheit vor allem
in der chem. und petrochem. Industrie

Für allgemeine Industrie-anwendungen mit besonderen Anforderungen an den
Explosionsschutz, z. B. in der Prozessindustrie

Spezielle Motoren für
z. B. Arbeits- und Transportrollgänge, Be- und Entlüftung von Tunneln, Parkhäusern,
Einkaufszentren,
Hafenkräne,
Containerbahnhöfe

Pumpen, Lüfter, Kompressoren, Mixer, Extruder in der chem. und petrochem. Industrie, Papiermaschinen, Bergbau, Zement,
Stahlindustrie, Schiffsanwendungen
inkl. Propulsion

Weitere Informationen

siemens.de/simotics-gp

siemens.de/simotics-sd

siemens.de/simotics-xp

siemens.de/simotics-dp

siemens.de/simotics-n-compact


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