Nowe wymagania w zakresie minimalnego poziomu sprawności silników asynchronicznych wprowadzanych na rynek Unii Europejskiej

Rozwój szeroko pojętego przemysłu nie może odbywać się kosztem środowiska naturalnego. Liczne ograniczenia dotyczące emisji szkodliwych gazów, będących skutkiem ubocznym procesów wytwarzania energii (np. z węgla) są bodźcem do poszukiwania nowych źródeł energii (m.in. źródła odnawialne) oraz ulepszania aktualnie istniejących urządzeń i procesów przemysłowych w celu ograniczenia zużycia produkowanej energii. Dodatkowym czynnikiem determinującym wyżej wymienione działania jest znaczący wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w stosunku do możliwości wytwórczych.

Posłuchaj
00:00

Około 50% energii elektrycznej wyprodukowanej w Polsce wykorzystywane jest przez układy napędowe z silnikami elektrycznymi. Z tego względu zastosowanie energooszczędnych układów napędowych z silnikami elektrycznymi o wysokiej sprawności może przynieść znaczące efekty w ograniczaniu ww. negatywnych skutków rozwoju naszego kraju przy jednoczesnym zapewnieniu wymiernych oszczędności dla użytkownika.

Podstawową wielkością określającą przewidywane oszczędności wynikające z zastosowania silnika energooszczędnego jest jego sprawność, która powiązana jest z klasą sprawności. Na terenie Unii Europejskiej podział silników elektrycznych pod kątem sprawności odbywa się przy wykorzystaniu klasyfikacji IE (International Efficiency) wg normy EN 60034-30-1:2014 (rys. 1).

Przyporządkowanie silnika do danej klasy sprawności następuje przez porównanie sprawności silnika wyznaczonej według ustalonej metody pomiaru (wg normy EN 60034-2-1) z wymaganiami minimalnej sprawności dla danej klasy sprawności IE (rys. 2).

 
Rys. 1
 
Rys. 2

Należy podkreślić, że norma EN 60034-30-1, określająca klasy sprawności silników (IE) i powiązane z nimi minimalne wartości sprawności, jak wszystkie inne normy jest dokumentem do dobrowolnego stosowania – wymagania prawne (obligatoryjne) w zakresie minimalnego poziomu sprawności silników wprowadzanych na rynek EU określone są w Dyrektywie (Regulacji).

W drugiej połowie 2019 roku Komisja Europejska opublikuje nową regulację (zastępującą dotychczasową regulację 640/2009 i 4/2014) dotyczącą minimalnych sprawności silników elektrycznych oraz przemienników częstotliwości wprowadzanych na rynek EU. Przedmiotowa regulacja związana z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE, określa nie tylko minimalne wartości sprawności i związane z nimi klasy sprawności (zbieżne z klasami sprawności IE zdefiniowanymi w normie EN 60034-30-1), ale również definiuje cechy silników, które podlegają pod tę Regulację (istnieją pewne wykluczenia).

  • wielobiegowe, pierścieniowe i z mechanicznymi komutatorami;

  • stanowiące integralną część produktu/urządzenia pod warunkiem, że sprawność silnika nie może być wyznaczona po wymontowaniu silnika z produktu/urządzenia;

  • z zabudowanym przemiennikiem częstotliwości pod warunkiem, że sprawność silnika nie może być wyznaczona z pominięciem przemiennika częstotliwości;

  • z zabudowanym hamulcem pod warunkiem, że hamulec stanowi integralną część konstrukcji silnika (jeżeli hamulec nie może być zdemontowany z silnika na czas badania jego sprawności);
  • zatapialne (zaprojektowane i przeznaczone do pracy przy pełnym zanurzeniu w cieczy);

  • spełniające szczególne warunki dotyczące bezpieczeństwa obiektów jądrowych zdefiniowane w art. 3 dyrektywy Rady 2009/71/EURATOM;

  • przeciwwybuchowe zaprojektowane i certyfikowane na potrzeby przemysłu górniczego;

  • w urządzeniach bezprzewodowych lub zasilanych za pomocą akumulatorów oraz w przenośnych urządzeniach sterowanych ręcznie, przenoszonych podczas działania;

  • w urządzeniach przystosowanych do obsługi ręcznej, których ciężar podczas działania jest podtrzymywany ręką;

  • w pełni zabudowane niewentylowane;

  • wprowadzone do obrotu przed dniem 2029-07-01 jako zamienniki identycznych silników stanowiących nieodłączną część produktów wprowadzonych do obrotu przed dniem 2022-07-01, wprowadzane do obrotu specjalnie w tym celu;

  • zaprojektowane specjalnie na potrzeby elektrycznych pojazdów trakcyjnych.

Nowa regulacja Komisji Europejskiej wprowadza szereg zmian i nowych wyzwań przed producentami silników elektrycznych oraz ich użytkownikami. Najważniejsze z nich to wymaganie sprawności w klasie IE3 dla silników przeciwwybuchowych (z wyłączeniem silników przeznaczonych dla przemysłu górniczego!), określenie minimalnej klasy sprawności IE4 dla silników o mocach od 75 do 200kW oraz wprowadzenie poziomu IE3 również dla silników dedykowanych do zasilania z przemienników częstotliwości – szczegóły wymagań wraz z datami obowiązywania podano w tabeli.

Przedmiotowa Regulacja EU w zakresie minimalnego poziomu sprawności definiuje również wymagania dla Państw członkowskich odnośnie weryfikacji efektywności energetycznej silników dostępnych na rynku oraz wytyczne dla producentów w kwestii dokumentacji technicznej dołączanej do silników.

Na podstawie analiz przeprowadzonych przez Komisję Europejską, szacuje się, że przedmiotowe nowe wymagania w zakresie sprawności silników (określone w nowej Regulacji) przyczynią się do ograniczenia rocznego zużycia energii elektrycznej o około 10 TWh oraz do zmniejszenia rocznej emisji gazów cieplarnianych o 3 Mt ekwiwalentu dwutlenku węgla do 2030 roku.

 

Adam Owczarzy
CELMA INDUKTA S.A.

Cantoni Group
www.cantonigroup.com

Więcej na www.cantonigroup.com
Powiązane treści
Energooszczędne układy napędowe - Jak zmniejszać zużycie energii przez systemy napędowe?
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Roboty
Akademia ASTOR - oferta szkoleń dla przemysłu
Silniki i napędy
Czy silnik serwo zawsze jest niezbędny? Porównanie technologii silników krokowych, BLDC i serwo pod kątem sterowania, wydajności i kosztów
Silniki i napędy
Serwonapędy SEW-EURODRIVE - liczy się każda sekunda kątowa, wysoka dynamika i powtarzalność pozycjonowania napędów
Silniki i napędy
Ruch ma znaczenie - maszyna CNC jest tak dobra, jak jej serwonapędy
Przemysł 4.0
Procesy energetyczne w ekosystemie rozwiązań IoT - jubileusz firmy NUMERON
Artykuły
Kompetencje na czasie - czy jesteś przygotowany na wyzwania 2025 roku?
Zobacz więcej z tagiem: Silniki i napędy
Targi krajowe
Targi Pneumatyki, Hydrauliki, Napędów i Sterowań KIELCE FLUID POWER
Prezentacje firmowe
Czy silnik serwo zawsze jest niezbędny? Porównanie technologii silników krokowych, BLDC i serwo pod kątem sterowania, wydajności i kosztów
Prezentacje firmowe
Serwonapędy SEW-EURODRIVE - liczy się każda sekunda kątowa, wysoka dynamika i powtarzalność pozycjonowania napędów

Poradnik doboru rozwiązań drukujących - drukarki mobilne, stacjonarne i przemysłowe

Jak dobrać drukarkę do zastosowań w logistyce, przemyśle czy handlu? Na co zwrócić uwagę, jeżeli chodzi o cechy i funkcje urządzenia? Jak zapewnić wysoką niezawodność pracy oraz trwałość systemu drukującego? A co z oprogramowaniem? W artykule odpowiadamy na powyższe pytania, przedstawiając przykłady nowoczesnych urządzeń drukujących, które z powodzeniem sprawdzają się w wymienionych zastosowaniach.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów