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In diesem Artikel geht es um etwas, das vielleicht etwas technisch anmutet, aber tatsächlich wichtig ist, wenn Sie mit Herstellern zusammenarbeiten: Die NEMA- und IEC-Normen für die Elektromotor. Vielleicht haben Sie schon einmal gehört, wie die Begriffe NEMA und IEC in den Mund genommen wurden. Sie sind so etwas wie die Regelwerke dafür, wie ein Elektromotor gebaut sein muss und wie er genau funktionieren muss.
Warum sollten Sie weiter lesen? Nun, wenn Sie jemals einen neuen Elektromotor auswählen mussten oder sich gefragt haben, warum manche Motoren anders aussehen oder verschiedene Kennzeichnungen haben, dann ist dies genau das Richtige für Sie. Wenn Sie die NEMA- und IEC-Normen kennen, können Sie den besten Motor für Ihre Aufgabe auswählen. Es kann Ihnen helfen, Geld bei den Stromkosten zu sparen, weil Sie den Wirkungsgrad besser erkennen können. Und es kann dafür sorgen, dass Ihre Geräte sicher und über einen langen Zeitraum hinweg laufen.
Beginnen wir mit den Grundlagen. Auf manchen Geräten steht "NEMA". NEMA steht für die National Electrical Manufacturers Association. Es handelt sich dabei um eine Gruppe in Nordamerika, vor allem in den USA, Kanada und Mexiko, die Richtlinien dafür erstellt, wie elektrische Geräte hergestellt werden müssen. Sie haben Anforderungen festgelegt, um sicherzustellen, dass die Geräte risikofrei sind und gut miteinander funktionieren. Die National Electrical Manufacturers Group spielt hier eine große Rolle.
Dann gibt es noch die IEC. IEC steht für die Internationale Elektrotechnische Kommission. Diese Gruppe ist weltweit tätig. Sie stellt Vorschriften und Anforderungen für Motoren auf, die in vielen, vielen Ländern rund um den Globus verwendet werden. Ihr Ziel ist es außerdem, die Sicherheit zu gewährleisten und sicherzustellen, dass elektrische Geräte kompatibel sind, egal wo sie hergestellt werden.
Sowohl die NEMA als auch die IEC entwickeln diese wichtigen Vorschriften, diese Normen für elektrische Geräte, zu denen auch Elektromotoren gehören. Diese Standardisierung ist unglaublich nützlich. Wenn Sie einen Motor kaufen, der einer bestimmten Anforderung entspricht, wissen Sie, was Sie zu erwarten haben. Sie hilft den Herstellern von Elektrowerkzeugen bei der Herstellung von Produkten, die zusammenarbeiten können. Das hilft allen.
Sie könnten glauben: "Okay, Teams machen Politik. So what?" Nun, lassen Sie mich Ihnen sagen, dass diese Anforderungen für jeden, der Elektromotoren verwendet oder erwirbt, ein großes Angebot darstellen. Zunächst einmal halten sie die Dinge risikofrei. Ein Motor, der entsprechend den Anforderungen konstruiert ist, wird viel seltener Probleme verursachen. Sie sagen auch viel über die Leistungsmerkmale des Motors aus.
Die Kenntnis von NEMA und IEC hilft Ihnen bei der Auswahl des richtigen Motors. Wenn Sie einen Motor auswählen, der gut passt, wird er wahrscheinlich einen viel besseren Wirkungsgrad haben. Und ein besserer Wirkungsgrad bedeutet, dass er viel weniger elektrische Energie verbraucht. Die Auswahl des besten Motors auf der Grundlage dieser Anforderungen kann einem Unternehmen im Laufe der Zeit eine Menge Geld für Stromkosten sparen. Das bedeutet auch, dass der Motor wahrscheinlich länger hält und seine Aufgabe viel besser erfüllt.
Wir haben also diese beiden Anforderungen: NEMA und IEC. Was ist der Unterschied zwischen NEMA und IEC? Es gibt einige echte Unterschiede zwischen NEMA und IEC. Betrachten Sie das Ganze einmal so: NEMA-Motoren, die häufig den NEMA-Kriterien entsprechen, werden in der Regel für extrem hohe Anforderungen entwickelt. Im Vergleich zu IEC-Motoren sind sie bei gleicher Leistung in der Regel physisch größer. Außerdem haben sie in der Regel einen höheren Betriebsfaktor, auf den wir noch näher eingehen werden. Sie werden feststellen, dass ein NEMA-Motor extrem häufig ist, wenn es um Werkzeuge geht, die in den Vereinigten Staaten und Kanada eingesetzt werden.
Andererseits ist ein IEC-Motor in der Regel besonders klein ausgelegt. Der IEC-Motor verwendet in der Regel metrische Maße (z. B. Millimeter) für seine Abmessungen. Da die IEC-Konvention weltweit angewandt wird, werden diese Motoren für einen internationalen Markt entwickelt. Die NEMA- und die IEC-Norm haben also unterschiedliche Vorstellungen davon, wie ein NEMA- und IEC-Motor entwickelt werden muss und wie er genau ausgeführt werden sollte. Es ist nicht so, dass sie immer besser sind, sie sind einfach unterschiedlich.
Konzentrieren wir uns auf die NEMA-Kriterien. Was bewirken sie für Sie? Nun, die NEMA gibt sehr klare Vorschriften vor. Für einen NEMA-Motor gibt es bestimmte PS-Einstufungen. Auch die Spannungsstufen sind klar definiert. Außerdem gibt es bei NEMA standardisierte NEMA-Rahmenmaße. Diese Rahmengrößennummern informieren Sie über die physischen Abmessungen des Motors, und sie sind normalerweise in Zoll angegeben. Das ist praktisch, denn wenn Sie einen NEMA-Motor ersetzen müssen, ist es viel einfacher, einen Motor mit genau demselben NEMA-Rahmen zu finden.
NEMA-Ausführungen sind oft sehr robust. Dadurch eignen sie sich gut für mühsame Motoren, wie z. B. Motoren mit Anlaufmoment, die zum Starten viel Energie benötigen. Die NEMA-Anforderungen geben auch Aufschluss über das Gehäuse des Motors. Das Gehäuse ist die äußere Hülle des Motors, die die inneren Komponenten vor Staub und Wasser schützt. Dieser Grad an Sicherheit ist wirklich entscheidend, um sicherzustellen, dass der Motor sehr lange hält, insbesondere an unsauberen oder feuchten Orten.
Was sind nun die typischen IEC-Motoren und IEC-Motoren? Ein IEC-Motor wird normalerweise in Kilowatt oder kW angegeben und nicht in Pferdestärken wie NEMA-Elektromotoren. Alle physikalischen Abmessungen, wie z. B. der Motorrahmen, werden im metrischen System (Millimeter) angegeben. Sie verwenden IEC-Rahmenwerke für ihre Dimensionierung. Die IEC-Konvention verwendet außerdem verschiedene Klassen für Motoren. Diese Klassen geben Aufschluss darüber, wie der Motor funktioniert und wofür er am besten geeignet ist.
Eine sehr wichtige IEC-Basis für Motoren ist die IEC 60034-30-1. Hier geht es um Effizienzklassen. Wir werden noch viel mehr darüber sprechen, aber dies hilft Ihnen im Allgemeinen, genau zu wissen, wie energieeffizient ein IEC-Motor ist. IEC-Motoren sind in der Regel so ausgelegt, dass sie sich hervorragend für verschiedene Anwendungen auf der ganzen Welt eignen. Da IEC-Elektromotoren in der Regel für einen internationalen Markt hergestellt werden, konzentrieren sie sich in der Regel darauf, klein und für globale Systeme geeignet zu sein. IEC nutzt diese spezifizierten Kurse, um jedem zu helfen, die Motorkapazitäten zu verstehen.
Der Motorrahmen ist ein wirklich großes Angebot. Er ist im Allgemeinen der Körper des Motors. Die Größe des Rahmens gibt Aufschluss über die wichtigsten physischen Abmessungen des Motors. Sie gibt an, wo sich die Platzierungsöffnungen befinden und wie groß er insgesamt ist. Warum ist dieser Punkt so wichtig? Nun, wenn Sie einen Motor austauschen müssen, möchten Sie, dass der neue Motor in genau denselben Bereich passt, richtig? Eine einheitliche Strukturgröße macht dies viel einfacher.
Derzeit gibt es einen wesentlichen Unterschied zwischen NEMA und IEC. NEMA-Rahmenmaße werden in Zoll angegeben. IEC-Rahmen verwenden jedoch statistische Maße, wie z. B. Millimeter. Ein NEMA-Motor und ein IEC-Motor, die ungefähr die gleiche Leistung haben, haben also nicht unbedingt die gleichen Maße und Installationsfaktoren. Man kann sie nicht einfach austauschen. Wenn Sie diese Unterschiede zwischen NEMA- und IEC-Motoren kennen, können Sie sich eine Menge Ärger ersparen und sicherstellen, dass Ihr Ersatzmotor einwandfrei passt.
Lassen Sie uns über den Wirkungsgrad sprechen. Das ist ein sehr wichtiges Wort, wenn man in Tanjung mit einer Art von Elektromotor arbeitet. Der Wirkungsgrad gibt an, wie gut der Motor elektrische Energie in echte Arbeit umwandelt, z. B. in den Antrieb eines Ventilators oder einer Pumpe. Ein Motor mit hohem Wirkungsgrad vergeudet weniger Strom als Wärme. Und das bedeutet, dass er Energie und Geld spart! Sowohl die NEMA als auch die IEC haben Mittel zur Bestimmung und Klassifizierung der Motorleistung. Dies hilft Ihnen, verschiedene Elektromotoren zu vergleichen und ihre Wirkungsgrade zu verstehen.
Die NEMA hat ein so genanntes NEMA Premium® Effizienzprogramm. Dies ist eine Komponente des NEMA Premium-Effizienzprogramms für Motoren. Motoren, die dieses NEMA-Kostenkriterium erfüllen, sind hervorragend im Stromsparen. Die Leistungen der NEMA-Motoren im Rahmen dieses Programms gehören zu den besten. Für IEC definiert die Norm IEC 60034-30-1 verschiedene Effizienzklassen. Sie finden dort Bezeichnungen wie IE1 (Standardleistung), IE2 (hoher Wirkungsgrad), IE3 (Premium-Effizienz) und IE4 (Super-Premium-Effizienz).
In der Regel entspricht IE3 dem NEMA-Premium-Niveau. Und IE2 entspricht den früher üblichen Zuverlässigkeitsstufen. Diese als "energiezuverlässig" definierten Stufen waren ein großer Schritt nach oben. Der Unterschied besteht darin, dass NEMA-Elektromotoren in der Regel einen höheren Betriebsfaktor aufweisen, den wir auch erreichen werden. Aber wenn Sie Kosteneffizienz-Kennzeichnungen wie NEMA-Kosten oder IE3 sehen, wissen Sie, dass es sich um einen Motor handelt, der entwickelt wurde, um Energie zu sparen. Power Effective und IE3 sind großartige Ziele. Anhand dieser Kriterien können Sie die Leistungswerte schnell vergleichen. Bei brandneuen Aufträgen sollten Sie vor allem auf Zuverlässigkeit und IE3 achten.
Zwei weitere Begriffe, die Sie hören werden, sind Einschaltdauer und Betriebsfaktor. Worauf deuten sie hin? Die Einschaltdauer gibt an, ob ein Motor für den Dauerbetrieb ohne Unterbrechung ausgelegt ist (das nennt man Dauerbetrieb) oder ob er nur für kurze Zeiträume laufen und dann ruhen soll (Aussetzbetrieb). Die Wahl eines Motors mit der besten Einschaltdauer ist sehr wichtig. Wenn Sie einen Motor mit periodischer Einschaltdauer ständig benutzen, kann er überhitzen und kaputt gehen.
Der Betriebsfaktor ist etwas, das Sie bei einem NEMA-Motor häufiger sehen werden. Ein Betriebsfaktor von z. B. 1,15 bedeutet, dass der NEMA-Motor eine Überlast von 15% über seiner Nennleistung kurzzeitig ohne Schaden verkraften kann. Das kann sehr praktisch sein, wenn Ihre Motorchargen oft etwas über die Nennleistung des Motors bei Volllast hinausgehen. Viele IEC-Motorauslegungen haben einen Betriebsfaktor von 1,0. Das bedeutet, dass sie nicht für Überlastungen ausgelegt sind. Sie müssen also auf die zu erwartende Last achten.
NEMA-Geräte und IEC-Geräte sind in der Regel keine Ersatzgeräte. Warum nicht? Nun, wie wir bereits erwähnt haben, haben sie unterschiedliche Rahmengrößensysteme (Zoll für NEMA, Statistik für IEC). Sie können auch verschiedene Spannungswerte und verschiedene Leistungsmerkmale haben.
Einige Elektrogerätehersteller stellen derzeit so genannte "internationale" Motoren her. Diese Elektromotoren versuchen, einige Anforderungen sowohl der NEMA- als auch der IEC-Normen zu erfüllen. Trotzdem müssen Sie jede einzelne Information sehr gründlich überprüfen. Es geht nicht nur um die physischen Abmessungen des NEMA- und IEC-Motors, sondern um die gesamte Anordnung. Die verwendeten Elektromotoren hängen häufig vom jeweiligen Gebiet ab. So werden in den Vereinigten Staaten und Kanada in der Regel NEMA-Motoren verwendet, während für IEC- und NEMA-Motoren weltweit unterschiedliche Förderpreise gelten.
Was "besser" ist, hängt in der Regel davon ab, was Ihr Elektromotor leisten soll und wo Sie ihn einsetzen werden. NEMA-Motoren sind sehr robust und haben in der Regel einen höheren Wartungsfaktor. NEMA-Motoren gelten in zahlreichen nordamerikanischen Branchen als die Arbeitspferde.
IEC-Motoren werden in der Regel mit Blick auf die globalen Märkte hergestellt, daher sind IEC-Modelle häufig besonders tragbar und können im Vorfeld etwas günstiger sein. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl den Betriebstemperaturbereich, die Art des Gehäuses, das Sie für den Zugangsschutz benötigen (um Staub und Wasser fernzuhalten), und die verfügbare Spannung. Das Hauptziel ist immer die Auswahl des besten Motors und des richtigen Motors für Ihre spezielle Aufgabe. Es geht darum, sicherzustellen, dass die Elektromotoren Ihre Anforderungen erfüllen. Unternehmen in Nordamerika tendieren vielleicht zur NEMA-Norm, weil sie daran gewöhnt sind, aber die IEC-Norm setzt sich überall immer mehr durch. Die Kenntnis der NEMA- und IEC-Normen hilft allen, von den Herstellern, die am NEMA-Programm für Premium-Effizienzmotoren teilnehmen, bis hin zu den Anwendern dieser hochentwickelten modernen Motorentechnologien.
A: Normalerweise nein, nicht direkt. Sie haben unterschiedliche physische Abmessungen (Rahmengröße in Zoll für NEMA, metrisch für IEC), Installationsöffnungen und typischerweise unterschiedliche elektrische Spezifikationen wie Spannung und Leistungsfaktor. Sie müssen wahrscheinlich Anpassungen an der Maschine vornehmen oder einen Adapter finden und alle elektrischen Details sorgfältig prüfen.
A: Sie sind extrem nah beieinander! Sowohl die NEMA-Kosten (die Bestandteil des NEMA-Premium-Effizienz-Motorenprogramms sind) als auch der IEC-Grundkurs IE3 stehen für hohe Wirkungsgrade. IE3 ist in Bezug auf die reinen Wirkungsgradwerte meist gleichwertig mit NEMA Premium. Der Hauptunterschied besteht darin, dass NEMA-Motoren in der Regel einen höheren Betriebsfaktor haben. Beide sind also ausgezeichnete Optionen zum Energiesparen. Sie sehen, dass IEC IE2 den älteren "Power Reliable"-Labels entspricht.
A: Die NEMA-Anforderungen werden hauptsächlich in Nordamerika (USA, Kanada, Mexiko) verwendet. Die IEC-Norm wird in den übrigen Teilen der Welt, einschließlich Europa, Asien und vielen anderen Regionen, weitaus häufiger verwendet. Allerdings finden Sie in Nordamerika IEC-Motoren in Geräten, die aus anderen Ländern importiert werden, und einige nordamerikanische Unternehmen in Nordamerika verwenden auch immer mehr IEC-Elemente.