Für die  normierten  Asynchronmotoren gab es verschiedene Bezeichnungen für die Energieeffizienz. Bei der IEC gibt es einen Teststandard (IEC  60034-2-1 vom 10.9.2007) für den Wirkungsgrad, bei dem auch die Zusatzverluste über den Leerlaufversuch gemessen werden.

IEC Energieklasse IEC Code EFF Code NEMA
Super Premium Efficiency IE4
Premium Efficiency IE3 NEMA Premium
High Efficiency IE2 EFF1 EPAct
Standard Efficiency IE1 EFF2
Below Standard Efficiency - EFF3

Heute gilt in Europa nur noch der IEC Code. Es dürfen nur noch Standardmotoren mit IE3 oder besser verkauft werden. Bei Anwendungen mit Frequenzumrichtern sind auch noch IE2-Motoren erlaubt, was kurios erscheint.

Wirkungsgradklassen von Normmotoren

Nennleistung IE1 Standard Wirkungsgrad IE2 Hoher Wirkungsgrad IE3 Premium Wirkungsgrad
kW 2-polig 4-polig 6-polig 2-polig 4-polig 6-polig 2-polig 4-polig 6-polig
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 94.0 94.0 94.0 95.0 95.1 95.0 95.8 96.0 95.8
250 94.0 94.0 94.0 95.0 95.1 95.0 95.8 96.0 95.8
315 94.0 94.0 94.0 95.0 95.1 95.0 95.8 96.0 95.8
355 94.0 94.0 94.0 95.0 95.1 95.0 95.8 96.0 95.8
375 94.0 94.0 94.0 95.0 95.1 95.0 95.8 96.0 95.8
wirkungsgrad_ie
Man erkennt, dass die 4-polige Maschine einen besseren Wirkungsgrad als die 2- oder 6-polige Maschine hat.

Es gibt auch eine Näherungsformel um die in der oberen Tabelle festgelegten Wirkungsgrad aus der Nennleistung (P) zu berechnen.

\(\text{Wirkungsgrad}=A [\log{\frac{P}{kW}}]^3 + B [\log{\frac{P}{kW}}]^2 + C [\log{\frac{P}{kW}}] + D\)

Die Parameter für 4-polige Maschinen bis zu 200 kW Nennleistung sind:

Parameter IE1 IE2 IE3
A 0.5234 0.0278 0.0773
B -5.0499 -1.9247 -1.8951
C 17.4180 10.4395 9.2984
D 74.3171 80.9761 83.7025

Alte Effizienzklassen

Der minimale Nennwirkungsgrad nach EFF2 und EFF3 ist:

Nenn-
leistung
Nennwirkungsgrad
EFF2 EFF1
Polzahl 2 + 4 2 4
kW >% >% >%
1.1 76.2 82.8 83.8
1.5 78.5 84.1 85.0
2.2 81.0 85.6 86.4
3 82.6 86.7 87.4
4 84.2 87.6 88.3
5.5 85.7 88.6 89.2
7.5 87.0 89.5 90.1
11 88.4 90.5 91.0
15 89.4 91.3 91.8
18.5 90.0 91.8 92.2
22 90.5 92.2 92.6
30 91.4 92.9 93.2
37 92.0 93.3 93.6
45 92.5 93.7 93.9
55 93.0 94.0 94.2
75 93.6 94.6 94.7
90 93.9 95.0 95.0
energiesparmotor_wirkungsgrad

Nennwirkungsgrad von 2 und 4-poligen Asynchronmotoren.

Aus der Differenz der Nennverlustleistung kann die Energieeinsparung abgeschätzt werden. Ein guter (EFF1) 11 kW Motor hat etwa 0.4 kW weniger Verluste, als ein mittelmässiger (EFF2). Bei 4000 Jahresbetriebsstunden und einem Strompreis von 12.5 Rp./kWh ergibt sich eine jährliche Einsparung von 200 Franken. Ein EFF1 Motor kostet etwa 200 Franken mehr, als ein 11 kW Standardmotor (rund 1000 Franken). Der teurere Motor macht sich also schon nach einem Jahr Betrieb bezahlt.

energiesparmotor_verlustleistung
Maximale Nennverlustleistung von EFF1 und EFF2 Motoren.