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Nuove norme e direttive applicabili al rendimento

dei motori in Europa

Rendimento dei motori

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Nuove norme e direttive applicabili al rendimento dei motori in Europa

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La normativa di attuazione del Regolamento 640/2009, detta ErP, è in vigore dal 16 giugno 2011. Alcuni paesi non-UE, come la Svizzera e la Turchia, adottano una normativa quasi identica. Altri paesi hanno adottato o sono in procinto di adottare normative simili (Cina, India, Taiwan, …) basate anch’es-se sulla normativa IEC 60034-30.

Il Regolamento 640/2009, approvata nel luglio 2009, è stata successivamen-te modificata due volte.

La norma IEC 60034-30 del settembre 2008 è stata sostituita dalla IEC 60034-30-1. Le principali modifiche, rispetto alla versione precedente, rigu-ardano il campo di applicazione, che è stato esteso (potenze da 0,12 a 1000 kW, polarità da 2 a 8 poli, nuova classe di rendimento IE4).

L‘obiettivo di questa nuova versione della guida alle “Nuove norme e direttive sul rendimento applicabili ai motori in Europea” è di riassumere le nuove norme e aggiornare le informazioni della versione precedente.

Premessa

PROMEMORIA: tutti i motori a 2, 4 e 6 poli, messi in commercio nella UE a partire dal 01/01/2015, di potenza da ≥ 7,5 kw fino a 375 kw, devono essere IE3 o IE2 con azionamento a velocità variabile.

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Indice

• Norma di classificazione dei rendimenti IEC 60034-30-1(1° semestre 2014) .............................................................................................................................. 4-5

• Norme in fase di elaborazione .................................................................................................... 6-7

• Modifica dell’applicazione del Regolamento 640/2009della direttiva ErP ....................................................................................................................................... 8

• Pianificazione di nuovi lotti relativi ai motorinella direttiva ErP ....................................................................................................................................... 9

• Principali normative energetiche nel mondo .................................................................... 10

• Tabelle dei rendimenti secondo IEC 60034-30-1 .................................... da 12 a 17

• Conclusione ................................................................................................................................................... 18

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Questa norma sostituisce la IEC 60034-30 del settembre 2008.

Riguarda i motori elettrici monofasi e trifasi monovelocità a induzione o a magneti permanenti, con o senza isolamento rinforzato, su rete sinusoidale.

Campo di applicazione:- Potenza: 0,12 - 1000 kW- Tensione : 50 - 1000 V- Frequenze: 50 e 60 Hz- Polarità: 2, 4, 6 e 8 poli- Previsto per l‘uso in servizio continuo alla potenza indicata, senza superare la classe di isolamento specificata. Più genericamente servizio S1.

- Temperatura ambiente di funzionamento indicata compresa tra -20° e + 60°C.

- Altitudine di funzionamento indicata fino a 4000 metri sopra il livello del mare.

Note:- I motori progettati per funzionare a temperature non incluse nell‘intervallo da -20 a + 60 °C sono generalmente di concezione particolare e di conseguenza sono esclusi dal campo di applicazione della norma.

- I motori per l‘estrazione di fumi con classe di temperatura fino a 400 °C inclusi sono coperti da questa norma.

- I motori con piedi, flange, piedi e flange, con alberi di dimensioni diverse dalla IEC 60072-1 sono anch‘essi coperti dalla norma.

- I motori per riduttore con montaggio diretto o universale sono coperti.

Sono esclusi da questa norma:- Motori a 10 poli e maggiori.- Motori totalmente integrati in una macchina e che non possono essere collaudati separatamente. Vale a dire che affinchè un motore sia escluso, il processo di separazione di uno dei componenti deve rendere il motore inutilizzabile.

- Motori con convertitore di frequenza integrato, quando il motore non può essere collaudato senza il convertitore.

Norma di classificazione dei rendimenti IEC 60034-30-1 (1° semestre 2014)

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- Motori autofrenanti, quando il freno è parte integrante del motore e non può essere né smontato, né alimentato da una sorgente separata durante il collaudo.

- Motori ad immersione, progettati per funzionare completamente immersi in un liquido.

- Motori per l‘estrazione dei fumi con classe di temperatura superiore a 400 °C.

Note:- I motori ventilati dalla macchina (IC418) che possono essere collaudati con una ventilazione forzata esterna sono inclusi. I motori IC416 (con ventilazione forzata) sono anch‘essi inclusi.

- I motori con convertitore di frequenza non sono esclusi quando possono essere separati dal convertitore e collaudati in modo indipendente.

Questa nuova norma introduce la classe di rendimento IE5. Questo livello di rendimento sarà incluso nella prossima versione della norma, anche se nella versione attuale si ritiene che con le tecnologie odierne non è possibile raggiungere questa classe di rendimento.

Norma di classificazione dei rendimenti IEC 60034-30-1 (1° semestre 2014)

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Per rispondere alle prossime evoluzioni della direttiva ErP e alle attese del mercato, sono in fase di preparazione diverse norme sul “rendimento”.

Scopo:- IEC 60034-2-3: metodo di misurazione del rendimento di un motore su variatore. Pubblicazione 1° semestre 2014.

- IEC 60034-30-2: classi di rendimento dei motori AC a velocità variabile. Pubblicazione 1° semestre 2015.

- EN 50598-1: ha per oggetto la definizione della guida che permette di applicare la parte seguente.

- EN 50598-2: ha per oggetto l‘identificazione della norma per il metodo di calcolo e di classificazione dei PDS (Power Drive System).

- EN 50598-3: ha per oggetto l‘impatto ambientale della norma (PEP = Product Environmental Pfile). Data di approvazione prevista delle tre norme EN: 1° semestre 2014.

Una volta approvate, le norme EN saranno sottoposte alla Commissione Elettrotecnica Internazionale per l‘elaborazione di una nuova IEC.

Commento: Leroy-Somer ha saputo anticipare le esigenze della norma mettendo a disposizione dei clienti dei Product Environmental Pfile per tutti i nuovi motori ad alto rendimento commercializzati a partire dal 2011.

Norme in fase di elaborazione

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IEC 60034-2-1: misure del rendimento

IEC 60034-30: classi di rendimentoSarà sostituita daIEC 60034-30-1 (inizio 2014)

IEC 60034-2-3: misure del rendimento(2014)

IEC 60034-30-2: classi di rendimento(2015)

EN 50598-2: misure e classi di rendimento(2015)

Norme in fase di elaborazione

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Dall‘approvazione nel luglio 2009, l’applicabilità della normativa è stata ret-tificata due volte:Il 19 febbraio 2011 è stato corretto un errore relativo ai motori raffreddati ad acqua.

Il 6 gennaio 2014, per evitare alcune interpretazioni che consentivano di aggirare le norme, è stata approvata la normativa num. 4/2014 che modifica la normativa 640/2009. Entrerà in vigore al più tardi nel luglio 2014. Parte del campo di applicazione è stata modificata:« 2. La presente normativa non si applica:a) ai motori progettati per funzionare completamente immersi in un liquido;b) ai motori completamente integrati in un altro prodotto (ad esempio in un meccanismo, una pompa, un ventilatore o un compressore), quando le pre-stazioni energetiche del motore non possono essere misurate separatamen-te da quelle del prodotto;c) ai motori progettati appositamente per funzionare:

- ad altitudini superiori a 4.000 metri sopra il livello del mare;- a temperature dell‘aria ambientale superiori a 60°C;- a una temperatura massima di funzionamento superiore a 400°C;- a temperature dell‘aria ambientale inferiori a - 30 °C per tutti i motori o a temperature inferiori a 0 °C per i motori dotati di un sistema di raffredda-mento ad acqua;- quando la temperatura dell‘acqua di raffreddamento all‘ingresso del pro-dotto è inferiore a 0 °C o superiore a 32 °C;- in atmosfere esplosive, secondo la definizione della direttiva 94/9/CE delParlamento europeo e del Consiglio(3);

d) ai motori autofrenanti, … ».

Si noti anche che nell‘allegato 1, è stato inserito un nuovo comma:« Quando le dimensioni della taglia indicate nella targa di identificazione non consentono di inserire tutte le informazioni indicate al punto 1, deve essere indicato solo il rendimento nominale alla tensione nominale ».Commento: queste rettifiche non modificano i prodotti o l‘approccio commer-ciale di Leroy-Somer, che ha sempre scrupolosamente rispettato la direttiva.

Modifica dell’applicabilità del Regolamento 640/2009 della direttiva ErP

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Lotto 30: riguarderà i prodotti non coperti dal Regolamento 640/2009 dei mo-tori elettrici, quali i motori speciali per applicazioni a velocità variabile (ser-vomotori asincroni), i motori a magneti permanenti, i motori raffreddati dalla macchina azionata (ventilatori), i motori con azionamento a velocità variabile da 0,2 a 1000 kW, i motori connessi alla rete di alimentazione da 0,75 a 1000 kW.

Lotto 31: riguarderà i prodotti non coperti dal lotto 30 e dal Regolamento 640/2009, in particolare i motori che includono piccoli compressori e le pos-sibili varianti.

Commento: queste normative non entreranno in vigore prima del 2018.

Pianificazione di nuovi paragrafi nella direttiva ErP relativi ai motori

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Pays Norme Règlement Labellesation Enregistrement Puissance Nb pôlessi nécessaire obligatoire

IEC60034-‐2-‐1 ErP 0,75kW-‐ 2, 4, 6IEC60034-‐30 640/2009 375kWIEC60034-‐2-‐1 ordonnance 0,75kW-‐ 2, 4, 6IEC60034-‐30 730.01 375kWIEC60034-‐2-‐1 SGM 0,75kW-‐ 2, 4, 6IEC60034-‐30 2012/2 375kWIEC60034-‐2-‐1 SI 0,75kW-‐ 2,4,6,8IEC60034-‐30 5289 185kWMG1 112-‐11 EISA 1 HP-‐ 2, 4, 6IEEE 112-‐B 10CFR431.31 200HPC747-‐09 LC 1992 1 HP-‐ 2, 4, 6C390-‐10 ch.36 200HPMG1 112-‐11 CONUEE 1 HP-‐ 2, 4, 6IEEE 112-‐B NOM-‐016-‐ENER 200HPNBR 17094-‐3 INMETRO 0,75kW-‐ 2,4,6,8NBR 5383-‐1 185kWIS 12615 0,75kW-‐ 2, 4, 6

375kWKSC IEC60034-‐2-‐1 KEMCO 0,75kW-‐ 2,4,6,8

200kWGB18613-‐2012 CER 0,75kW-‐ 2, 4, 6

375kWIEC60034-‐2-‐1 E3 0,75kW-‐ 2,4,6,8IEEE 112-‐B 185kWIEC60034-‐2-‐1 EECA 0,75kW-‐ 2,4,6,8IEEE 112-‐B 185kWJIS C4034-‐2-‐1 0,20kW-‐ 2, 4, 6JIS C4034-‐30 160kWCNS 14400 0,75kW-‐ 2, 4, 6

200kW

IE3 IE3

TAIWAN IE2 IE2 IE3 IE3 IE3

JAPAN IE2 IE2 IE3

IE3 IE3

NEW ZEALAND X IE2 IE2 IE3 IE3 IE3

AUSTRALIA X IE2 IE2 IE3

IE3 IE3

CHINA X IE2 IE2 IE3 IE3 IE3

South KOREA X IE2 IE2 IE3

IE3 IE3

INDIA IE2 IE3 IE3 IE3 IE3

BRAZIL X IE2 IE2 IE3

IE3 IE3 IE3 IE3CANADA XMEXICO X

USA XIE3

IE3 IE3 IE3SWISS

TURKEY

ISRAEL

2013 2014 2015 2016 2017

EUROPE

IE2 IE2


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Principali normative energetiche nel mondo

Pays Registrazione se obbligatoria

Potenza

volontariaOBBLIGATORIA

Nr dipoli

Marcatura se necessaria

NormativaNormaPaese

Verificare presso il servizio commerciale se il prodotto selezionato è registrato nel paese di destinazione.

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Note

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Tabella dei rendimenti secondo IEC 60034-30-1

PNkW

Numero di poli / velocità di sincronismo min-1

2 / 3000 4 /1500 6 /1000 8 /750

0,12 53,6 59,1 50,6 39,80,18 60,4 64,7 56,6 45,90,20 61,9 65,9 58,2 47,40,25 64,8 68,5 61,6 50,60,37 69,5 72,7 67,6 56,10,40 70,4 73,5 68,8 57,20,55 74,1 77,1 73,1 61,70,75 77,4 79,6 75,9 66,21,1 79,6 81,4 78,1 70,81,5 81,3 82,8 79,8 74,12,2 83,2 84,3 81,8 77,63 84,6 85,5 83,3 80,04 85,8 86,6 84,6 81,9

5,5 87,0 87,7 86,0 83,87,5 88,1 88,7 87,2 85,311 89,4 89,8 88,7 86,915 90,3 90,6 89,7 88,0

18,5 90,9 91,2 90,4 88,622 91,3 91,6 90,9 89,130 92,0 92,3 91,7 89,837 92,5 92,7 92,2 90,345 92,9 93,1 92,7 90,755 93,2 93,5 93,1 91,075 93,8 94,0 93,7 91,690 94,1 94,2 94,0 91,9110 94,3 94,5 94,3 92,3132 94,6 94,7 94,6 92,6160 94,8 94,9 94,8 93,0

da 200 a 1 000 95,0 95,1 95,0 93,5

Limiti di rendimento nominale (%) per IE2 - 50 Hz livello «ALTO»

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PNkW


2 / 3600 4 /1800 6 /1200 8 /900

0,12 59,5 64,0 50,5 40,00,18 64,0 68,0 55,0 46,00,25 68,0 70,0 59,5 52,00,37 72,0 72,0 64,0 58,00,55 74,0 75,5 68,0 62,00,75 75,5 78,0 73,0 66,01,1 82,5 84,0 85,5 75,51,5 84,0 84,0 86,5 82,52,2 85,5 87,5 87,5 84,03,7 87,5 87,5 87,5 85,55,5 88,5 89,5 89,5 85,57,5 89,5 89,5 89,5 88,511 90,2 91,0 90,2 88,515 90,2 91,0 90,2 89,5

18,5 91,0 92,4 91,7 89,522 91,0 92,4 91,7 91,030 91,7 93,0 93,0 91,037 92,4 93,0 93,0 91,745 93,0 93,6 93,6 91,755 93,0 94,1 93,6 93,075 93,6 94,5 94,1 93,090 94,5 94,5 94,1 93,6110 94,5 95,0 95,0 93,6150 95,0 95,0 95,0 93,6185 95,4 95,0 95,0 93,6

da 220 a 335 95,4 95,4 95,0 93,6da 375 a 1000 95,4 95,8 95,0 94,1

Limiti di rendimento nominale (%) per IE2 - 60 Hz livello «ALTO»

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PNkW


2 / 3000 4 /1500 6 /1000 8 /750

0,12 60,8 64,8 57,7 50,70,18 65,9 69,9 63,9 58,70,20 67,2 71,1 65,4 60,60,25 69,7 73,5 68,6 64,10,37 73,8 77,3 73,5 69,30,40 74,6 78,0 74,4 70,10,55 77,8 80,8 77,2 73,00,75 80,7 82,5 78,9 75,01,1 82,7 84,1 81,0 77,71,5 84,2 85,3 82,5 79,72,2 85,9 86,7 84,3 81,93 87,1 87,7 85,6 83,54 88,1 88,6 86,8 84,8

5,5 89,2 89,6 88,0 86,27,5 90,1 90,4 89,1 87,311 91,2 91,4 90,3 88,615 91,9 92,1 91,2 89,6

18,5 92,4 92,6 91,7 90,122 92,7 93,0 92,2 90,630 93,3 93,6 92,9 91,337 93,7 93,9 93,3 91,845 94,0 94,2 93,7 92,255 94,3 94,6 94,1 92,575 94,7 95,0 94,6 93,190 95,0 95,2 94,9 93,4110 95,2 95,4 95,1 93,7132 95,4 95,6 95,4 94,0160 95,6 95,8 95,6 94,3

da 200 a 1 000 95,8 96,0 95,8 94,6

Limiti di rendimento nominale (%) per IE3 - 50 Hz livello «PREMIUM»

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PNkW


2 / 3600 4 /1800 6 /1200 8 /900

0,12 62,0 66,0 64,0 59,50,18 65,6 69,5 67,5 64,00,25 69,5 73,4 71,4 68,00,37 73,4 78,2 75,3 72,00,55 76,8 81,1 81,7 74,00,75 77,0 83,5 82,5 75,51,1 84,0 86,5 87,5 78,51,5 85,5 86,5 88,5 84,02,2 86,5 89,5 89,5 85,53,7 88,5 89,5 89,5 86,55,5 89,5 91,7 91,0 86,57,5 90,2 91,7 91,0 89,511 91,0 92,4 91,7 89,515 91,0 93,0 91,7 90,2

18,5 91,7 93,6 93,0 90,222 91,7 93,6 93,0 91,730 92,4 94,1 94,1 91,737 93,0 94,5 94,1 92,445 93,6 95,0 94,5 92,455 93,6 95,4 94,5 93,675 94,1 95,4 95,0 93,690 95,0 95,4 95,0 94,1110 95,0 95,8 95,8 94,1150 95,4 96,2 95,8 94,5

da 185 a 1 000 95,8 96,2 95,8 95,0

Limiti di rendimento nominale (%) per IE3 - 60 Hz livello «PREMIUM»

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PNkW


2 / 3000 4 /1500 6 /1000 8 /750

0,12 66,5 69,8 64,9 62,30,18 70,8 74,7 70,1 67,20,20 71,9 75,8 71,4 68,40,25 74,3 77,9 74,1 70,80,37 78,1 81,1 78,0 74,30,40 78,9 81,7 78,7 74,90,55 81,5 83,9 80,9 77,00,75 83,5 85,7 82,7 78,41,1 85,2 87,2 84,5 80,81,5 86,5 88,2 85,9 82,62,2 88,0 89,5 87,4 84,53 89,1 90,4 88,6 85,94 90,0 91,1 89,5 87,1

5,5 90,9 91,9 90,5 88,37,5 91,7 92,6 91,3 89,311 92,6 93,3 92,3 90,415 93,3 93,9 92,9 91,2

18,5 93,7 94,2 93,4 91,722 94,0 94,5 93,7 92,130 94,5 94,9 94,2 92,737 94,8 95,2 94,5 93,145 95,0 95,4 94,8 93,455 95,3 95,7 95,1 93,775 95,6 96,0 95,4 94,290 95,8 96,1 95,6 94,4110 96,0 96,3 95,8 94,7132 96,2 96,4 96,0 94,9160 96,3 96,6 96,2 95,1200 96,5 96,7 96,3 95,4250 96,5 96,7 96,5 95,4

da 315 a 1 000 96,5 96,7 96,6 95,4

Limiti di rendimento nominale (%) per IE4 - 50 Hz livello «SUPER PREMIUM»

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PNkW


2 / 3600 4 /1800 6 /1200 8 /900

0,12 66,0 70,0 68,0 64,00,18 70,0 74,0 72,0 68,00,25 74,0 77,0 75,5 72,00,37 77,0 81,5 78,5 75,50,55 80,0 84,0 82,5 77,00,75 82,5 85,5 84,0 78,51,1 85,5 87,5 88,5 81,51,5 86,5 88,5 89,5 85,52,2 88,5 91,0 90,2 87,53,7 89,5 91,0 90,2 88,55,5 90,2 92,4 91,7 88,57,5 91,7 92,4 92,4 91,011 92,4 93,6 93,0 91,015 92,4 94,1 93,0 91,7

18,5 93,0 94,5 94,1 91,722 93,0 94,5 94,1 93,030 93,6 95,0 95,0 93,037 94,1 95,4 95,0 93,645 94,5 95,4 95,4 93,655 94,5 95,8 95,4 94,575 95,0 96,2 95,8 94,590 95,4 96,2 95,8 95,0110 95,4 96,2 96,2 95,0150 95,8 96,5 96,2 95,4185 96,2 96,5 96,2 95,4220 96,2 96,8 96,5 95,4

da 250 a 1 000 96,2 96,8 96,5 95,8

Limiti di rendimento nominale (%) per IE4 - 60 Hz livello «SUPER PREMIUM»

18


5142 it - 2014.10 / c 5142 it - 2014.10 / c

Partendo dal principio che il consumo elettrico rappresenta il 95% del costo totale dei sistemi di azionamenti elettrici e, tenendo conto degli impegni alla riduzione dei consumi energetici e delle emissioni di CO2 presi dalla maggior parte dei paesi del mondo, la messa in commercio di motori o sistemi ad alto rendimento è ineluttabile.

Nell‘industria, i motori elettrici consumano il 70% dell‘elettricità.

È necessario considerare la regolamentazione energetica non come un vin-colo, ma come un‘occasione per mettere in commercio macchine efficienti che si caratterizzano per gli alti livelli di efficienza energetica.

Conclusione

95%

Consumo elettrico

Costo totaledi un motore asincrono

su 10 anni

Manutenzione3%

Acquisto2%

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Note

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