Kurz gesagt: die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) sind die einheitlichen Standards zur Angabe der Effizienzklassen für Elektromotoren. Im Jahr 1999 hat die Europäische Kommission verschiedene Effizienzklassen für Elektromotoren festgelegt. Sie taten dies, um den Energieverbrauch zu senken und in verschiedenen Branchen ein Bewusstsein für die Bedeutung einer nachhaltigeren Umwelt zu schaffen. Diese Effizienzklassen wurden als EFF-Standards bezeichnet. Allerdings haben die USA die NEMA-Standards für Elektromotoren eingeführt, die sich stark von den EU-Standards unterscheiden. Um die internationalen Inkonsistenzen bei den Vorschriften zu überwinden, wurden die EFF-Standards in die aktuellen IEC-Standards für Elektromotoren geändert.
IEC-Effizienzklassen
Seit 2014 wurde der Leistungsbereich für Elektromotoren erweitert und liegt zwischen 0,12 kW und 1000 kW. Darüber hinaus müssen Elektromotoren mit einer Nennleistung von 0,75–375 kW seit 2017 entweder den Wirkungsgrad IE3 oder IE2 erfüllen, wenn sie mit VSDs ausgestattet sind. Die IEC-Normen wurden 2008 eingeführt und sind in E1, IE2, IE3, IE4 und IE5 klassifiziert.
Im Vergleich zu Bürstenmotoren eliminiert der Verzicht auf Bürsten bei Direktantriebsmotoren den mechanischen Verschleiß. Die Last wird direkt vom Motor angetrieben. Keine Getriebe, Schneckengetriebe oder andere Getriebe erforderlich. Dadurch werden die beweglichen Teile im System reduziert, was zu einer hohen Lebensdauer und Zuverlässigkeit führt und gleichzeitig die Gesamtsystemkosten senkt. Daher ermöglichen Torquemotoren mit Direktantrieb ermöglichen kostenoptimierte Lösungen für Ihre Anwendungen.
Motoren der Effizienzklasse EI1 haben folgende Spezifikationen:
- Die Leistung beträgt 0,75 kW bis 355 kW.
- Pole sind 2, 4, 6, 8, 10 und 12.
- Der Drehzahlbereich reicht von 500 U/min bis 3600 U/min.
- Die Drehzahlfrequenz beträgt 50 Hz oder 60 Hz.
- Die Temperaturklasse ist B-Klasse.
- Die Isolationsklasse ist Klasse F.
- Die verwendete Schutztechnologie ist IP55, IP56, IP65, IP66.
Motoren der Effizienzklasse EI2 haben folgende Spezifikationen:
- Die Leistung beträgt 0,75 kW bis 355 kW.
- Pole sind 2, 4 und 6.
- Der Drehzahlbereich reicht von 1000 U/min bis 3600 U/min.
- Die Drehzahlfrequenz beträgt 50 Hz oder 60 Hz.
- Die Temperaturklasse ist B-Klasse.
- Die Isolationsklasse ist Klasse F.
- Die verwendete Schutztechnologie ist IP55, IP56, IP65, IP66.
Motoren der Effizienzklasse EI3 haben folgende Spezifikationen:
- Die Leistung beträgt 0,75 kW bis 355 kW.
- Pole sind 2, 4, 6 und 8.
- Der Drehzahlbereich reicht von 750 U/min bis 3600 U/min.
- Die Drehzahlfrequenz beträgt 50 Hz oder 60 Hz.
- Die Temperaturklasse ist B-Klasse.
- Die Isolationsklasse ist Klasse F.
- Die verwendete Schutztechnologie ist IP55, IP56, IP65, IP66.
Motoren der Effizienzklasse EI4 haben folgende Spezifikationen:
- Die Leistung beträgt 2,2 kW bis 230 kW.
- Pole sind 2, 4, 6 und 8.
- Der Drehzahlbereich reicht von 750 U/min bis 3600 U/min.
- Die Drehzahlfrequenz beträgt 50 Hz oder 60 Hz.
- Die Temperaturklasse ist B-Klasse.
- Die Isolationsklasse ist Klasse F.
- Die verwendeten Schutztechnologien sind IP55, IP56 und IP65
Die Parameter der IE5-Effizienzklasse befinden sich noch in der Entwicklung durch die IEC. Sie gehen davon aus, dass Motoren der Effizienzklasse IE5 die Energieverluste im Vergleich zu IE4 (Super-Premium-Effizienz) um etwa 20 % reduzieren. Für die neue IE5-Klasse ist es wichtig, sich auf die Verbesserung der Systemeffizienz über den gesamten Betriebslastzyklus einschließlich aller Systemverluste (Wandler, Filter, Kabel, Motor usw.) zu konzentrieren. IEC geht davon aus, dass dies eine große Rolle bei weiteren Optimierungen der Energieeffizienz spielen wird.
Internationale Effizienzstandards für Elektromotoren
IEC hat einen Standard zur Angabe der Effizienzklassen von Elektromotoren erstellt. Einige Länder verwenden andere Effizienzstandards. In vielen Fällen überschneiden sich die IEC-Effizienzgrade mit diesen Standards. Effizienzstandards ermöglichen Herstellern und Käufern von Elektromotoren die Quantifizierung der Effizienz, unabhängig davon, ob sie von IEC, NEMA oder einer anderen Behörde definiert sind. Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen den IEC-Normen (IEC/EN 60034-20-01) und anderen internationalen Normen.
Elektromotoren in den IEC-Normen enthalten
- Elektromotoren mit einer Drehzahl (ein- und dreiphasig), 50 und 60 Hz
- Line-Start-Permanentmagnetmotoren
- 2, 4, 6 oder 8 Pole
- Nennleistung PN von 0,12 kW bis 1000 kW
- Bemessungsspannung UN über 50 V bis 1 kV
- Motoren, die bei einem Temperaturanstieg innerhalb der angegebenen Isolationstemperaturklasse kontinuierlich mit ihrer Nennleistung betrieben werden können
Elektromotoren sind durch die IEC-Normen ausgeschlossen
- Motoren, die für den Betrieb vollständig in einer Flüssigkeit ausgelegt sind
- Bremsmotoren, wenn die Bremse nicht demontiert oder separat gespeist werden kann.
- Eintourige Motoren mit 10 oder mehr Polen oder mehrtourige Motoren
- Motoren, die vollständig in eine Maschine (z. B. Pumpe, Lüfter oder Kompressor) integriert sind und nicht getrennt von der Maschine geprüft werden können.
- Motoren, die speziell für den Betrieb entwickelt wurden:
- In Höhen über 4000 Metern (über 13.000 Fuß)
- Wo die Umgebungslufttemperatur 60 °C übersteigt
- Bei maximalen Betriebstemperaturen über 400°C.
- Bei Umgebungstemperaturen unter –30 °C (beliebiger Motor) bzw. unter 0 °C (wassergekühlte Motoren)
- Wenn die Wasserkühlmitteltemperatur am Einlass eines Produkts weniger als 0 °C beträgt oder 32 °C überschreitet
- In explosionsgefährdeten Bereichen im Sinne der Richtlinie 2014/34/EU
IEC-Spezifikationen
Der realisierte Wirkungsgrad eines Elektromotors hängt nicht nur von der Bauart, sondern auch von der Motorgröße ab. Die folgende Tabelle und Grafik zeigen den Wirkungsgrad bei 50 Hz. Der Wirkungsgradunterschied ist bei kleineren Motoren am größten. Bei großen Motoren wird der Unterschied kleiner, was in der Grafik unten deutlich zu sehen ist.
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In den nächsten Jahren wird die Welt vor der Herausforderung stehen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Energieeinsparungen und eine effizientere Energienutzung sind der Schlüssel zur Bewältigung der Herausforderungen. Die Motoren von Magnetic Innovations sind sehr energieeffizient. Der Einsatz unserer Motoren in Ihren Anwendungen kann zu enormen Energieeinsparungen führen. Unsere von uns entwickelten und hergestellten Torquemotoren und Riemenantriebsmotoren fallen in die Super-Premium-Effizienzklasse IE4. Unser EC-Lüftermotor erfüllt die Effizienzklasse IE5.
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