Πρότυπα Απόδοσης Ηλεκτροκινητήρων Χαμηλής Τάσης (AC) κατά ΙEC

Οι Ασύγχρονοι Τριφασικοί Κινητήρες βραχυκυκλωμένου δρομέα (ΑΤΚβδ) ανήκουν σε συγκεκριμένα πρότυπα ενεργειακής απόδοσης, τα οποία κατά καιρούς υφίστανται σημαντικές επικαιροποιήσεις με σκοπό την εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη λειτουργία τους.

Το Διεθνές Πρότυπο IEC 60034-30 για τις περιστροφόμενες ηλεκτρικές μηχανές, στο Μέρος 30 αναφέρεται σε κανόνες για την κατάταξη των ΑΤΚβδ σε κατηγορίες απόδοσης.  

Οι κανόνες αυτοί αναφέρονται ως MEPS (Minimum Energy Performance Standard, δηλαδή, Πρότυπο Ελάχιστης Ενεργειακής Απόδοσης).

Το Πρότυπο της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Ελάχιστη Ενεργειακή Απόδοσης (EU MEPS) τέθηκε σε ισχύ με τον Κανονισμό της Ευρωπαϊκής Επιτροπής ΕC 640/2009.

Σύμφωνα με τα διάφορα στάδια επικαιροποίησης του προτύπου IEC 60034-30, από τον Νοέμβριο του 2010 ισχύει, πλέον, το Πρότυπο IEC 60034-2. Σε αυτό, οι ΑΤΚβδ χαμηλής τάσης μέχρι 1000V, μίας ταχύτητας, 2, 4, και 6 πόλων, και ισχύος από 0,75kW έως 375kW, ταξινομούνται σε νέες κλάσεις αποδοτικότητας, που εξαρτώνται και από τον τρόπο μέτρησης των επιπρόσθετων απωλειών τους. 

Οι νέες - λοιπόν - κατηγορίες απόδοσης έχουν μια νέα ονοματολογία που αποτελείται από τα γράμματα IE (αρχικά  του International Efficiency) και έναν αριθμό που μπορεί να είναι το 1, το 2 ή το 3. Πιο συγκεκριμένα έχουμε τους παρακάτω χαρακτηρισμούς απόδοσης ΑΤΚβδ :

-- IE1 (Αρχικό Πρότυπο Απόδοσης),

-- IE2 (Πρότυπο Υψηλής Απόδοσης), και

-- IE3 (Πρότυπο Εξαιρετικής Απόδοσης).

Χαρακτηρισμοί αποδοτικότητας ΑΤΚβδ και αντιστοιχίες σύγκρισης σύμφωνα με τα διάφορα ισχύοντα πρότυπα ... από την χαμηλή στην υψηλή απόδοση αυτών 
** Σε προετοιμασία ... από τις κατασκευάστριες εταιρίες

Χρήσιμο υπόμνημα ... για τα αρκτικόλεξα:

Eff..: Efficiency (level)
CEMEP: Comité Européen de Constructeurs de Machines

Électriques et d‘Électronique de Puissance

IEC: International Electrotechnical Commission (European Union)
NEMA:  National Electrical Manufacturers Association (USA)

EPAct: Energy Policy Act

EU: European Union

Στο σημείο αυτό κρίνεται σκόπιμο να αναφερθεί, πως, από τον οργανισμό CEMEP δηλώθηκε ότι από τις 16 Ιουνίου 2011, ο χαρακτηρισμός "Eff" ως σήμα, δεν θα χρησιμοποιείται πλέον. Αυτό σημαίνει όμως, πως θα υπάρχει στους υφιστάμενους μέχρι την ημερομηνία αυτή κατασκευασμένους ηλεκτροκινητήρες.

Ακόμη, αξίζει να αναφερθούν και τα βασικά χαρακτηριστικά της ενεργειακής αποδοτικότητας των ΑΤΚβδ κατά CEMEP. 

Με τις νέες μεθόδους - λοιπόν - μέτρησης των απωλειών των ΑΤΚβδ, οι επιπρόσθετες απώλειες δεν θεωρούνται, πλέον, ως σταθερό ποσοστό τιμών (π.χ. 0,5%), αλλά προσδιορίζονται πραγματοποιώντας τις κατάλληλες μετρήσεις σύμφωνα με το IEC 60034-2-1: 2007. 

Αυτός - δε - είναι και ο λόγος που οι ονομαστικές αποδόσεις των κινητήρων -  αν και δεν έχουν πραγματοποιηθεί τεχνικές ή κατασκευαστικές αλλαγές σε αυτούς - έχουν μειωθεί, από το Eff1 του προτύπου CEMEP και στο IE2 του ΙEC. Όμοια, υπάρχει αντιστοιχία από Eff2 του CEMEP στο IE1 του ΙEC.

Κατάταξη αποδοτικότητας τετραπολικών ΑΤΚβδ με βάση την ισχύ τους, κατά IEC και CEMEP, με δυνατότητα σύγκρισής τους.

Οι αλλαγές (επικαιροποιήσεις) - εντελώς συνοπτικά - που έχουν τεθεί και θα τεθούν σε ισχύ στο Πρότυπο EU MEPS για τους ΑΤΚβδ, αναφέρονται στις παρακάτω ημερομηνίες:

16 / 06 / 2011 
Αποτελεί το νομικά καθορισμένο ελάχιστο απόδοσης IE2 για κινητήρες επαγωγής σε συνεχή λειτουργία S1, και πρέπει να διατηρηθεί σύμφωνα με τον υφιστάμενο κανονισμό της ΕΕ.

01 / 01 / 2015 
Αποτελεί την νομικά καθορισμένη ελάχιστη απόδοση IE3 των ηλεκτροκινητήτων που πρέπει να διατηρηθεί για ονομαστική ισχύ από 7,5 kW έως 375 kW. 
Ως εναλλακτική λύση μπορεί να θεωρηθεί, ένας ΑΤΚβδ απόδοσης IE2 με ταυτόχρονη χρησιμοποίηση inverter. 

01 / 01 / 2017 
Αποτελεί την νομικά καθορισμένη ελάχιστη απόδοση IE3 των ηλεκτροκινητήτων που πρέπει να διατηρηθεί για ονομαστική ισχύ από 0,75 kW έως 375 kW.
Ως εναλλακτική λύση μπορεί να θεωρηθεί, ένας ΑΤΚβδ απόδοσης IE2 με ταυτόχρονη χρησιμοποίηση inverter. 

Συμπερασματικά, από τα παραπάνω είναι φανερό, πως, οι ΑΤΚβδ, δηλαδή, οι περισσότεροι από τους επαγωγικούς κινητήρες που εισάγονται στην Ευρωπαϊκή αγορά πρέπει να είναι, κατ’ ελάχιστο, κλάσης απόδοσης IE2.

Τέλος, αξίζει να αναφερθεί πως, στις 7 Ιανουαρίου του 2014 το παραπάνω αναφερόμενο Πρότυπο τροποποιήθηκε με την Τροπολογία της ΕU 4/2014, με ισχύ από τις 27 Ιουλίου 2014.

Πιο συγκεκριμένα, ενώ δεν αλλάζει το πεδίο εφαρμογής, αλλά ούτε και οι απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης του αρχικού Προτύπου:

1. υπάρχουν αλλαγές στις σημάνσεις και στην τεκμηρίωση των στοιχείων του ΑΤΚβδ.

Η πινακίδα των τεχνικών χαρακτηριστικών του ΑΤΚβδ θα πρέπει - πλέον - να φέρει σήμανση της ονομαστικής απόδοσης στο 100%, 75% και 50% του φορτίου (δες παρακάτω σχήμα). Αυτό δεν είναι αναγκαίο για την περίπτωση κινητήρων μικρής ισχύος, κυρίως λόγω του μεγέθους της, όπου είναι αρκετό να φέρει σήμανση της απόδοσής του μόνο στο 100% του ονομαστικού φορτίου του.

Επίσης, θα πρέπει να αναφέρονται η κλάση απόδοσης IE και το έτος κατασκευής αυτού.

2.   δεν υπάρχουν αλλαγές για περιπτώσεις:

 α. κινητήρων που είναι κατασκευασμένοι να λειτουργούν πλήρως εμβαπτισμένοι σε κάποιο  υγρό, και

 β. κινητήρων που είναι κατασκευασμένοι να λειτουργούν αποκλειστικά:

i.   σε υψόμετρα μεγαλύτερα από 4000m από την επιφάνεια της θάλασσας (έως τώρα το όριο ήταν 1000m),

ii.  σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος μεγαλύτερες από 60˚C (έως τώρα το όριο ήταν 40˚C). 

Πινακίδα ΑΤΚβδ της ΑΒΒ στην οποία αναγράφονται όλα τα απαραίτητα για αυτούς χαρακτηριστικά, σύμφωνα με το Πρότυπο EU MEPS