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Home > Wissen > Elektro > Nennmindesteffizienz + Effizienzklassen von Elektromotoren

 
 
 
 
 
Nennmindesteffizienz + Effizienzklassen von Elektromotoren
Werkstoffe
 
 

 

 

Nachfolgend sind die Effizienzklassen für Elektromotoren aufgelistet (Geltungsbereich Europa).

Es muss unterschieden werden zwischen den Effizienzklassen, welche in den Jahren 1998 bis 2008 Gültigkeit hatten (EFF1, EFF2, EFF3) und den Effizienzklassen welche ab dem Jahr 2008 (IE1, IE2, IE3) angewendet werden.

 

1.) Effizienzklassen EFF1, EFF2, EFF3 ("alte" Klassierung, 1998-2008)

Ab 1998 gab es in Europa eine freiwillige Vereinbarung, welche Elektromotoren in Effizienzklassen einteilte [5.7, Seite 30]. Der europäische Herstellerverband CEMEP verständigte sich mit der zuständigen Generaldirektion Energie der europäischen Kommission, eine Klassifizierung von Elektromotoren einzuführen. Danach wurden Drehstrommotoren im Leistungsbereich zwischen 1,1 und 90 kW (ausschliesslich 2- und 4-polige Motoren) in drei sogenannte Effizienzklassen ("eff-Klassen" eff = efficiency) eingeteilt. Zur Klassifizierung wurden drei Grenzkurven festgelegt. Die Hersteller bescheinigen durch Herstellererklärungen die Einhaltung der geforderten Grenzwerte. Um Transparenz zu erreichen, wurden zahlreiche Randbedingungen wie z.B. das Messverfahren zur Wirkungsgradbestimmung gemäss DIN EN 60034-2 (IEC 34-2) definiert.

• EFF1 – High efficiency motors
• EFF2 – Medium efficiency motors
• EFF3 – Low efficiency motors

kW 2 - Pole 4 - Pole
EFF2 EFF1 EFF2 EFF1
1.1 76.2 82.8 76.2 83.8
1.5 78.5 84.1 78.5 85.0
2.2 81.0 85.6 81.0 86.4
3 82.6 86.7 82.6 87.4
4 84.2 87.6 84.2 88.3
5.5 85.7 88.6 85.7 89.2
7.5 87.0 89.5 87.0 90.1
11 88.4 90.5 88.4 91.0
15 89.4 91.3 89.4 91.8
18.5 90.0 91.8 90.0 92.2
22 90.5 92.2 90.5 92.6
30 91.4 92.9 91.4 93.2
37 92.0 93.3 92.0 93.6
45 92.5 93.7 92.5 93.9
55 93.0 94.0 93.0 94.2
75 93.6 94.6 93.6 94.7
90 93.9 95.0 93.9 95.0

Tabelle 1: Mindestwirkungsgrade
für die Effizienklassen EFF1 und EFF2

 

Bild 1: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 2 und 4 polig (Synchrondrehzahl 3'000 und 1'500 min-1) mit Effizienzklassen EFF1 und EFF2.
Bild 1: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 2 und 4 polig (Synchrondrehzahl 3'000 und 1'500 min-1) für die Effizienzklassen EFF1 und EFF2.

 

 

2.) Effizienzklassen IE1, IE2, IE3 ("neue" Klassierung, ab 2008)

In der Norm "IEC 60034-30:2008" [5.8] sind ab 2008 die Effizienzklassen für Elektromotoren mit IE1, IE2, IE3, IE4 bezeichnet.
Diese Norm soll die unterschiedlichen Effizienzklassen-Standards in der Welt harmonisieren und so für die Hersteller eine Vereinfachung bringen.

• IE4 – Super Premium (under consideration)
• IE3 – Premium efficiency (equivalent to NEMA Premium)
• IE2 – High efficiency (equivalent to EPAct/EFF1)
• IE1 – Standard efficiency (equivalent to EFF2)
• No designation – below standard efficiency – (equivalent to EFF3)

(Quelle: [5.7,. Seite 42])

 

In der nachfolgenden Tabelle und Grafiken sind die Mindestwirkungsgrade für die jeweilige Polzahl angegeben.

2-polig entspricht Synchrondrehzahl 3'000 min-1
4-polig entspricht Synchrondrehzahl 1'500 min-1
6-polig entspricht Synchrondrehzahl 1'000 min-1

 

2.1) Tabellen für 50 Hz

IE1 50 Hz   IE 2 50 Hz   IE3 50 Hz
kW 2 4 6 0 kW 2 4 6 0 kW 2 4 6
0.75 72.1 72.1 70.0   0.75 77.4 79.6 75.9   0.75 80.7 82.5 78.9
1.1 75.0 75.0 72.9   1.1 79.6 81.4 78.1   1.1 82.7 84.1 81.0
1.5 77.2 77.2 75.2   1.5 81.3 82.8 79.8   1.5 84.2 85.3 82.5
2.2 79.7 79.7 77.7   2.2 83.2 84.3 81.8   2.2 85.9 86.7 84.3
3.0 81.5 81.5 79.7   3.0 84.6 85.5 83.3   3.0 87.1 87.7 85.6
4.0 83.1 83.1 81.4   4.0 85.8 86.6 84.6   4.0 88.1 88.6 86.8
5.5 84.7 84.7 83.1   5.5 87.0 87.7 86.0   5.5 89.2 89.6 88.0
7.5 86.0 86.0 84.7   7.5 88.1 88.7 87.2   7.5 90.1 90.4 89.1
11.0 87.6 87.6 86.4   11.0 89.4 89.8 88.7   11.0 91.2 91.4 90.3
15.0 88.7 88.7 87.7   15.0 90.3 90.6 89.7   15.0 91.9 92.1 91.2
18.5 89.3 89.3 88.6   18.5 90.9 91.2 90.4   18.5 92.4 92.6 91.7
22.0 89.9 89.9 89.2   22.0 91.3 91.6 90.9   22.0 92.7 93.0 92.2
30.0 90.7 90.7 90.2   30.0 92.0 92.3 91.7   30.0 93.3 93.6 92.9
37.0 91.2 91.2 90.8   37.0 92.5 92.7 92.2   37.0 93.7 93.9 93.3
45.0 91.7 91.7 91.4   45.0 92.9 93.1 92.7   45.0 94.0 94.2 93.7
55.0 92.1 92.1 91.9   55.0 93.2 93.5 93.1   55.0 94.3 94.6 94.1
75.0 92.7 92.7 92.6   75.0 93.8 94.0 93.7   75.0 94.7 95.0 94.6
90.0 93.0 93.0 92.9   90.0 94.1 94.2 94.0   90.0 95.0 95.2 94.9
110 93.3 93.3 93.3   110 94.3 94.5 94.3   110 95.2 95.4 95.1
132 93.5 93.5 93.5   132 94.6 94.7 94.6   132 95.4 95.6 95.4
160 93.8 93.8 93.8   160 94.8 94.9 94.8   160 95.6 95.8 95.6
200 -375 94.0 94.0 94.0   200 -375 95.0 95.1 95.0   200 -375 95.8 96.0 95.8

Tabelle 2: Mindestwirkungsgrade für die Effizienklassen IE1, IE2, IE3 und 50 Hz.
Quelle: [5.9, Seite 30 bis 31]

 

2.2) Berechnung der Mindestwirkungsgrade für 50 Hz

Die Mindestwirkungsgrade werden nach DIN IEC 60034-30 mit den untenstehenden Koeffizienten nach folgender Folmel berechnet:

IE-Code Koeffizenten 50 Hz - 200 kW

IE1 50 Hz   IE 2 50 Hz   IE3 50 Hz
2 pol 4 pol 6 pol 0 2 pol 4 pol 6 pol 0 2 pol 4 pol 6 pol
A 0.5234 0.5234 0.0786   A 0.2972 0.0278 0.0148   A 0.3569 0.0773 1.1252
B -5.0499 -5.0499 -3.5838   B -3.3454 -1.9247 -2.4978   B -3.3076 -1.8951 -2.6130
C 17.4180 17.4180 17.2918   C 13.0651 10.4395 13.2470   C 11.6108 9.2984 11.9963
D 74.3171 74.3171 72.2383   D 79.0770 80.9761 77.5603   D 82.2503 83.7025 80.4769

Tabelle 3: IE-Code Koeffizienten für IE1, IE2, IE3 und 50 Hz.
Quelle der Formel und der Tabellen : SEW EURODRIVE

 

2.3) Tabellen für 60 Hz

IE1 60 Hz   IE 2 60 Hz   IE3 60 Hz
kW 2 4 6 0 kW 2 4 6 0 kW 2 4 6
0.75 77.0 78.0 73.0   0.75 75.5 82.5 80.0   0.75 77.0 85.5 82.5
1.1 78.5 79.0 75.0   1.1 82.5 84.0 85.5   1.1 84.0 86.5 87.5
1.5 81.0 81.5 77.0   1.5 84.0 84.0 86.5   1.5 85.5 86.5 88.5
2.2 81.5 83.0 78.5   2.2 85.5 87.5 87.5   2.2 86.5 89.5 89.5
3.7 84.5 85.0 83.5   3.7 87.5 87.5 87.5   3.7 88.5 89.5 89.5
5.5 86.0 87.0 85.0   5.5 88.5 89.5 89.5   5.5 89.5 91.7 91.0
7.5 87.5 87.5 86.0   7.5 89.5 89.5 89.5   7.5 90.2 91.7 91.0
11.0 87.5 88.5 89.0   11.0 90.2 91.0 90.2   11.0 91.0 92.4 91.7
15.0 88.5 89.5 89.5   15.0 90.2 91.0 90.2   15.0 91.0 93.0 91.7
18.5 89.5 90.5 90.2   18.5 91.0 92.4 91.7   18.5 91.7 93.6 93.0
22.0 89.5 91.0 91.0   22.0 91.0 92.4 91.7   22.0 91.7 93.6 93.0
30.0 90.2 91.7 91.7   30.0 91.7 93.0 93.0   30.0 92.4 94.1 94.1
37.0 91.5 92.4 91.7   37.0 92.4 93.0 93.0   37.0 93.0 94.5 94.1
45.0 91.7 93.0 91.7   45.0 93.0 93.6 93.6   45.0 93.6 95.0 94.5
55.0 92.4 93.0 92.1   55.0 93.0 94.1 93.6   55.0 93.6 95.4 94.5
75.0 93.0 93.2 93.0   75.0 93.6 94.5 94.1   75.0 94.1 95.4 95.0
90.0 93.0 93.2 93.0   90.0 94.5 94.5 94.1   90.0 95.0 95.4 95.0
110 93.0 93.5 94.1   110 94.5 95.0 95.0   110 95.0 95.8 95.8
150 94.1 94.5 94.1   150 95.0 95.0 95.0   150 95.4 96.2 95.8
185 -375 94.1 94.5 94.1   185 -375 95.4 95.4 95.0   185 -375 95.8 96.2 95.8

 

 

3.) Grafiken für 50 Hz mit den Effizenzklassen EFF1, EFF2, IE1, IE2, IE3

Bild 2: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 2-polig (Synchrondrehzahl 3'000 min-1) für die Effizienzklassen EFF1, EFF2, IE1, IE2, IE3.
Bild 2: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 2-polig (Synchrondrehzahl 3'000 min-1) für die Effizienzklassen EFF1, EFF2, IE1, IE2, IE3.

 


Bild 3: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 4-polig (Synchrondrehzahl 1'500 min-1) für die Effizienzklassen EFF1, EFF2, IE1, IE2, IE3.

 


Bild 4: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 6-polig (Synchrondrehzahl 1'000 min-1) für die Effizienzklassen IE1, IE2, IE3.

 


Bild 5: Nennmindesteffizienz (Wirkungsgrade) von 50 Hz Elektromotoren 2, 4, 6-polig (Synchrondrehzahl 3'000, 1'500, 1'000 min-1) für die Effizienzklassen EFF1, EFF2, IE1, IE2, IE3.

 

 

Auf der Seite "Wirtschaftlichkeitsvergleich Elektromotoren verschiedener Effizienzklassen" ist ein Kostenvergleich für Elektromotoren unterschiedlicher Effizienzklassen gemacht. Zudem gibt es dort weitere Hinweise und Linklisten zum Thema Elektromotoren und Wirkungsgrad.

 

 

 

 
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