1. 1© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Andreas Miessen, Produktmanager – EATON, Produktlinie Drives & Softstarters

2. 2© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
EATON
• Gründung im Jahre 1911
• Niederlassungen in nahezu allen Ländern der Erde
• Innovationszentren in Regionen auf der ganzen Welt
• Mehr als 102.000 Mitarbeiter weltweit
• 22,6 Mrd. USD Umsatz in 2014
• 50 % des Umsatzes außerhalb der USA
Motor
Control
Distribution
Equipment
DC Circuit
Protection
IEC Global Switchgear
Paralleling Switchgear
UPS Products
DC Products
Complete IEC
Low Voltage
Data Center
Solutions
Automation
Systems
Energy
Engineering
1979 1994 1998 2003 2004 20072005 2008 2009 2010 2011 2012
Diversified
electrical
manufacturer
Electrical
distribution

3. 3© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
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4. 4© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Inhalte des Vortrags
• ErP-Richtlinie
Inhalte und Auswirkungen
• Motorenverordnung
Auswirkungen auf Motoren und deren Schalt- und Schutzorgane
• Pumpen- und Lüfterverordnung
Erreichung von Wirkungsgraden durch Drehzahlregelung
• Neue Geräteklasse
Der Drehzahlstarter
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen

5. 5© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Energieeffizienz
• Gesetzgebung
• ErP-Richtlinie

6. 6© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
ErP-Richtlinie
Energieeffizienz und die Gesetzgebung
Energieverbrauch
in Deutschland 2011
GHD 276
TWh
16%
Haushalte
609 TWh
25%
Industrie
729 TWh
30%
Verkehr
714 TWh
29%
• Energieeffizienz ist das Schlagwort schlechthin
• Anstrengungen der EU um die Klimaschutz-Ziele
zu erreichen
• Hier spielt auch die Gesetzgebung
eine wichtige Rolle
• Ziel: Energie gewissenhaft einsetzen und
Einsparpotenziale nutzen
• Festlegung von Mindestwirkungsgraden
bzw. max. Verlusten
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

7. 7© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
• Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Ökodesign-Anforderungen
von „Energy related Products“
• Identifizierung von Produktgruppen mit einem hohen Potenzial zur
kostengünstigen Reduzierung von Treibhausgasen
• Beispiele für Produktgruppen, die für Eaton wichtig sind:
- Elektrische Motorsysteme
- Pumpen
- Lüfter
• Die Anforderungen an die Produktgruppen legen die Ausführungsrichtlinien fest
z.B. EC 640/2009 für elektrische Motoren (= Motorenverordnung)
ErP-Richtlinie
Hintergrund der ErP-Richtlinie
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

8. 8© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
ErP-Richtlinie
Ausführungsrichtlinien / Verordnungen
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

9. 9© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
ErP-Richtlinie
Auswirkungen auf den Markt
Um den Vorschriften zu entsprechen, müssen:
• Produkte verändert werden (Stichwort: Motoren IE2 / IE3)
• Ganze Verfahren angepasst werden (Stichwort:
Durchflussmengenregelung mit Ventil vs. variabler Pumpendrehzahl)
Eaton hat auf den sich verändernden Markt reagiert:
• Schalt- und Schutzgeräte müssen „IE3-ready“ sein
• Entwicklung der neuen Gerätekategorie Drehzahlstarter
Die einfachste Art der variablen Motordrehzahl
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

10. 10© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Motorenverordnung
• Inhalt, Geltungsbereich
• IE3 Tauglichkeit der Schalt- und Schutzgeräte

11. 11© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Motorenverordnung
Effizienzklassen für Motoren
70
75
80
85
90
95
100
1 10 100 1000
Wirkungsgradder
Motoren(%)
Motorleistung (kW)
EFF1
EFF2
IE2
High
IE1
Standard
IE3
Premium
IE4
Super Premium
Hoher
Wirkungsgrad
Niedriger
Wirkungsgrad
IE1
IE2
IE3
IE4
Geräte
klasse
Drehzahl
(rpm)
Drehmoment
im Dauer-
betr. [Nm]
Leistung
(kW)
Nenn-
wirkungs-
grad(%)
Energie-
verlust (W)
nach
IE1
IE1 1.500 35 5.5 87.4 693
IE2 1.500 35 5.5 87.7 676.5 -2.4%
IE3 1.500 35 5.5 89.6 572 -21.2%
IE4 1.500 35 5.5 92 440 -57.5%
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

12. 12© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Motorenverordnung
Wirksamkeit
Juni 2011 Januar 2015 Januar 2017
Motoren der
Effizienzklasse
IE2 minimum
[7,5–375kW] Motoren:
IE3 minimum
oder
IE2+Drehzahlregelung
[0,75–375kW] Motoren:
IE3 minimum
oder
IE2+Drehzahlregelung
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

13. 13© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Motorenverordnung
Technische Konsequenzen
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

14. 14© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Auslösekennlinie
PKZM0 …
Motorkennlinie
Der Strom beim Motorhochlauf und
Anlaufspitzstrom liegen unterhalb der
Auslösekennlinie.
Im Bereich des Anlaufspitzstromes sind
aber noch mögliche Toleranzen des
Magnetauslösers zu berücksichtigen. Je
nach Toleranzlage besteht die Gefahr von
Fehlauslösungen.
Anhebung des
Schnellauslöseransprechwertes von 14*In
auf 15,5*In.
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen
Motorenverordnung
Beispiel: Anpassung Motorschutzschalter

15. 15© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Motorenverordnung
Motorstarter „IE3 ready“
Motorstarter von Eaton bieten die einfachste und zuverlässigste Art und Weise
zum Betrieb von IE3- und IE2-Motoren bei Anwendungen mit konstanter Drehzahl
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

16. 16© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Pumpen- und Lüfterverordnung
• Inhalt
• Drehzahlregelung im Vergleich zum Drosselventil

17. 17© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Pumpen- und Lüfterverordnung
Inhalt
• Festlegung von minimale Wirkungsgrade für ein System
• In vielen Fällen erfüllen die existierenden Durchflussverstellungen
z.B. mit Ventilen und Drosselklappen die Anforderungen nicht.
• Drehzahlregelungen sind erforderlich, um die Verluste zu reduzieren.
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

18. 18© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Pumpen- und Lüfterverordnung
Vergleich Energieverbrauch Drosselventil vs. Drehzahlregelung
Quelle: ZVEI
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

19. 19© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Pumpen- und Lüfterverordnung
Vergleich Energieverbrauch Drosselventil vs. Drehzahlregelung
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Leistung(kW)
Fluss (%)
Drosselventil
Drehzahlregelung
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

20. 20© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Der Drehzahlstarter
• Optionen für den Motorstart
• Die einfachste Art der variablen Motordrehzahl

21. 21© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Stern/
Dreieck
Konstant
Reduziert
Schlag beim
Umschalten
Kosten / Funktionalität
Drehzahl-
starter
Variabel
Voll
Sanfter Start
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Optionen für den Motorstart
Direktstarter
Konstant
Voll
Schlag
beim Start
Frequenz-
umrichter
drive
Variabel
Voll
Sanfter Start
Drehzahl
Drehmoment
Verhalten beim Start
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

22. 22© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Der Starter mit der variablen Drehzahl
Die einfachste Art der variablen Motordrehzahl
• Positioniert zwischen Motorstarter und Frequenzumrichter
• Design und Auftreten eines Motorstarters
• Fähigkeit der variablen Drehzahlverstellung
• Out-Of-The-Box-Inbetriebnahme ohne jegliche Parametrierung
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

23. 23© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
• Anwendungen, in denen ein direkter Start aus mechanischen Gründen
oder aufgrund zu hoher Einschaltströme nicht akzeptiert werden kann
• Anwendungen, die heute mit einem Motorstarter ausgerüstet sind und
wo zukünftig eine Drehzahlverstellung erforderlich ist, um Vorschriften
zu erfüllen
• Anwendungen, die heute mit einem Low-end-Frequenzumrichter
ausgerüstet sind, der immer noch zu komplex (oder zu teuer) ist
• Anwendungen mit Festdrehzahl, bei denen eine andere Frequenz als
Netzfrequenz benötigt wird
• Festdrehzahl-Anwendungen mit einer hohen Starthäufigkeit
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Anwendungen
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

24. 24© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Weltweit im Einsatz
2,2 kW @ 230 V / 2,2 … 7,5 kW @ 400 V
0,25 … 1,5 kW @ 1~ 230 V & 3~ 400 V
…… am öffentlichen Netz und am
Industrienetz
Mit integriertem Motorschutz
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

25. 25© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Perfekt für den Schaltschrank
• Direkte Montage Seite an Seite ohne Derating
• Montage auf Hutschiene und Montageplatte
• Schutzart: IP20
Umgebungstemperatur:
• Betrieb: -10…60 °C (Gerät für 7,5 kW mit Derating)
• Lagerung: -40…70 °C
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

26. 26© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Zuverlässig im Betrieb
Integrierte Funktionen,
um ungewollte Abschaltungen zu vermeiden:
• DC-Bremsung, um Abschaltungen wegen Überstrom zu vermeiden,
z.B. bei Lüftern
• Automatische Reduzierung der Schaltfrequenz bei
zu hoher Kühlkörpertemperatur
• Automatische Anpassung von Ausgangsspannung und -frequenz im
Falle von generatorischem Betrieb oder zu steiler Verzögerungs-
rampe, um Abschaltungen aufgrund von Überspannung zu vermeiden
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

27. 27© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Neue Geräteklasse: Der Drehzahlstarter
Im Bedarfsfall…
… mit dem Schraubendreher parametriert
• Rampenzeiten
• Motorschutz
• Klemmenbelegung
• Anpassung Netzspannung
(50 Hz / 60 Hz)
Die einfachste Art zum Erreichen von Energieeffizienz gemäß der
ErP-Richtlinie 2009/125/EC bei drehzahlgeregelten Motoren
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

28. 28© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Fazit
Fassen wir noch einmal zusammen…
• Bei allen Drehstrommotoren bis 375 kW müssen die ErP-Richtlinien
beachtet werden. Eaton bietet die einfachste, kostengünstigste und
zuverlässigste Art sie schon heute zu erfüllen.
• Bei Anwendungen mit konstanter Drehzahl ist darauf zu achten,
dass die Motorstarter „IE3 ready“ sind.
• Bei einfachen Anwendungen mit variabler Drehzahl bietet der
Drehzahlstarter die ideale Lösung.
• Vom Motorstarter bis zum Frequenzumrichter bietet Eaton für jede
Anforderungen die passende Lösung.
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

29. 29© 2015 Eaton. All Rights Reserved..
Weitere Informationen
Weitere Informationen finden Sie auf der Internetseite: www.eaton.de/IE3
„Motorschutz im Zeitalter von IE3“ „ERP-Richtlinie erfolgreich umsetzen“
Zuverlässigere
Maschinen
Sicherere
Maschinen
Einfachere, kompaktere und
kostengünstigere Maschinen
Energieeffiziente
Maschinen

30. 30© 2015 Eaton. All Rights Reserved..