Normes sur le rendement des moteurs électriques

Publication juillet 2011

La norme IEC 60034-30 a établi de nouvelles classes de rendement pour les moteurs asynchrones :

  • IE1 : Rendement standard
  • IE2 : Haut rendement
  • IE3 : Rendement Premium

Elle s’applique à la plupart des installations industrielles.  Depuis le 16 Juin dernier, seuls les moteurs de classe IE2 & IE3 peuvent être mis sur le marché.

Cette norme s’inscrit dans le cadre de la directive européenne 2009/125/EC adoptée fin 2009 : « La Directive Ecoconception fixe des règles européennes cohérentes afin d’améliorer la performance environnementale des produits liés à l’énergie grâce à l’écoconception . Elle évite donc que des législations nationales disparates sur la performance environnementale de ces produits ne deviennent des obstacles au commerce intracommunautaire. Cela bénéficie à la fois aux consommateurs et aux entreprises, par une meilleure qualité des produits et une meilleure protection environnementale, et en facilitant la libre circulation des produits en Europe » ( source : Communauté européenne).

La norme fixe aussi la méthode de mesure du rendement, notamment dans la prise en compte et le calcul de certaines pertes.

Le rendement imposé par cette classe IE2 dépend du type de machine et de sa puissance. On note néanmoins un écart moyen de 1 ½   à  2 points de rendement entre chaque classe de machines.

A partir du 1er Janvier 2015, le rendement minimal IE 3 sera obligatoire pour les machines entre 7,5 et 375 kW ( ou rendement IE2 pour les machines équipées d’un variateur de vitesse )

La mise en œuvre de ces normes est au cœur des préoccupations de MEDEE, dont l’objectif est l’éco-efficacité énergétique.

Les laboratoires de recherche partenaires ont intégré cette thématique depuis longtemps :

  • Conception / modélisation numérique des entraînements et variateurs de vitesse (commande) au L2EP,
  • Utilisation de matériaux électriques performants et analyses des facteurs de pertes  au LSEE,
  • Etudes thermiques au Laboratoire Tempo,

Lors du Congrès NEST, le 29 Juin dernier, Jean-François Brudny et Daniel Roger, du laboratoire LSEE ont présenté leurs travaux récents sur l’amélioration des rendements des moteurs électriques.

En utilisant notamment des tôles magnétiques à grains orientés ( « tôles GO » ) et en optimisant leur agencement, on met en évidence des gains de plus de 2% en agissant sur le « pertes fer » .

Ces travaux mettent aussi en évidence une réduction significative du bruit magnétique.

Domaines privilégiés pour les applications possibles:

  • Ce qui est lié au froid (congélateur, ..)
  • Voiture électrique (autonomie de la batterie accrue)
  • Systèmes industriels motorisés (froid, air comprimé, ventilation, pompage…)

L’analyse montre, enfin, que le surcoût de ces nouveaux matériaux est très vite amorti par les gains d’exploitation de ces machines.

Nouvelle classification de rendement des moteurs