Moteurs électriques basse tension à haut rendement énergétique : une nouvelle norme internationale environnementale

Leader mondial du marché, ABB propose la gamme la plus complète de moteurs basse tension (BT). Depuis toujours, ABB œuvre pour un meilleur rendement énergétique des moteurs. L’offre ABB couvre une gamme complète de moteurs de classe de rendement IE2 et une large gamme de moteurs de classe IE3.

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Incidence des nouvelles normes IEC sur les classes de rendement des moteurs asynchrones basse tension.

Dans le cadre de son programme de réduction des consommations énergétiques et des émissions de CO2, l’Union européenne (UE) a adopté les classes de rendement IE (IE1, IE2, IE3, IE4) pour les moteurs asynchrones basse tension (BT) : la classe IE4 étant la plus élevée.

Auparavant, le rendement devait être mesuré conformément à la norme IEC 60034-2:1996. Cette dernière est désormais remplacée par une nouvelle norme de la IEC (Commission électrotechnique internationale), IEC 60034-2-1, entrée en vigueur en septembre 2007 et qui instaure de nouvelles règles pour les méthodes de mesure du rendement des moteurs.

Que prévoit la nouvelle norme de classes de rendement ?

La norme internationale IEC 60034-30 sur les classes de rendement des moteurs asynchrones BT est entrée en vigueur en 2009, mettant un terme à la situation actuelle avec une multitude de systèmes de classification et de réglementations à travers le monde.

Si, à la fois, l’ancienne et la nouvelle norme concernent les moteurs asynchrones à cages triphasés, le champ d’application de la nouvelle norme est quelque peu élargi par rapport à l’ancienne classification européenne en termes de puissance (0.75kW à 375kW) et de polarité (2, 4 et 6 pôles). Elle s’applique aux moteurs destinés à être raccordés directement au réseau jusqu’à 1000V ; en cas de pilotage en vitesse variable, le marquage de rendement ne s’appliquera plus. Les moteurs conçus spécifiquement pour être commandés par convertisseurs de fréquence sont exclus, tout comme les moteurs possédant un système d’isolement spécial (moteurs de désenfumage). Enfin, les moteurs pour atmosphères explosives (ATEX) seront couverts par la norme.

La nouvelle norme spécifie quatre classes de rendement différentes : IE1 à IE4, la classe IE4 étant la plus élevée (IE est une abréviation pour « International Energy Efficiency Class »). Ces classes sont basées sur des classifications internationales existantes comme les classes européennes CEMEP  (anciennement EFF) et les classes nord-américaines NEMA.

De cette nouvelle norme, l’Union Européenne en a découlé une directive adaptée à son marché (directive EuP 2005/32/EC).

ABB optimise les performances de ses moteurs électriques sur leur cycle de vie complet

Si les moteurs à haut rendement consomment moins d’énergie, il importe également d’optimiser leurs performances sur leur durée de vie complète en tenant compte de plusieurs facteurs : adéquation à l’application, dimensionnement et fiabilité des organes de roulement et du bobinage. La réduction des pertes mécaniques et électriques des moteurs permet à ABB d’optimiser ses moteurs en améliorant leur fiabilité.

Depuis très longtemps, ABB est un des leaders des moteurs à haut rendement. Dès l’origine, sa politique a été de proposer en standard et sur stock des moteurs à haut rendement, c’est-à-dire sans délai.

Aujourd’hui, en application de la nouvelle norme de mesure du rendement (IEC 60034-2-1 : 2007), ABB utilise la méthode indirecte. Le groupe a donc recalculé les valeurs de rendement de ses moteurs ; les nouvelles valeurs figurent dans les catalogues moteurs.

La portée du projet de norme de classes de rendement (IEC 60034-30) est internationale. Pour les constructeurs comme ABB, il est plus facile de servir différents marchés et, pour les utilisateurs, de comparer les différents produits. L’objectif final étant de réduire la consommation d’énergie des installations industrielles et résidentielles. Dans les plus grosses puissances, ABB propose des moteurs suivant classe de rendement IE2 et IE3.

Une démarche qui cible l’efficacité énergétique

Plutôt que de se polariser sur le rendement, ABB préfère une démarche de gestion du cycle de vie qui vise à tirer le maximum de ces machines tout en minimisant les coûts induits sur leur durée d’utilisation. Outre le rendement, la gestion du cycle de vie souligne l’importance de la fiabilité et de la disponibilité.

Concevoir pour un rendement élevé

Pour ABB, la clé du rendement élevé d’un moteur au coût global minimisé est la recherche de la meilleure qualité à chaque étape de sa conception et de sa fabrication. Le rendement d’un moteur exprime le rapport de la puissance utile (mécanique) sur sa puissance absorbée (électrique). Les pertes du moteur, sous forme de chaleur, correspondent à la différence entre ces deux mesures de puissance. Pour accroître le rendement, il faut donc réduire les pertes.

A températures inférieures, fiabilité supérieure

Pour la fiabilité de ses moteurs, ABB applique la même logique que pour le rendement : c’est la qualité qui est déterminante, tout particulièrement celle des matériaux utilisés. Sachant qu’ils interviennent en moyenne pour 60% du coût d’un moteur, il est clair qu’un constructeur qui veut diminuer ses coûts, lésinera sur la qualité des matériaux au détriment de la fiabilité de ses produits.

ABB bénéficie d’une très grande expérience dans la fourniture de moteurs à la fois pour les procédés industriels classiques et les environnements extrêmes. Cette expérience est mise à profit pour développer et fabriquer des moteurs de haute qualité qui, en plus d’être conformes aux prescriptions normatives et aux règles de sécurité, conservent leur haut niveau de rendement et de fiabilité sur toute leur durée de vie.

Qualité et performance, même combat

ABB a une compréhension fine des rapports complexes qui existent entre rendement, masse, échauffement, niveau de bruit et vibrations, pour optimiser les performances au démarrage et en fonctionnement. En fabriquant des moteurs de haute qualité et en cherchant à minimiser le coût global sur la durée de vie, ABB garantit l’excellence des performances à tous les niveaux.

Commander les moteurs en vitesse variable

La variation de vitesse optimise la commande et la régulation de vitesse des moteurs avec, à la clé, d’importantes économies d’énergie. Une étude récente de l’université de Lappeenranta en Finlande a montré que la commande en vitesse variable des installations de pompage en parallèle peut induire des économies d’énergie de près de 70%. Outre son activité Moteurs, ABB est un des leaders mondiaux sur le marché de la vitesse variable.

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