Hocheffiziente Drehstrommotoren

Die Richtlinie 2009/125/EG schafft einen Gemeinschaftsrahmen für die Festlegung von Ökodesign-Anforderungen für energiebezogene Produkte. Es sieht durch eine Reihe von Zwischenschritten spezifische Regelungen für Elektromotoren vor, um den Energieverbrauch und die Leistung von Elektromotoren im Hinblick auf die Energieeffizienz zu verbessern.

74% des Stromverbrauchs in der Industrie entfallen auf den Einsatz von Elektromotoren; würden in Europa alle bisher funktionierenden Altsysteme durch hocheffiziente Antriebe ersetzt, ergäbe sich eine jährliche Energieeinsparung von 135 Milliarden Kilowattstunden.

Der Wirkungsgrad bestimmt, wie ein Elektromotor elektrische Energie effizient in mechanische Energie umwandelt.

Die internationale Norm IEC 60034-30 definiert für Drehstrommotoren 4 Wirkungsgradklassen IE (Internationaler Effizienz):

IE1 = Standard-Effizienz;
IE2 = hohe Effizienz;
IE3 = höchste Effizienz;
IE4 = Super-Premium-Effizienz.

Die Verordnung (EG) Nr. 640/2009 gibt die Mindestanforderungen an die umweltgerechte Gestaltung von Elektromotoren und den Einsatz von Drehzahlregelung an; die Norm umfasst Drehstrom-Asynchronmotoren mit 50 Hz und 60 Hz, mit Käfigläufer und einer Drehzahl mit den folgenden Merkmalen:

Nennspannung zwischen 50V und 1000 V;
Nennleistung zwischen 0,75 kW und 375 kW;
2, 4 und 6 Pole;
Für Dauerbetrieb.

Dauerbetrieb bedeutet Betriebstypen: S1, S3 >=80%, S6 >=80%.

Ab dem 1. Januar 2017 müssen Motoren mit einer Nennleistung zwischen 0,75 kW und 375 kW mindestens der Effizienzklasse IE3 bzw. mindestens IE2 entsprechen, wenn sie von Umrichtern angetrieben werden.

Die oben genannte Verordnung ist zum 1. Juli 2021 aufgehoben und durch die Verordnung (EU) 2019/1781 ersetzt, die die Palette der betroffenen Motoren erweitert. Der Leistungsbereich wurde von 0,12 kW erweitert, 8-polige und einphasige Motoren wurden hinzugefügt.

Die Verordnung wird auch auf selbstbremsende Motoren angewandt, deren Wirksamkeit durch Ausschluss des Bremmsystems überprüft werden kann.

Die Effizienzspezifikationen werden dem folgenden Zeitplan folgen:

Juli 2021:
- Klasse IE3 für Drehstrommotoren mit Nennleistungen gleich oder größer als 0,75 kW
- Klasse IE2 für Drehstrommotoren mit einer Leistung zwischen 0,12kW und 0,75 kW
Juli 2023:
- Klasse IE2 für Einphasenmotoren mit einer Leistung gleich oder größer als 0,12 kW

Die oben genannten Vorschriften gelten NICHT für Motoren, die vollständig in ein Produkt integriert sind (z. B. in ein Getriebe, eine Pumpe, einen Lüfter oder einen Kompressor), für die es nicht möglich ist, die Energieleistung unabhängig vom Produkt zu prüfen, und für selbstbremsende Motoren. Sie gelten auch nicht für Motoren, die für den Betrieb ausgelegt sind:

auf mehr als 4000 m ü. d. M.;
bei Umgebungslufttemperaturen über 60 °C;
bei Umgebungslufttemperaturen unter -30 °C.

IE2/IE3

IE4