Průmyslové pohony

Směrnice ErP 2009/125/ES

Jedním z cílů politiky životního prostředí Evropské unie je výrazně snížit emise skleníkových plynů a úroveň spotřeby energie do roku 2020. V rámci se strategie "20/30-20-20" se EU zavázala dosáhnout následujících cílů do roku 2020:

  • snížit emise skleníkových plynů až o 30 %
  • zvýšit podíl obnovitelných zdrojů energie na 20 % a
  • všeobecně zvýšit energetickou účinnost o 20 %.

Právním základem těchto cílů je směrnice ErP, která byla schválena dne 6. července 2005 (2005/32/ES) a stanovuje požadavky na ekologicky šetrné energetické spotřebiče. Pozměněná verze této směrnice (2009/125/ES) vstoupila v platnost dne 21. října 2009 a rozšířila výše uvedené požadavky, aby zahrnovaly ekologicky šetrný návrh výrobků spojených se spotřebou energie (odtud název "ErP"). V Německu byla směrnice včleněna do zákona o energetických spotřebičích (EBPG - Energiebetriebene-Produkte-Gesetz), která je obecně známá jako směrnice o ekodesignu.

Mezitím, Nařízení (ES) č. 640/2009 a Nařízení (ES) č. 04/2014 stanovují povinné minimální úrovně účinnosti pro širokou škálu jmenovitých výkonů pro nízkonapěťové třífázové asynchronní motory. Třídy EFF, které byly dobrovolně přijaté do průmyslu, byly v rámci těchto předpisů nahrazeny třídami IE definovanými v normě IEC 60034-30 pro asynchronní motory.

Třídy EFF jsou následující:

  • IE1 (standardní účinnost)
  • IE1 (vyšší účinnost)
  • IE3 (vysoká účinnost)

Rozsah motorových aplikací v nařízení bude v příštích několika letech rozšířen s cílem ušetřit ještě více energie v průmyslových motorech a pohonných systémech. Nyní je regulační rámec pro standardní asynchronní motory následující:

Nařízení (ES) č. 640/2009, článek 3 (výňatek)

  • Od 16. června 2011 motory nesmí být méně účinné, než je úroveň účinnosti IE2
  • Od 1. ledna 2015: všechny motory o jmenovitém výkonu 7,5 až 375 kW nesmí být méně efektivní, než úroveň účinnosti IE3, nebo musí splňovat úroveň účinnosti IE2 a být vybaveny elektronickou regulací otáček.
  • Od 1. ledna 2017: motory o jmenovitém výkonu 0,75 až 375 kW nesmí být méně efektivní, než úroveň účinnosti IE3, nebo musí splňovat úroveň účinnosti IE2 a být vybaveny elektronickou regulací otáček.

Nařízení se vztahuje na všechny jednorychlostní třífázové 50 Hz nebo 50/60 Hz asynchronní motory s následujícími charakteristikami:

  • 2 až 6 pólů
  • Jmenovité provozní napětí UN až 1000 V
  • Jmenovitý výkon PN 0,75 kW až 375 kW
  • Určené pro nepřetržitý provoz.

Následující motory jsou od tohoto nařízení osvobozeny: brzdové motory, motory do prostředí s nebezpečím výbuchu, motory určené k provozování zcela ponořené do kapaliny a motory plně integrovány do produktu (např. stroj), což znemožňuje přesné měření účinnosti motorů. Původní verze obsahovala dodatečné výjimky, ale ty byly silně zredukovány v aktualizovaném nařízení (ES) 4/2014, které vstoupilo v platnost dne 27. července 2014.

Přesněji řečeno, došlo ke změně následujících omezení výjimek a rozšíření rozsahu použití v rámci nařízení:

  • Nadmořské výšky přesahující 1000 m se změnily na výšky přesahující 4000 m
  • Okolní teploty vyšší než +40 °C byly změněny na okolní teploty vyšší než +60 °C
  • Okolní teploty nižší než -15 °C byly změněny na okolní teploty nižší než -30 °C (pro všechny motory) nebo nižší než 0 °C pro motory s vodním chlazením
  • Teploty chladicích kapalin na vstupu do produktu nižší než 5 °C nebo vyšší než 25 °C byly změněny na teploty nižší než 0 °C nebo vyšší než 32 °C.

Studie chování přístrojů při rozběhu IE3 motorů s přímým připojením na síť

Společnost Eaton, jako jeden z předních světových odborníků na bezpečné spouštění, přepínání a ochranu motorů, nedávno provedla studii, která podrobně zkoumá chování ochranných zařízení motorů v reálných testech. Chcete-li zjistit, jak mohou konstrukční změny IE3 motorů ovlivnit jeho ochranná zařízení, naše společnost provedla testy s použitím IE3 motorů od různých známých výrobců.

1: Špičkový
2: Rozběhový proud
3: Provozní proud



Testy ukázaly, že rozběhové proudy IE3 motorů jsou výrazně vyšší než u IE2 motorů.

Uvedené vyšší počáteční proudy mohou vyústit například v nežádoucí vypínání, i když nedojde k žádné poruše nebo zkratu. To může vést k nebezpečným situacím, jako je důlkové opálení kontaktů v důsledku odskoku kontaktu a dokonce lepení kontaktů. Pokud se kontakty roztaví, může dojít k poruše drahého stroje spojené s drahým servisem. Navíc dojde ke zkrácení životnosti stykače.

Vyšší rozběhové faktory

Společnost Eaton po důkladném testování optimalizovala své DIL stykače a jejich ochranné motorové jističe PKZ a PKE podle nových požadavků IE3 motorů. Aby byla zajištěna maximální úroveň spolehlivosti a bezpečnosti, odborníci na ochranná motorová řešení zvýšily práh odezvy zkratové spouště, protože předchozí rozběhový činitel nebyl pro IE3 motory postačující. Společnost navíc dovedla k dokonalosti jemné vyvážení stykačů, které mají maximálně nízký výkon za účelem optimalizace energetické účinnosti a zároveň budou moci bezpečně přejít na vyšší rozběhové proudy, které charakterizují IE3 motory. To nezahrnuje Eko stykače (DILEM12, DILM15, DILM38, DILM72 a DILM170), které nejsou vhodné pro IE3 motory.

Globální řešení na všechno

Společnost Eaton je jedním z prvních výrobců, kteří nabízejí řešení, která se prokázala při použití s oběma typy motory IE2 a IE3 po celém světě. Jinými slovy, používání produktů Eaton uživatelům zajišťuje, že nemusí mít obavy s tím, které produkty by měly být používány s kterými třídami energetické účinnosti, což navzdory novým směrnicím znatelně zjednoduší život. Skutečnost, že jediná produktová řada zahrnuje oba typy IE2 a IE3 aplikací, eliminuje potřebu strojírenské a skladové práce navíc.

Jasná identifikace

Stykače v sérii DIL i ochranné motorové jističe v produktových řadách PKZ a PKE jsou již perfektní volbou pro bezpečnou obsluhu IE3 motorů. A aby uživatelé mohli snadno identifikovat tato zařízení a mohli zvolit své produkty snadněji, společnost tyto produkty označuje štítky, které jasně ukazují, že jsou "IE3-ready"