استاندارد بهره وری انرژی برای موتورهای الکتریکی، الزامات Ecodesign

موتورهای الکتریکی بخش بزرگی از برق مصرفی را تشکیل می دهند. اگر به سوئد نگاه کنیم، موتورهای الکتریکی حدود 65 درصد از برق مصرفی در صنعت را تشکیل می دهند. در کل کشور 40 درصد هستند.

برای کاهش این استفاده از برق، الزامات قانونی در مورد کارایی موتورهای الکتریکی تولید شده در اتحادیه اروپا یا وارداتی به اتحادیه اروپا وجود دارد.

موتورهای سه فاز و تک سرعته آسنکرون امروزه تحت پوشش الزامات هستند. موتورهای آسنکرون رایج ترین نوع موتور هستند و 90 درصد برق مصرفی تمام موتورهای الکتریکی در محدوده توان 0.75 تا 375 کیلو وات را به خود اختصاص می دهند.

طبق آن استاندارد، کلاس‌های بهره‌وری انرژی دارای عناوین IE1، IE2، IE3 و IE4 هستند که IE4 بالاترین راندمان را دارد.

بازنگری در استاندارد

در سال 2019 کمیته طراحی محیطی بازبینی استاندارد را اتخاذ کرد. این بازنگری در 1 اکتبر 2019 منتشر شد. موارد زیر اعمال خواهد شد:

برای موتورهای الکتریکی

از 1 ژوئیه 2021

موتورهای 2، 4، 6 و 8 قطبی از 0.75 – 1000 کیلووات (قبلا تا 375 کیلووات) در کلاس راندمان IE3 گنجانده شده است.
موتورهای در محدوده 0.12 – 0.75 کیلو وات باید دارای کلاس راندمان IE2 باشند.
امکان قبلی برای جایگزینی موتورهای IE3 با موتور IE2 با درایو فرکانس از بین می رود.

از 1 ژوئیه 2023

برای موتورهای 2، 4، 6 و 8 قطبی 0.12 – 1000 کیلووات، کلاس بازده IE2 اکنون برای موتورهای دارای گواهینامه Ex eb با ایمنی بالا نیز اعمال می شود.
موتورهای تک فاز با توان بیشتر از 0.12 کیلو وات تحت پوشش کلاس IE2 مربوطه قرار می گیرند.
کلاس بازده بالاتر IE4 برای موتورهای 2، 4 و 6 قطبی بین 75 تا 200 کیلووات اعمال می شود.

برای اینورترهای فرکانس

از 1 ژوئیه 2021

برای استفاده با موتورهای الکتریکی با توان 0.12 – 1000 کیلووات، اینورتر فرکانس باید کلاس راندمان IE2 را که مخصوص اینورترها طراحی شده است، بگذراند.

الزامات فعلی طبق دستورالعمل

از 16 ژوئن 2011، قرار دادن موتورهای الکتریکی زیر کلاس بازده انرژی IE2 در بازار یا به کار انداختن آنها در اتحادیه اروپا ممنوع است.
از 1 ژانویه 2015، موتورهای الکتریکی در محدوده 7.5 – 375 کیلووات (2-، 4- و 6-pole) باید الزامات IE3 یا IE2 را برآورده کنند، اگر دومی با اینورترهای فرکانس برای کنترل سرعت ترکیب شود. بنابراین الزام قانونی دو گزینه را ارائه می دهد.
از 1 ژانویه 2017، الزامات سخت تر شد به طوری که تمام موتورهای 0.75 – 375 کیلووات (2-، 4- و 6-pole) باید الزامات IE3 یا IE2 را در صورت ترکیب با اینورترهای فرکانس برآورده کنند.

در موارد استثنایی که قرار است موتور IE2 با اینورتر فرکانس استفاده شود، موتور باید به برچسب زیر مجهز باشد:

معافیت از بخشنامه فعلی

عملکردی غیر از S1 (درایو پیوسته) یا S3 (درایو متناوب) با ضریب چرخه اسمی 80 درصد یا کمتر.
ساخته شده برای مونتاژ با اینورترهای فرکانس (موتورهای انتگرال).
موتورهای الکتریکی ساخته شده برای استفاده در مایعات.
موتورهای الکتریکی که به طور کامل در یک محصول یکپارچه شده اند (مانند چرخ دنده، پمپ، فن یا کمپرسور) که در آن عملکرد انرژی مستقل از محصول آزمایش نمی شود.
موتورهای ترمز

موتورهای الکتریکی منحصراً برای کارکرد:

در ارتفاعات بیش از 4000 متر از سطح دریا.
اگر دمای هوای محیط بیش از 60 درجه سانتیگراد باشد.
جایی که حداکثر دمای عملیاتی بیش از 400 درجه سانتیگراد باشد.
در جایی که دمای هوای محیط برای همه موتورها کمتر از -30 درجه سانتیگراد یا برای موتورهای با آب خنک کننده کمتر از 0 درجه سانتیگراد است.
در جوهای انفجاری (همانطور که در دستورالعمل 94/9 / EC 9 تعریف شده است)

الزامات در مورد کشتی ها یا سایر وسایل حمل و نقلی که کالا یا افراد را حمل می کنند اعمال نمی شود، زیرا باید موتورهای طراحی شده ویژه برای این منظور وجود داشته باشد. (در صورت استفاده از همان تسمه نقاله سیار در کشتی ها و همچنین در خشکی، قوانین اعمال می شود).

همچنین، الزامات در مورد تعمیر موتورهایی که قبلاً در بازار قرار داده شده یا در خدمت هستند اعمال نمی شود – مگر اینکه تعمیر آنقدر گسترده باشد که محصول در عمل کاملاً جدید باشد.

اگر قرار است موتور بیشتر برای استفاده به خارج از اروپا صادر شود، الزامات اعمال نمی شود.

برخی الزامات دیگر برای موتورهای آب خنک اعمال می شود.

تاریخچه و طبقه بندی قبلی

در سال 1998، اتحادیه اروپا و سازمان اروپایی تولید کننده موتور CEMEP یک سیستم طبقه بندی و برچسب گذاری را برای موتورهای AC ولتاژ پایین ارائه کردند که به کلاس های بازده متفاوت تقسیم می شوند. این طبقه بندی داوطلبانه موتورها را به کلاس های بازده EFF1، EFF2 و EFF3 دسته بندی کرد که در آن کلاس EFF1 بالاترین راندمان را داشت.

در سال 2008، کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC) استاندارد جهانی EN 60034-30: 2008 را برای طبقه بندی موتورهای سه فاز ناهمزمان معرفی کرد. طبق استاندارد قانونی جدید، کلاس‌های بهره‌وری انرژی اکنون دارای نام‌های IE1، IE2 و IE3 هستند که IE3 بالاترین راندمان را دارد. استاندارد جایگزین سیستم قبلی شد.

در سال 2014، استاندارد IEC با استاندارد جدید EN 60034-30-1: 2014 تکمیل شد.

با توسعه بیشتر موتورهای الکتریکی، الزامات سخت تر می شوند.

مقایسه سیستم های طبقه بندی مختلف

IE1 شامل موتورهایی با راندمان استاندارد است که تقریباً معادل EFF2 هستند. مقادیر راندمان برای موتورهای EFF2 در IE1 برای در نظر گرفتن اینکه یک استاندارد جدید برای اندازه‌گیری راندمان اعمال می‌شود، تنظیم شده است.
IE2 شامل موتورهایی با بازدهی تقریباً معادل EFF1 است. مقادیر بازده موتورهای EFF1 در IE2 برای در نظر گرفتن استاندارد جدید برای اندازه‌گیری راندمان تنظیم شده‌اند.
IE3 شامل موتورهایی است که راندمان بیشتری را افزایش داده اند (Premium Efficiency). IE3 15 درصد دیگر کاهش یافته است (Super Premium Efficiency).

استاندارد بهره وری انرژی برای موتورهای الکتریکی، الزامات Ecodesign