Efficacité énergétique actuelle L application des nouveaux règlements relatifs aux classes de rendement et aux exigences de rendement pour les moteurs asynchrones basse tension jusqu à 375 kw Europe
Classification et détermination des rendements énergétiques Le développement international de moteurs à économies d énergie a engendré, au cours des dernières années, un grand nombre de réglementations, lois et normes nationales qui rendent difficile une évaluation comparative des différents produits. C est pour obtenir une base globale uniforme que la nouvelle norme IEC 60034-30 a été créée. Cette norme remplace en Europe l accord volontaire du CEMEP jusqu alors en vigueur, elle étend en même temps la plage de puissance des moteurs à 2 et à 4 pôles de 0,75 kw à 375 kw et elle inclut les moteurs à 6 pôles présentant la même plage de puissance dans la normalisation du rendement énergétique. Le marquage intervient à l instar du marquage du type de protection IP (International Protection) au moyen de IE (International Efficiency): Code Classes de rendement Ancien code EFF, IEC 60034-30 énergétiques Accord volontaire du CEMEP IE4 * ) Rendement super-premium IE3 Rendement premium IE2 Haut rendement EFF1 IE1 Rendement standard EFF2 sans en dessous du rendement standard EFF3 * ) en tant que projet CEI 60034-31 Utilisation de la classification La classification des rendements énergétiques conformément à la norme IEC 60034-30 concerne les moteurs triphasés basse tension à induction à cage à mono-vitesse d après la spécification suivante : tensions assignées jusqu à 1000 V adapté à une utilisation sur le réseau triphasé fixe puissances assignées entre 0,75 kw et 375 kw nombres de pôles 2, 4 ou 6 conçu pour un fonctionnement continu (S1) ou intermittent (S3 avec des durées de fonctionnement de 80 % ou plus) approprié pour les conditions ambiantes (température, altitude d installation) définies dans la norme IEC 60034-1, paragraphe 6. Ne sont directement exclus que : les moteurs qui ont été spécialement dimensionnés pour un fonctionnement avec convertisseur de fréquence conformément à la norme IEC 60034-25. les moteurs qui sont entièrement intégrés à une machine (par exemple, pompes, ventilateurs et compresseurs) et qui ne peuvent être vérifiés de manière indépendante. Les moteurs à brides, pattes et/ou bouts d arbre, dont les dimensions mécaniques s écartent de la norme IEC 60072-1 sont inclus dans la norme IEC 60034-30 ainsi que l application sur motoréducteurs, moteurs freins et les moteurs conçus pour fonctionner dans des atmosphères explosives conformément à la norme IEC 60079 et suivantes. Les moteurs visés par la norme IEC 60034-30 peuvent aussi fonctionner à une vitesse de rotation réglable. En raison des déperditions accrues en cas de fonctionnement avec convertisseur de fréquence un rendement nominal ne peut être indiqué que pour un fonctionnement sur réseau équivalent. L introduction des nouvelles classes de rendement entraîne simultanément la normalisation de la détermination des rendements. Selon la norme CEI/EN 60034-2-1, les déperditions supplémentaires ne sont plus fixées de manière forfaitaire à 0,5 % de la puissance nominale, mais sont déterminées de manière analogique par mesure conformément à la norme IEE 112. Ainsi les rendements calculés baissent bien qu aucune modification technique et physique ne soit intervenue sur les Valeurs limites des rendements eff1 -->IE2, 4 pôles, 50Hz Figure 1: Comparaison des valeurs limites des rendements eff1/ie2, 4 pôles, 50 Hz
Qu est-ce qui doit, peut être marqué? Qu est-ce qui peut être livré et comment? Quel moteur est affecté à quel champ d application? Nonrme CEI 60034-30: 2008 Identification des classes : Directive EuP/ Règlement 640/2009 Exigence minimale légale Programme de livraison VEM 1. Moteur asynchrone triphasé standard 0,75 375 kw à 2,4,6 pôles, fonctionnement continu S1 (Remarque : s applique aussi si le moteur est intégré à une machine) 2. Moteur asynchrone triphasé standard équipé d auxiliaires (bagues d étanchéité, antiretour, codeurs, ventilations forcées, etc.) 0,75 375 kw, à 2, 4, 6 pôles, fonctionnement continu S1 (Remarque: mesure du rendement sans dispositifs auxiliaires) (Remarque: en plus mode de fonctionnement S3 (=> 80 % du temps de fonctionnement) (Remarque: en plus mode de fonctionnement S3 (=> temps de fonctionnement 80 %) livrable en livrable en 3. motoréducteurs, motoréducteurs à bride livrable en 4. Moteurs fonctionnant en atmosphères explosibles non livrable en IE1, IE2, IE3 sur demande 5. Moteurs à refroidissement par eau livrable en IE2, IE3 6. Moteurs freins: (un moteur équipé d un dispositif de freinage électromécanique qui intervient sans accouplements directement sur l arbre d entraînement) non livrable en 7. Moteurs marine non livrable en IE1, IE2, IE3 sur demande 8. Moteurs de laminoirs (modes de fonctionnement S4, S7, S9) non non livrable sans 9. Moteurs non ventilés (IC 410) non livrable en IE1, IE2 10. Moteurs avec variateurs de fréquence intégrés non non livrable sur la base de moteurs IE1 ou IE2 11. Moteurs à bagues non non livrable sans 12. Moteurs qui sont entièrement intégrés à une machine (par exemple, pompes, ventilateurs (IC 418), réducteurs et compresseurs) dont le rendement ne peut être vérifié de manière indépendante à cette machine. 13. Autres types de moteur (par ex. moteurs à 8 pôles et plus ainsi que moteurs à commutation de polarité, moteurs < 0,75kW ou >375kW, moteurs à aimant permanent, moteurs pour modes de fonctionnement S2 S10 etc.) non non livrable sans non non livrable sans
moteurs. Les nouvelles valeurs limites ont été adaptées à cette procédure. La nouvelle norme CEI 60034-2-1 remplace de manière générale, à partir de novembre 2010, la norme usuelle CEI/EN 60034-2. La détermination des déperditions supplémentaires par mesure s applique à partir de cette date également aux moteurs dont le rendement énergétique n est pas classifié. La procédure utilisée doit être indiquée dans la documentation du produit. meilleures valeurs énergétiques sont cependant atteintes lors du dimensionnement des moteurs pour une tension nominale/fréquence. Le marquage d une plage de tensions, par ex. 380...420 V n est pas judicieux, les délais de transition pour les tolérances de tension secteur étendues conformément à la norme CEI 38 étant écoulés depuis 2007. Un marquage des moteurs conformément à l ancien accord volontaire du CEMEP ne peut intervenir que jusqu au 15.06.2011. Les droits de licence des logos s éteignent à partir de cette date. Le nouveau marquage sur la plaque signalétique se fait comme pour le marquage EFF. Sur les plaques signalétiques des moteurs sont indiqués, outre la classe de rendement, le rendement nominal du moteur. Une exécution avec une plaque signalétique 50 Hz/60 Hz est possible. De Figure 2: Exemple de plaque signalétique avec nouveau pour une tension assignée, IE x rendement assigné %, Ex.: IE2-91,0 % Figure 3: Exemples de plaque signalétique avec nouveau version 50 Hz/60 Hz, Les rendements à charge partielle pour des charges de 75 % et de 50 % sont, pour des raisons de place, indiqués dans la documentation du produit. Exigences de rendement pour moteurs asynchrones triphasés (Règlement (CE) n 640/2009 du 22 juillet 2009) Le changement climatique a, sur le plan international, conduit à des efforts dans le but de réduire le dégagement de CO 2 et de contrecarrer ainsi le réchauffement progressif de la planète. L Europe a créé, avec la directive 2005/32/EG pour la fixation d exigences en matière d écoconception applicables aux produits consommateurs d énergie, une base essentielle à cet effet. Cette directive fixe les exigences qui doivent être prises en compte lors du développement de produits consommateurs d énergie. Le champ d application de la directive EuP inclut aussi les systèmes d entraînement électriques, c est-à-dire que les moteurs électriques sont également concernés par cette directive. En Allemagne, la directive EuP a été transformée en droit national avec la loi sur les produits consommateurs d énergie (loi EPG). La directive 2005/32/CE encore restreinte à des champs partiels (Energy using Products EuP) a été entre-temps remplacée en octobre 2009 par la nouvelle directive 2009/125/CE relative à l écoconception. Cette nouvelle directive sur l écoconcep-
tion prévoit de pouvoir fixer des exigences de rendement pour différents groupes de produits dans le cadre de diverses mesures d exécution. Avec le règlement (CE) n 640/2009 de la Commission du 22 juillet 2009 pour l exécution de la directive 2005/32/CE intervint alors les fixations de classes d exigences de rendement (Minimum Efficiency Performance Requirements Standard MEPS) pour des modèles définis de moteurs électriques ainsi que leur introduction graduelle. Niveau 1: exigence de rendement (MEPS) IE2 à compter du 16 juin 2011 Niveau 2: le passage à IE3 [moteurs à rendement premium] intervient le 01.01.2015 pour la gamme de puissances comprise entre 7,5 kw et 375 kw. Possibilité en option: IE2 + convertisseur de fréquence. Niveau 3: le 01.01.2017 la gamme de puissances est étendue de 0,75 kw à 375 kw. Possibilité en option: IE2 + convertisseur de fréquence. Le constructeur garantit alors à l acheteur, avec le marquage CE, que les rendements assignés indiqués sont réalisés et que les rendements indiqués sur la plaque signalétique sont respectés. Le présent règlement n est pas applicable (a) aux moteurs conçus pour fonctionner entièrement immergés dans un liquide, (b) aux moteurs entièrement intégrés dans un autre produit (par exemple, dans un mécanisme, une pompe, un ventilateur ou un compresseur) lorsque les performances énergétiques du moteur ne peuvent pas être mesurées séparément de celles du produit ; (c) aux moteurs conçus spécifiquement pour fonctionner dans les conditions suivantes : (i) à des altitudes supérieures à 1 000 mètres au-dessus du niveau de la mer ; (ii) à des températures de l air ambiant supérieures à 40 C; (ii) à des températures maximales de fonctionnement su périeures à 400 C ; (iv) à des températures de l air ambiant inférieures à 15 C pour tout moteur ou à des températures inférieures à 0 C pour les moteurs dotés d un système de refroidissement par air ; (v) lorsque la température de l eau de refroidissement à l entrée du produit est inférieure à 5 C ou supérieure à 25 C ; (vi) en atmosphères explosibles telles que définies dans la directive 94/9/CE (d) aux moteurs freins VEM recommande par conséquent d écouler à temps les stocks de moteurs EFF2/IE1 et de passer à des moteurs à économie d énergie IE2. La vente de moteurs spéciaux IE1 n est possible, après le 16.06.2011, que pour des cas d utilisation non couverts par le champ d application du décret d application n 640/2009. Ces exceptions doivent être obligatoirement documentées sur la plaque signalétique. Le BAM (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Institut fédéral pour la recherche et les essais des matériaux) coordonne la mise en œuvre de la directive européenne «écoconception» en Allemagne et conjugue les objectifs politiques et ce qui est faisable sur le plan économique. La base pour des solutions efficaces sur le plan énergétique fondées sur des moteurs et des systèmes d entraînement au rendement énergétique optimisé est ainsi créée. L accent est alors mis sur la série IE2 qui représente à présent la principale série du système modulaire VEM. Moteurs avec variateurs de fréquence intégré à économie d énergie de la classe de rendement IE2 Pour les moteurs avec variateurs de fréquence intégrés à économie d énergie, un convertisseur de fréquence est monté sur le moteur de base IE2. Un rendement plus élevé intervient alors non seulement à la fréquence assignée de 50 Hz et à pleine charge, mais aussi dans la plage de charge partielle et à des fréquences plus petites. L utilisation de ces entraînements induit des coûts d investissement plus élevés, toutefois amortis dans un court délai par des frais de fonctionnement plus faibles. Non seulement les champs d application traditionnels de la climatisation pour les entraînements de ventilateurs et les pompes, mais aussi dans des secteurs comme la technologie de transport ou du vide profiteront de cette solution pour les entraînements. Nos entraînements sont disponibles jusqu à une puissance de 22 kw. Pour des indications détaillées sur les moteurs IE2 et IE3 pour les cas d utilisation les plus divers et pour les modifications mécaniques, consultez nos catalogues de produits ou notre catalogue électronique sur Internet sous www.vemgroup.com. VEM a aujourd hui déjà adapté ses gammes de produits aux nouvelles valeurs limites de rendement. Nous mettons à votre disposition des moteurs de toutes les classes de rendement. En les utilisant, vous pouvez donner une réponse aux problèmes posés par l environnement et apporter votre contribution à la réduction des émissions de CO 2 et économiser des dépenses énergétiques. Adressez-vous à notre Centre de compétences en Allemagne ou à nos sociétés de distribution et partenaires. Nous vous conseillons volontiers et nous vous assistons lors de l introduction de solutions énergétiques efficaces. Une mise sur le marché de moteurs visés par la norme IE1 n est plus autorisée à partir du 16 juin 2011 à l intérieur de la CE.
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