Fabrikanten van elektromotoren buitelen over elkaar heen met de mededeling dat ze energiezuinige IE4 motoren kunnen leveren. Een vragenrondje leert dat bijna iedereen wel bezig is met deze motoren, hoewel de vraag vanuit de markt nog niet bijzonder groot is. De leveranciers benadrukken wel de complete applicatie in ogenschouw te nemen en op basis daarvan de juiste keuze te maken.
De Europese Richtlijn 2009/125/EG, gebaseerd op de norm IEC/EN 60034-30, beschrijft het rendement van elektromotoren met behulp van de klassen IE1 (standaard), IE2 (hoog) en IE3 (Premium). Hoewel de volgende klasse (IE4) nog niet officieel is vastgelegd, bieden veel fabrikanten al motoren met dit ‘label’. In de vernieuwde uitvoering van de IEC 60034-30 zijn de grenswaardes al vastgelegd en de verwachting is dat deze 1:1 in de definitieve norm zullen worden opgenomen.
In de nieuwe norm wordt het bereik van de motoren waarschijnlijk uitgebreid naar het kleinste vermogen van 0,12 kW tot het grootste vermogen van 1000 kW. Daarbij is de intentie de uitzonderingsregels terug te brengen: zo zal de opstellingshoogte naar 4000 m gaan en het temperatuurbereik naar -20°C tot +60 °C. Hierdoor zullen alle elektromotoren aan boord van schepen ook aan de nieuwe regels moeten gaan voldoen.
Belangrijk is dat met deze normen doelstellingen op een praktische wijze worden nagestreefd: het terugdringen van het energieverbruik. De normen verbieden en waarschuwen niet alleen, ze proberen een tendens te keren.
Vraag naar IE4 motoren
Vanuit de markt is de vraag naar IE4 nog beperkt maar dat zal veranderen wanneer we deze efficiëntieklasse meer onder de aandacht gaan brengen. OEM’ers kijken vooral naar zuiniger elektromotoren omdat zij vanaf 2015 moet voldoen aan de nieuwe eis IE3. Door even iets langer te investeren in tijd kan wellicht een ontwikkeltraject worden overgeslagen. Eindgebruikers zijn er meer mee bezig dan OEM’ers omdat zij uiteindelijk de energierekening moeten betalen.
Op dit moment is er nauwelijks vraag naar IE4 motoren. Zelfs IE3-motoren ‘leven’ nog niet bij veel bedrijven. In Noord-Amerika zijn de IE3-richtlijnen (Premium) al wel van kracht. Motoren met hogere rendementsklassen worden door OEM’ers vaak ervaren als kostenverhogend voor hun product.
Totaal systeem
Leveranciers benadrukken dat niet zozeer de losse motor de aandacht verdient, maar de motor geïntegreerd in de totale applicatie. Vaak zijn buiten de motor efficiëntieslagen te maken in de combinatie van componenten en de aansturing hiervan én het complete proces.
Het gaat hierbij niet alleen om het rendement van de elektromotor maar ook om dat van mechanische overbrengingen en de mogelijkheden van de vermogenselektronica. Het heeft geen zin hoogrendement motoren te combineren met laagrendement wormwielreductoren. Omdat de meeste IE3 en IE4 motoren gebruik maken van een frequentieregelaar, leveren diverse leveranciers combinaties waarbij de twee componenten optimaal op elkaar zijn afgesteld.
IE2, IE3 of IE4?
Loont het om IE4 motoren toe te passen of weegt het geringe rendementsverschil niet op tegen de meerprijs van de motor? Rekenvoorbeelden tonen aan dat IE4 wel degelijk kan lonen en dat de terugverdientijd acceptabel tussen één en drie jaar ligt, wat er op neerkomt dat een IE4 motor interessant is vanaf 4000 draaiuren.
Afhankelijk van verschillende factoren (energieprijs, draaiuren, belasting) moet rekening worden gehouden met aanvullende verliezen, veroorzaakt door frequentieomvormer.
Het volledig artikel vindt u in het maart-nummer van Aandrijftechniek.
