Eco-conception dans la technique d'entraînement
La réglementation Eco-Design de l'Union européenne est un processus d'optimisation qui vise à améliorer l'efficacité énergétique dans l'industrie à long terme et à réduire les émissions nocives pour l'environnement.
Les classes IE1-4 représentent ici des classes de rendement énergétique allant de "Standard" à "Super Premium Efficiency". IE5, la classe d'efficacité la plus élevée, n'a pas encore de désignation ni de valeurs limites définies. En Suisse, tous les nouveaux entraînements ont aujourd'hui une classe d'efficacité minimale de IE2 ou plus. Les exigences actuelles dépendent du type de moteur et de la plage de puissance.
Classes d'efficacité minimales en Suisse (2023)
| Type de moteur | Domaine de performance | Classe d'efficacité | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Type de moteur | Moteurs monophasés ≥ 0,12 kW | Domaine de performance | ≥ 0.12 kW | Classe d'efficacité | IE2 |
| Type de moteur | Moteurs antidéflagrants | Domaine de performance | Ex db, Ex ec, Ex tb, Ex tc : - 0,12 kW à < 0,75 kW - 0,75 kW jusqu'à 1000 kW Ex eb (sécurité accrue) : - 0,12 kW à 1000 kW |
Classe d'efficacité | IE2 IE3 IE2 |
| Type de moteur | Moteurs triphasés | Domaine de performance | 0,12 kW à <0,75 kW | Classe d'efficacité | IE2 |
| Type de moteur | Moteurs triphasés | Domaine de performance | 0.75 kW à <75 kW | Classe d'efficacité | IE3 |
| Type de moteur | Moteurs triphasés | Domaine de performance | > 75 kW à <200 kW | Classe d'efficacité | IE4 |
| Type de moteur | Moteurs triphasés | Domaine de performance | 200 kW à <1000 kW | Classe d'efficacité | IE3 |
Différences entre les technologies de moteurs en rapport avec le rendement
Moteur asynchrone triphasé
Les moteurs asynchrones triphasés (DSAM) conviennent en principe à toutes les applications, mais ne sont pas nécessairement la meilleure solution, surtout lorsque l'espace est limité. Pour améliorer le rendement, les fabricants doivent souvent utiliser des matériaux plus nombreux et de meilleure qualité pour la construction du stator et du rotor, ce qui entraîne souvent un agrandissement de l'ensemble du moteur.
Moteur à rotor en cuivre
Le moteur à rotor en cuivre, une variante du moteur asynchrone standard, peut être construit de manière plus compacte, mais il est aussi plus cher à fabriquer. Il faut noter ici que, grâce aux pertes réduites obtenues par le rotor en cuivre, la vitesse peut augmenter involontairement et l'entraînement ne fonctionne donc plus avec un rendement optimal.
Moteur PM (moteur synchrone à aimants permanents)
Les moteurs MP sont des moteurs synchrones qui n'utilisent pas de bobinage de rotor, mais des aimants permanents pour magnétiser le rotor sans perte. Ce type de moteur est coûteux à fabriquer et à entretenir, mais il est aussi particulièrement efficace à des vitesses réduites.
Moteur à réluctance synchrone
Les moteurs à réluctance synchrone avec une gamme de puissance supérieure à 0,75 - 30 kW ((2 pôles) 1500 min-1 = 0,75-30,0 kW), (4 pôles) 3000 min-1 = 0,75-18,5 kW) sont particulièrement efficaces avec une classe de rendement IE5. Comme les moteurs PM, ils sont également très efficaces à des vitesses plus faibles. Les petits moteurs à réluctance synchrone se situent généralement entre IE2 et IE4 selon le fabricant.
Optimisation des systèmes et International Efficiency of Systems (IES)
L'amélioration du rendement des moteurs n'est que la première étape de l'optimisation de votre système d'entraînement et représente environ 10% du potentiel d'économies réalisable. La régulation de la vitesse par l'utilisation d'un variateur de fréquence permet d'atteindre 30 % supplémentaires. Le reste est obtenu par l'optimisation de l'ensemble du système.
Pour simplifier le processus d'optimisation, le rendement d'un moteur associé à un variateur de fréquence est classé dans les classes de rendement IES0-2. Celle-ci est définie par la perte d'énergie de l'ensemble du système d'entraînement (PDS), IES0 et IES2 étant respectivement définies comme au moins +20% et au moins -20% de la perte de référence IE1.
Il n'existe pas encore d'exigences légales pour les classes d'efficacité internationale des systèmes (IES).
Calculer soi-même les classes d'efficacité avec l'outil MyDrive® EcoSmart de Danfoss
Beaucoup de personnes dans l'industrie ne connaissent pas le rendement exact et la classe d'efficacité de leurs entraînements (CDM) ou systèmes d'entraînement (PDS). Pour déterminer la classe IE ou IES de ces derniers, Danfoss propose l'outil MyDrive® EcoSmart.
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