Prístup EU k motorom s vysokou účinnosťou

Od Júna 2005 Európska únia prijala smernicu o vytvorení rámca na stanovenie požiadaviek na ekodizajn (ako sô požidavky na energetickú účinnosť) pre všetky výrobky využívajúce energiu v rezidenčných, terciárnych a priemyselných odvetviach. Koherentné pravidlá pre ekodizajn v rámci celej EU zabeupečia, aby sa rozdiely medzi vnútroštátnými právnými predpismi nestali prekážkami v rámci obchodu EU. Smernica nezávádza priamo záväzné požiadavky a kritéria na stanovenie požiadaviek týkajúcich sa charakteristík výrobkov (ako spotreba energie) a umožňuje im rýchle a efektívne zlepšenie.Smernica sa v zásade vzťahuje na všetky výrobky využívajúce energiu (okrem dopravných prostriedkov)

Zjednotenie celosvetovej klasifikácie účinnosti

Smernica IEC 60034-30 špecifikuje triedy elektrickej účinnosti pre jednootáčkové, trojfázové, 50 Hz a 60 Hz indukčné motory ktoré majú:

• 2, 4, alebo 6 pólov (3 000, 1 500 a 1 000 RPM / 50 Hz)
• menovitý výkon medzi 0,75 - 375 kW
• menovité napätie do 1 000 V
• sa klasifikujú na základe druhu cla S1 (nepretržitá daň) alebo S3 (prerušovaná daň) s minimálnym cyklickým faktorom trvania 80% a vyšším

Úrovne účinnosti

IE1 - Štandardná účinnosť

IE2 - Vysoká účinnosť

IE3 - Priémiová účinnosť 

Pôvodné označenie z roku 1998:

Eff 1 - Vysoká účinnosť

Eff 2 - Štandardná účinnosť

Eff 3 - Nízka účinnosť 

Meranie účinnosti pri 50 Hz, 4-pólový motor 

Pri prevádzke s frekvenciou 50 Hz sú minimálne hodnoty účinnosti IE2 a IE3 prakticky totožné s normami motora v Severnej Amerike - NEMA (National Electrical Manufacturers Association) Špecifikuje rôzne hodnoty účinnosti pri plnom zaťažení pre motory s uzavretými ventilátormi s úplným uzatvorením. Minimálne normy IEC pre účinnosť plného zaťaženia sú vyššie pre motory s frekvenciou 60 Hz ako pre motory s frekvenciou 50 Hz. Dôvodom je, že pokiaľ krútiací moment motora je konštantný, straty odporu vinutia sú rovnaké pri 50 Hz a 60 Hz. Výstupný výkon motora sa však zvyšuje lineárne s rýchlosťou pričom sa zvyšuje frekvencia z 50 Hz na 60 Hz o 20%. Všeobecne je účinnosť 60 Hz približne 2,5% až 0,5% vyššia ako hodnoty 50 Hz. Zvýšenie účinnosti je väčšie pri menších výkonoch motora.

Aby sa preukázala zhoda s týmito novými normami, motory sa musia skúšať v súlade s novým  prijatým skúšobným protokolom IEC 60034-2-1. Tento postup poskytuje výsledky testov, ktoré sú vo veľkej miere kompatibilné s výsledkami získanými testovacími metódami v Severnej Amerike IEEE 112B a CSA 390. Nová norma taktiež vyžaduje aby sa trieda účinnosti motora a menovitá účinnosť motora označovala na typovom štítku motora a sú uvedené v literatúre o výrobkoch a v katalógoch motorov v tomto formáte:

IE3 94,5% 

Minimálne normy energetickej hospodárnosti v EU

• IE2 do 16 júna 2011 
• IE3 do 1. januára 2015 (pre motory >= 7,5 - 375 kW) a IE2 len v kombinácií s nasteviteľmným rýchlostým pohonom 
• IE3 pre všetky motory do 1. januára 2017 (pre motory od 0,75 - 375 kW) a IE2 len v kombinácií s nastaviteľným rýchlostným pohonom

EC 60034-30, IE3 Prémiová efektívnosť (%) je uvedená v tabulke.

IE3 Prémiová efektivnosť

Dizajn motorov IE3

Návrh motora s prémiovými vlastnosťami IE3 si vyžaduje špeciálne znalosti, skúsenosti testovaného zariadenia a vybavenie presnými prístrojmi. Úlohou dizajnu je dosiahnúť efektívnosť tým, že sa minimalizujú a vyvažujú jednotlivé straty, najmä ktoré vznikajú v cievkach statora, v statorovej lište (magnetizácia) a straty rotoru skĺznutím. V porovnaní so štandardnými elektrickými motormi IE1 sa používa viac materiálu železa a medi. Motory IE3 sú ťažšie a fyzicky väčšie ako motory typu IE1.

Pre zabezpečenie stupňa účinnosti motorov IE3 vplýva:

• využitie vyššej výplne výrezov v medenej závitovke, použitie tenších vrstiev zlepšených vlastností ocele, zníženie vzduchovej medzery, lepšia konštrukcia chladiaceho ventilátora, použitie špeciálnych a vylepšených ložísk atď.
• vysoká elektrická vodivosť medi voči iným kovovým vodičom, zvýšenie hmotnosti a prierezu vodičov v cievke

V roku 2019 je plánovaná medzinárodná konferencia (Tokyo-Japan) o energetickej hospodárnosti IE4.