NOUVELLES NORMES ET DIRECTIVES DE … · La norme CEI 60034-30 définit le principe qui sert de règle et apporte une harmonisation globale des classes de rendement énergétique

NOUVELLES NORMES ET DIRECTIVES DE

RENDEMENT APPLICABLES AUX MOTEURS

À INDUCTION TRIPHASÉS À CAGE

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Festo EURL

ZA des Maisons Rouges8 rue du Clos Sainte-Catherine94367 Bry-sur-Marne CedexTel : 0820.20.46.40 (0.09€/min)

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Nouvelles normes et directives de rendement des moteurs Leroy-Somer2

PRÉAMBULE

De nombreuses normes ou règles sont actuellement utilisées pour la

définition des rendements des moteurs électriques (NEMA, EPAct,

NRCan, CEMEP, COPANT, AS/NZS, etc, …), d’autres sont à l’étude.

Il devient de plus en plus difficile pour les constructeurs de concevoir

des moteurs pour un marché global et pour les utilisateurs de

comprendre les différences et les similitudes des normes entre pays.

La norme CEI 60034-30 définit le principe qui sert de règle et apporte

une harmonisation globale des classes de rendement énergétique des

moteurs électriques dans le monde.

La directive 2005/32/CE (6 Juillet 2005) du Parlement Européen

a établi un cadre pour la fixation des éxigences en matière d’éco-

conception, applicables aux “produits consommateurs d’énergie”.

Ces produits sont regroupés par lot. Les moteurs font partie du lot 11 du

programme d’éco-conception, ainsi que les pompes, les ventilateurs et

les circulateurs.

La directive Européenne EuP - lot 11 a été votée en Juillet 2009.

Elle s’appuie sur la norme CEI 60034-30 pour définir les classes de

rendement qui devront obligatoirement être utilisées dans le futur.

Elle précise et planifie dans le temps les niveaux de rendement à

atteindre pour les machines vendues sur le marché européen.

Nouvelles normes et directives de rendement des moteurs Leroy-Somer 3

SOMMAIRE

ﾐ Nouvelle norme pour la mesure du rendement des moteurs électriques : CEI 60034-2-1 ................................................ 5

ﾐ Nouvelle norme de classiication du rendement des moteurs électriques : CEI 60034-30 (septembre 2008) .................... 6

ﾐ Directive européenne EuP / Energy using Product (été 2009) ............................................................................................ 8

ﾐ Principaux standards dans le monde et gammes concernées ............................................................................................ 9

ﾐ FAQ ................................................................................... 10

ﾐ Tableau récapitulatif des champs d’application de la norme et de la directive .................................................................... 12

ﾐ Tableau des séries Leroy-Somer concernées par la norme et la directive ........................................................................ 13

ﾐ Tableaux des valeurs de rendements assignés ................ 14

ﾐ Conclusion ........................................................................ 16


ﾐ Nouvelle norme pour la mesure du rendement des moteurs électriques : CEI 60034-2-1 (Septembre 2007)

NORME EXISTANTECEI 60034-2 de 1972, encore utilisée, applicable jusqu’en novembre 2010• Méthode directe1 pour tous moteurs monophasés et triphasés - forfait pour les pertes supplémentaires = 0.5% Pab

NOUVELLE NORMECEI 60034-2-1 de septembre 2007 généralement utilisée à partir de 2009

• MONO et TRI ≤ 1 kW - méthode préférentielle2 = méthode directe • TRI > 1 kW - méthode préférentielle2 = méthode de sommation des pertes avec le total des pertes supplémentaires mesurées

Remarques :• La nouvelle norme de mesure du rendement est très peu utilisée sur le marché européen. Elle commencera à se généraliser courant 2009. Elle est très proche de la méthode IEEE 112-B utilisée en Amérique du Nord.• La norme de mesure étant différente, cela veut dire que pour un même moteur, la valeur assignée sera différente (généralement plus faible) avec la CEI 60034-2-1. Exemple d’un moteur LSES de 22 kW 4P : - suivant CEI 60034-2 = 92.6% - suivant CEI 60034-2-1 = 92.3%

1 Méthode dans laquelle la puissance mécanique d’une machine est

déterminée par la mesure du couple sur l’arbre et de la vitesse. La puissance

électrique est mesurée pendant le même essai.

2 Plusieurs méthodes étant proposées, pour des raisons de simplicité, les

moteurs de hauteur d’axe 56-63-71 sont mesurés avec la méthode directe et

ceux des hauteurs d’axe supérieures avec la méthode de la sommation des

pertes.


ﾐ Nouvelle norme de classiication du rendement des moteurs électriques : CEI 60034-30 (Septembre 2008)

Concerne : moteurs à induction, triphasés à cage, mono-vitesse (cette norme ne concerne pas les moteurs à aimants).

• Un ≤ 1000 V• Pn de 0.75 à 375 kW• 2, 4 et 6 pôles• Service S1 ou S3 avec FM ≥ 80%• Fréquence 50 et 60 Hz• Sur réseau• Tous types de ixation, bout d’arbre, accessoires• Tous les IP1x à 6x et IC0x à 4x

Non concernés :• Moteurs spéciiquement conçus pour la vitesse variable suivant CEI 60034-25 (essentiellement isolation renforcée)

• Moteurs totalement intégrés dans une machine et qui ne peuvent pas être testés séparément (comme rotor/stator).

Trois classes de rendement :• IE1 = rendement niveau STANDARD• IE2 = rendement niveau HAUT• IE3 = rendement niveau PREMIUM

Caractéristiques Description DéinitionIE1 Standard comparable à eff2

IE2 High comparable à eff1 et EPAct’92

IE3 Premium comparable à EPAct’05

IE4 Super premium Projet

Cette norme ne fait que déinir les classes de rendement et leurs modalités.C’est à chaque pays de déinir ensuite les classes de rendement souhaitées et le champ exact d’application.


Remarques :

Une quatrième classe est à l’étude :IE4 = rendement SUPER PREMIUM.

La spéciication technique CEI 60034-31 ixera les niveaux de rendement pour les moteurs utilisés en vitesse variable. Les valeurs assignées ne concerneront que les moteurs. La valeur du rendement sera ixée pour un couple dans une plage de vitesse donnée.Une fois validée, elle intégrera la CEI 60034-30 qui sera étendue aux moteurs synchrones à aimants permanents (Dynéo).

Les valeurs indiquées dans la norme pour déinir la classe de rendement sont des valeurs minimum. Il n’y a pas de tolérance sur celles-ci.La méthode de mesure du rendement d’un moto-variateur (moteur + variateur) sera incluse dans la future norme CEI 60034-2-3.


ﾐ Directive Européenne EuP

Concerne : les moteurs déinis dans la norme CEI 60034-30.

Obligation de mettre sur le marché des moteurs hauts rendements :Classe IE 2 à compter du 16 juin 2011Classe IE 31 à compter du 1er janvier 2015 pour puissance de 7.5 à 375 kWClasse IE 31 à compter du 1er janvier 2017 pour puissance de 0.75 à 375 kWLa commission européenne travaille actuellement pour déinir les valeurs de rendement mini des variateurs.Second semestre 2009, Leroy-Somer commencera à plaquer les moteurs de 1,1 à 90 kW des gammes LS et LSES 2 et 4 pôles selon la CEI 60034-30. Les gammes FLS / FLES suivront sous peu.Les autres puissances des gammes LS et FLS seront prises en compte à partir de début 2010; les 6 pôles début 2011A partir de janvier 2011, de nouvelles gammes de moteurs à haut rendement seront progressivement introduites sur le marché (IE2 puis IE3).

Ne sont pas concernés :

- Moteurs conçus pour fonctionner entièrement immergés dans un liquide- Moteurs entièrement intégrés dans un autre produit (rotor/stator)- Moteurs conçus pour fonctionner

• Altitude > 1000 m• Température d’air ambiant > 40°C• Température maximum de fonctionnement > 400°C• Température d’air ambiant < -15°C ou < 0°C pour moteurs

refroidis par air• temprature d’eau de refroidissement à l’entrée du produit < 5°C

ou > 25°C- moteurs de sécurité suivant directive ATEX 94/9/EC- moteurs frein- moteurs embarqués (route, rail, eau)

1 ou moteur IE2 + variateur

Nouvelle

s n

orm

es e

t dire

ctiv

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ndem

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ote

urs

Lero

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9

ﾐ P

rincip

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ncern

éesPAYS / ZONE NORME ou RÉGLEMENTATION NOM LABEL DATE OBLIGATION GAMMES CONCERNÉES PRODUITS

Europe

CEI 60034-2 CEMEP EFF 2/1 1 janvier 2008 non 2 & 4P 1,1 à 90 kW IP55 Eff2 ou Eff1

CEI 60034-2-1 / CEI 60034-30 EuP

IE2 16 juin 2011

oui

2,4 & 6P 0,75 à 375 kW IP55 et IP23 IE2

IE3 1 janvier 2015 2,4 & 6P 7,5 à 375 kW IP55 et IP23 IE2 + IE3*

IE3 1 janvier 2017 2,4 & 6P 0,75 à 375 kW IP55 et IP23 IE3*

Israël CEI 60034-2 EFF1 1 janvier 2006 oui 2 & 4P 1,1 à 90 kW IP55 Eff1 ou IE2

USA IEEE 112- BEPAct’92 EPAct 1 janvier 1997 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 400 kW IP55 et 23 Eff1 ou IE2

EPAct’05 NEMA Premium 1 janvier 2011 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 350 kW IP55 et 23 IE3

Canada CAN/CSA-C390-93 NRCanEPAct 1 janvier 1997 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 150 kW IP55 et 23 Eff1 ou IE2

NEMA Premium 1 janvier 2011 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 375 kW IP55 et 23 IE3

China GB 18613-2005GB/T

1032

Grade 3 1 octobre 2008 non 2,4 & 6P 0,55 à 315 kW IP55 IE1

Grade 2 1 juillet 2011 oui 2,4 & 6P 0,55 à 315 kW IP55 IE2

Grade 1 1 octobre 2008 non 2,4 & 6P 4 à 315 kW IP55 IE3

Australia AS NZS 1359.5-2000

Methode A (IEEE112-B)

Methode B (CEI 60034-2)

MEPS 1 avril 2006 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 185 kWEff1 ou IE2

New Zealand Eff1 ou IE2

Korea KS C CEI 61972 CEI 60034-2-1 MKE’s1 juillet 2008 oui 2,4 & 6P 45 à 200 kW IP55 et IP23 Eff1 ou IE2

1 janvier 2010 oui 2,4 & 6P 0,75 à 200 kW IP55 et IP23 Eff1 ou IE2

MexicoNOM 016 ENER 1977 EPAct 1 janvier 1997 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 400 kW IP55 et 23 Eff1 ou IE2

NOM 016 ENER 2002 NEMA Premium 1 janvier 2011 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 350 kW IP55 et 23 IE3

Brazil NBR 5383-1 part 1EPAct 1 janvier 1997 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 400 kW IP55 et 23 Eff1 ou IE2

NEMA Premium 1 janvier 2011 oui 2,4,6 & 8P 0,75 à 350 kW IP55 et 23 IE3

MEPS Minimum Eficiency Performance Standards *IE3 ou IE2 + variateur

CEMEP European Comittee of Manufacturers of Electrical Machines and Power Electronics IE 1 = standard eficiencyEuP Energy using Product IE 2 = high eficiencyEPAct Energy Policy Act IE 3 = premium eficiencyNRCan Natural Resources Canada

MKE’s Ministry of Knowledge Economy’sIEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

CEI / CEI International Electrotechnical Commission

CSA Canadian Standards Association


Le plaquage des moteurs va-t-il changer ?La norme de mesure des rendements n’apporte aucun changement sur la plaque. En revanche, l’application de la norme CEI 60034-30 implique quelques modiications. Les deux plus importantes sont la valeur du rendement suivi de la classe correspondante (IE1, IE2, IE3) qui doivent être plaquées. La directive impose également que l’année de fabrication soit plaquée (en clair ou codée).À compter de Septembre 2009, les moteurs concernés par l’ancien accord CEMEP (aujourd’hui Eff1 et Eff2) seront plaqués avec le niveau Eff + la classe IE correspondante.

Y-aura-t-il un logo spéciique type “eff1“ ?La norme et la directive ne prévoient pas de logo spéciique. En revanche, les classes de rendement seront distinctement spéciiées sur les plaques signalétiques des moteurs concernés.

Le 16 juin 2011, les constructeurs devront obligatoirement proposer en Europe des moteurs de classe IE2. Serons-nous prêts ?Nous sommes dès aujourd’hui en mesure de fournir des moteurs IP55 de classe IE2 de 0,75 à 375 kW en 2 et 4 pôles. Il s’agit des moteurs LSES/FLSES développés pour l’accord CEMEP “eff1” et pour certains marchés complémentaires comme “ECA” en Angleterre. Les moteurs IP55 - 6P ainsi que les IP23 - 2,4 et 6P sont déjà en cours d’étude pour être prêts suivant le calendrier.

ﾐ FAQ


Les moteurs ATEX sont-ils concernés ?Oui, par la CEI.Non par la directive.

Les moteurs de désenfumage sont-ils concernés ?Oui, par la CEI, avec des réserves.Oui par la directive pour température de désenfumage ≤ 400°C.

Quels services associés ?Nous mettrons en place les services qui correspondent aux nouveaux “standards”, à savoir DG/CMR/FDC.

Les moteurs couverts par la CEI 60034-30 peuvent-ils être utilisés en V.V ?Oui, mais dans cette application, le rendement assigné n’est pas supposé s’appliquer car la forme d’ondes de tension et de courant créés par le variateur ne sont pas sinusoïdales. L’alimentation par variateur induit donc des pertes supplémentaires dans le moteur. Elles sont estimées à 20%, selon spéciication 60034-17, de ces pertes totales. Ces pertes impactent directement le rendement “afiché” du moteur.

Les moteurs à aimants ne sont pas concernés par la norme actuelle et par la directive.

ﾐ FAQ


ﾐ Tableau récapitulatif des champs d’application de la CEI et de la directive

CatégoriesConcernés

CEI 60034-30Concernés

EuPMoteurs std 2, 4, 6 P

0.75….375 kW S1

IP1x, à 6xoui oui

Moteurs totalement intégrés

ne pouvant être testés

séparémentnon non

ATEX, moteurs frein

2,4, 6 P

0.75….375 kW S1

IP4x, 5x, 6x

oui(mesures sans

accessoire)

non

Moteurs std + accessoires

(réducteur, VF, codeur ….)

oui(mesures sans

accessoire)

oui(mesures sans

accessoire)

Moteurs haute temperature

pour extraction de fumée ≤ 400°C

oui oui

Moteurs service court S2, ou

Service internitant S3, S4, S…non non

Autres moteurs

spéciaux pour variateurs

(PM, multi-vitesses, …) non non

Moteurs pour

réfrigération embarquéeoui non

Moteurs pour réducteurs

(MI ou MU)oui oui


ﾐ Tableau récapitulatif des gammes Leroy-somer concernées par la CEI et la directive

CatégoriesConcernés

CEI 60034-30Concernés

EuP(F)LS 2, 4 et 6P oui oui

(F)LS 8P et plus non non

(F)LS multi-vitesses non non

(F)LSES oui oui

(F)LSMV oui oui

PLS oui oui

FLSB et PB non non

CPLS non non

(F)LSE 2, 4 et 6P oui oui

(F)LSN 2, 4 et 6P oui non

FLSD oui non

(F)LSHT 2, 4 et 6P oui oui

(F)LSHT 8P et plus non non

(F)LSHT multi-vitesses non non

(F)LS 85°, 135°, 150° non non

LSMO oui oui

Moteur + option Varmeca oui oui

Rotor / Stator non non

Moteurs frein oui non

LSRPM non non

HPM non non

LSK non non

Nouvelle

s n

orm

es e

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ctiv

es d

e re

ndem

ent d

es m

ote

urs

Lero

y-S

om

er

14 ﾐ Tab

leau d

es valeurs d

e rend

emen

ts assign

és (50Hz)

50 Hz

kWIE-1 rendement niveau “STANDARD” IE-2 rendement niveau “HAUT” IE-3 rendement niveau “PREMIUM”

2 pôles 4 pôles 6 pôles 2 pôles 4 pôles 6 pôles 2 pôles 4 pôles 6 pôles

0,75 72,1 72,1 70,0 77,4 79,6 75,9 80,7 82,5 78,9

1,1 75,0 75,0 72,9 79,6 81,4 78,1 82,7 84,1 81,0

1,5 77,2 77,2 75,2 81,3 82,8 79,8 84,2 85,3 82,5

2,2 79,7 79,7 77,7 83,2 84,3 81,8 85,9 86,7 84,3

3 81,5 81,5 79,7 84,6 85,5 83,3 87,1 87,7 85,6

4 83,1 83,1 81,4 85,8 86,6 84,6 88,1 88,6 86,8

5,5 84,7 84,7 83,1 87,0 87,7 86,0 89,2 89,6 88,0

7,5 86,0 86,0 84,7 88,1 88,7 87,2 90,1 90,4 89,1

11 87,6 87,6 86,4 89,4 89,8 88,7 91,2 91,4 90,3

15 88,7 88,7 87,7 90,3 90,6 89,7 91,9 92,1 91,2

18,5 89,3 89,3 88,6 90,9 91,2 90,4 92,4 92,6 91,7

22 89,9 89,9 89,2 91,3 91,6 90,9 92,7 93,0 92,2

30 90,7 90,7 90,2 92,0 92,3 91,7 93,3 93,6 92,9

37 91,2 91,2 90,8 92,5 92,7 92,2 93,7 93,9 93,3

45 91,7 91,7 91,4 92,9 93,1 92,7 94,0 94,2 93,7

55 92,1 92,1 91,9 93,2 93,5 93,1 94,3 94,6 94,1

75 92,7 92,7 92,6 93,8 94,0 93,7 94,7 95,0 94,6

90 93,0 93,0 92,9 94,1 94,2 94,0 95,0 95,2 94,9

110 93,3 93,3 93,3 94,3 94,5 94,3 95,2 95,4 95,1

132 93,5 93,5 93,5 94,6 94,7 94,6 95,4 95,6 95,4

160 93,8 93,8 93,8 94,8 94,9 94,8 95,6 95,8 95,6

200 à 375 94,0 94,0 94,0 95,0 95,1 95,0 95,8 96,0 95,8

Nouvelle

s n

orm

es e

t dire

ctiv

es d

e re

ndem

ent d

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ote

urs

Lero

y-S

om

er

15

ﾐ Tab

leau d

es valeurs d

e rend

emen

ts assign

és (60Hz)

60 Hz

kWIE-1 rendement niveau “STANDARD” IE-2 rendement niveau “HAUT” IE-3 rendement niveau “PREMIUM”

2 pôles 4 pôles 6 pôles 2 pôles 4 pôles 6 pôles 2 pôles 4 pôles 6 pôles

0,75 77,0 78,0 73,0 75,5 82,5 80,0 77,0 85,5 82,5

1,1 78,5 79,0 75,0 82,5 84,0 85,5 84,0 86,5 87,5

1,5 81,0 81,5 77,0 84,0 84,0 86,5 85,5 86,5 88,5

2,2 81,5 83,0 78,5 85,5 87,5 87,5 86,5 89,5 89,5

3,7 84,5 85,0 83,5 87,5 87,5 87,5 88,5 89,5 89,5

5,5 86,0 87,0 85,0 88,5 89,5 89,5 89,5 91,7 91,0

7,5 87,5 87,5 86,0 89,5 89,5 89,5 90,2 91,7 91,0

11 87,5 88,5 89,0 90,2 91,0 90,2 91,0 92,4 91,7

15 88,5 89,5 89,5 90,2 91,0 90,2 91,0 93,0 91,7

18,5 89,5 90,5 90,2 91,0 92,4 91,7 91,7 93,6 93,0

22 89,5 91,0 91,0 91,0 92,4 91,7 91,7 93,6 93,0

30 90,2 91,7 91,7 91,7 93,0 93,0 92,4 94,1 94,1

37 91,5 92,4 91,7 92,4 93,0 93,0 93,0 94,5 94,1

45 91,7 93,0 91,7 93,0 93,6 93,6 93,6 95,0 94,5

55 92,4 93,0 92,1 93,0 94,1 93,6 93,6 95,4 94,5

75 93,0 93,2 93,0 93,6 94,5 94,1 94,1 95,4 95,0

90 93,0 93,2 93,0 94,5 94,5 94,1 95,0 95,4 95,0

110 93,0 93,5 94,1 94,5 95,0 95,0 95,0 95,8 95,8

150 94,1 94,5 94,1 95,0 95,0 95,0 95,4 96,2 95,8

185 à 375 94,1 94,5 94,1 95,4 95,4 95,0 95,8 96,2 95,8


CONCLUSION

D’ores et déjà, Leroy-Somer dispose des gammes de moteurs à hauts

rendements, conformes aux classes IE1 et IE2.

En ce qui concerne la classe IE3, les développements sont en cours.

Il est important de noter que les plus grands gains de rendement sont

obtenus en analysant et en optimisant l’ensemble du système.

L’approche systèmique permet un gain d’économie d’énergie très

souvent supérieur à 40%. De plus, Leroy-Somer propose déjà des

entraînements qui sont d’une classe de rendement supérieure ou égale

à la future IE4 (gamme Dyneo de moteurs à aimants permanents)

Documents

NOUVELLES NORMES ET DIRECTIVES DE … · La norme CEI 60034-30 définit le principe qui sert de règle et apporte une harmonisation globale des classes de rendement énergétique