电动机标准规范.doc

1、电动机标准规范电机制造厂按照国家标准，根据电机的设计和试验数据而规定的每台电机的正常运行状态和条件，称为电机的额定运行情况。表征电机额定运行情况的各种数值，如电压、电流、功率等称为电动机的额定值。( 1 )型号.表示产品性能,结构和用途的代号.( 2 )额定功率.在额定运行(指电压,频率和电流都为额定值 )情况下，电动机轴上所输出的机械功率为电动机的额定功率.( 3 )额定电压. 电动机在额定运行情况下的线电压为电动机的额定电压。一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的 5%。如三相定子绕组可有两种接法时，就标有两种相应的额定电压值。 （假如：电压高于额定值时，励磁电流将增大，铁损增加，绕组

2、有过热现象电压低于额定值时，在电动机满载的情况下，会引起转速下降，电流增加，使绕组过热电压低时，电动机最大转矩也会显著降低） （4）额定电流。指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下运行时，三相定子绕组中通过的线电流，单位为 A。由于定子绕组的连接方式不同，额定电压不同，电动机的额定电流也不同。例如，一台额定功率为 10kW 的三相异步电动机，其绕组作三角形连接时，额定电压为 220V，额定电流为 68A；其绕组作星形连接时，额定电压为 380V，额定电流为39A。也就是说，铭牌上标明：接法 三角形/星形；额定电压220/380V；额定电流68/39A。 （5）额定频率。指电动机所接交流电源的

3、频率，我国发电厂所生产的交流电，频率为 50Hz .频率降低时，转速降低，定子电流增大。 （6）额定转速。指电动机在额定电压、额定频率和额定负载下运行时，转子每分钟的转数，单位为 r/min。其值略低于同步转速。 （7）接法。指电动机在额定电压下定子绕组的接线方式。一般有星形和三角形两种接法.星形接线时，绕组所能承受的电压是三角形接线时的 1/3，因此必须按铭牌规定的接线方式接线。否则，电动机将烧毁。 （8）绝缘等级。根据绕组所用的绝缘材料，按照它的允许耐热程度规定的等级。中小型异步电动机的绝缘等级有 A,E、B、F 和 H 级。电动机的工作温度主要受绝缘材料的限制。若工作温度超出绝缘材料所允

4、许的温度，绝缘材料就会迅速老化，其使用寿命将大大缩短。修理电动机时，所选用的绝缘材料应符合铭牌规定的绝缘等级。 （9）温升。指电动机长期连续运行时的工作温度比周围环境温度高出的数值。我国规定周围环境的最高温度为 40。例如，若电动机的允许温升为 65，则其允许的工作温度为 65 十 40105。电动机的允许温升与所用绝缘材料等级有关。电动机运行中的温升对绝缘材料的使用寿命影响很大，理论分析表明，电动机运行中绝缘材料的温度比额定温度每升高 8，其使用寿命将缩短一半。 （10）工作定额。指电动机的工作方式，即在规定的工作条件下运行的持续时间或工作周期。电动机运行情况，根据发热条件可分为三种基本运行

5、方式：连续运行、短时运行和断续运行;连续运行-按铭牌上规定的功率长期运行，如水泵、通风机和机床设备上电动机的使用方式都是连续运行方式.短时运行- 每次只允许规定的时间内按额定功率运行，而且再次起动之前应有符合规定的足够停机的冷却时间.断续运行- 电动机以间歇方式运行，如吊车和起重机等设备上用的电动机就是断续运行方式.（11）额定功率因数。指电动机在额定输出功率下，定子绕组相电压与相电流之间相位角的余弦,约为 0.700.90。电动机空载运行时,功率因数约为 0.2 左又.功率因数越高的电动机,发配电设备的利用率越高.（12 )额定效率. 对电动机而言，输入功率与输出功率不等，其差值等于电动机本

6、身损耗功率，包括铜损、铁损和机械损耗等。效率是指输出功率与输入功率的比值，即通常约为（7592）%。效率越高,电动机的损耗越小.(）转子电压绕线式异步电动机的定子绕组加有额定电压时，转子不转动时俩个滑环间的电压 （）转子电流绕线式异步电动机使用在额定功率时的转子电流 （）起动电流是指电动机在起动瞬间的电流，常用它与额定电流之比的倍数来表示异步电动机的起动电流一般是额定电流的倍 （）起动转矩起动转矩是指电动机起动时的输出转矩，常用它与额定转矩之比的倍数来表示一般是额定转矩的倍( ）重量。指电动机本身的体重，以供起重搬运时参考摘要：文章介绍了世界上各主要国家和地区电动机能效标准的制定及发展完善情况

7、。主要以美国、欧盟、大洋洲及中国有关标准的发展情况为例，比较了不同地区电动机能效标准在执行方式和实施范围等情况方面的差异。并指出发展晚上能效标准对促进高效电机的研发和推广具有重要意义。 秦和上海电器科学研究所(集团)有限公司1 引言电动机广泛应用于工业、商业、公用设施和家用电器等各种领域，作为风机、水泵、压缩机、机床等各种设备的动力。电动机的用电量一般均占到各国工业用量的 70%左右，为其全部用电量的 50%左右，因此，电动机系统能效水平的提高将可节约大量的电能。美国 1994 年统计，仅在工业加工过程中电动机系统就消耗了 6790 亿 kwh 的电能。据估计，如采用目前已成熟的节能技术和产品

8、，可节约 11%18%的电能，也即每年可节约 7501220kwh，同时每年相应可节约电费 3658 亿美元1，并且由于电能的节约可大大减缓或减少对电站或发电设备的投资与建设。另外，目前的电力生产，大多数国家仍以火力发电为主，其生产过程中排出的 CO2 等气体构成地球温室气体的主要部分，对气候环境带来很大影响，英国测算其 1995 年电动机系统总用电量为 1300 亿 kWh，为产生这些电能排放到空中的碳为 2400 万 t，相当于英国该年所有能源生产所排放碳总量的 17%2。根据 1997 年京都协定书，各国均要需减少温室气体的排放，欧盟在 20082012 年要比 1990 年排放水平降低

9、 8%，其中英国需减少12.5%。电动机系统能效水平的提高所带来的电能节约，可大大减少温室气体的排放。由于工业部门的用电量往往占据各国总发电量的相当大部分，所以不少国家政府对电机系统在工业部门中的用电情况颇为重视。美国能源部从 1993年开始在工业部门中启动了“电动机挑战计划” 3。预计通过该计划，可使整个工业部门电动机系统的效率提高 14.8%，每年可节约电能 850 亿 kWh，并相应地每年可减少 2000 万 t 的碳排放到大气中，由此可见，在工业部门开展电动机系统的节能工作具有重要意义。2 各主要国家和地区电动机效率的发展概况2.1 美国的电动机能效标准当 20 世纪 70 年代初第一

10、次能源危机时，美国电动机制造商如 GE 公司、Reliance 公司等首先推出了高效率电动机产品。为此美国电动机制造商协会（NEMA）根据市场实际产品的效率情况，经与用户组织、电力公司、政府部门等协商后，于 1989 年确定了第一个高效电动机效率标准，即 NEMA12-9。到1990 年，NEMA 意识到了 NEMA12-9 尚不能满足多数电力公司和一些部门对效率的要求，对 NEMA12-9 进行了修订，提出了 NEMA12-10 新标准。考虑到了有一些使用场合可能需要更高效率的电动机，又推出了一个更高效率的电动机效率标准，称为“NEMA E”标准（NEMA12-11），其效率值平均要比高效率

11、电动机再高2 个百分点。图 1 表示了上世纪 90 年代初美国市场上开启式普通电机和高效率电机的效率情况和上述 NEMA 三个标准的对比。为加快高效率电动机的推广应用，美国会在 1992 年通过了对“能源政策和节能法令”的修订，并正式成为法律文件。该法令规定在美国生产和进口的电动机必须达到高效率电动机的效率指标，即所谓的 EPACT 指令。该法令规定了 5 年的过渡期，即到 1997 年 10 月 24 日起开始正式生效实施。美能源政策法令（EPACT）所规定的电动机最低效率标准指标（见附表 1），在所规定的功率和转速范围内，与 NEMA 的高效率电动机效率标准 NEMA12-10 的指标相同

12、。其法令所规定的电动机范围为一般用途、NEMAT-机座尺寸、单速、底脚安装的三相笼型异步电动机，为 NEMAA 和 B 设计（即一般起动性能要求），连续定额，在 230/460V 和恒定 60Hz 的电源下运行的电动机，功率从 1200 马力，极数为2 极、4 极和 6 级，封闭式电机和开启式电机。实施范围包括防爆电动机。在表 1 中列出了 1200 马力、4 极电机的 EPACT 指标与当时 8 大电机制造商所提供的一般电机效率平均值的比较，这 8 大电机制造商为GE、US、Baldor、Lincon、Marathon、Magnetek、Reliance 和 Toshiba 等公司。从该表数

13、据可见，EPACT 指标的效率较一般电机的平均值对应于不同功率升高了15.7 个百分点，此 11 个规格效率平均提高了 2.7 个百分点，损耗分别下降了15%33%，平均下降了 24%4。表 1EPACT 效率值和一般工业电动机效率平均值的比较 功率（hp）1 2 3 5 7.5 10 25 50 75 100 200 平均值EPACT 效率(%)82.584.087.587.589.589.592.493.094.094.595.089.95一般工业电动机效率值（%）76.881.181.483.984.786.487.791.592.191.994.087.25损耗下降值(%)24.615

14、.432.822.431.422.827.217.724.132.116.724.3EPACT 标准 92 年批准后，有 5 年的过度期。实际上各主要电机制造商于 1995 年左右已完成了一般效率电机向高效率电机生产的过渡，由于该标准已上升为法律，附有严历的处罚条款，97 年生效后，美各制造商均已按此实施，广大用户也基本接受。关于该标准实施后的节能效果，美国能源部于 90 年代末进行了评估，认为通过该标准的实施，到 2010 年后，可每年节电 130 亿 kwh，相当于电动机总用电量的 2.3%，并可相应地节约大量的电费和 430 万 kw 发电容量的投资。如上文所述，美国在高效率电机标准 N

15、EMA12-10 以后，曾制订一更高效率的电机标准，即所谓“E 设计”NEMA12-11，但由于其起动电流偏大，未能得到较大的推广，本世纪初美国电力供应仍然紧张，美国市场上开始出现高于EPACT 指标的超高效率电机，于是美国 NEMA 在 2001 年与以美国各州电力公司为主组成的能源效率联盟（CEE）联合制定了新的超高效率电机标准，称为 NEMA Premium 标准，该标准的起动性能要求与 EPACT 一致，该标准的效率指标基本上反映了目前美国市场上超高效率电机的平均水平。其功率范围为 1500hp，单速，2 极、4 极和 6 极，NEMA A 设计，为连续定额的三相笼型异步电动机。美国N

16、EMA 标准 MG1-2003 中规定了 NEMA Premium 的效率指标 NEMA12-12 和 NEMA12-13，其中前者对应于 600V 及以下的电动机（见附表 2），后者对应于中压 5kV及以下的电动机。在表 2 中列出了 NEMA Premium 与 EPACT 4 极封闭型电机的效率指标对比。从中可见，NEMA Premium 较 EPACT 效率提高了 13 个百分点，该11 个规格率平均提高了 1.8 个百分点，电动机的损耗各规格下降了 14%24%，损耗平均下降了 18.8%。在图 2 中表示了美国近 10 年来高效率电机效率指标的进展5。表 2NEMAPremium

17、与 EPACT 效率指标对照表 功率（hp）1 2 3 5 7.5 10 25 50 75 100 200 平均值NEMAPremium（%）85.586.589.589.591.791.793.694.595.495.496.291.27EPACT（%）82.584.087.587.589.589.592.493.094.094.595.089.95损耗下降值(%)17.115.616.016.021.021.014.721.423.316.424.018.8目前 NEMA Premium 标准较多用于电力公司为鼓励用户购置超高效率电机时，给予补贴的一个参照标准。NEMAPremium 电机

18、被推荐使用在年运行大于2000 小时、负荷率在 75%以上的场合。NEMA 开展的 NEMA Premium 计划是一个行业自愿的协议，NEMA 成员签署这一协议后，并在达到标准后才能使用 NEMA Premium 标识，非成员单位需支付一定费用后才可使用此标识。关于节能潜力方面，美能源部曾作评估，如在 EPACT 实施的基础上，再实行超高效率能效标准，估计到 2010 年，可再每年节电 68 亿 kWh，占电动机总用电量的 1.2%。2.2 欧盟的电动机能效标准自 20 世纪 70 年代起，欧洲一些电动机制造厂如德国 Siemens、法国CEM 等公司已开发和生产了一些高效率电动机，但一直没

19、有得到较大的发展，1993 年欧盟成立后，情况得到了明显的改观。欧盟组织对电动机的节能潜力、政策和市场作用等进行了调研，并于 1999 年制定了电动机能效标准（EU-CEMEP协议）；在电动机应用方面则组织开发了高效率电动机的数据库（Euro DEEM）6、7、8。欧盟和“欧洲电机与电力电子制造商协会（CEMEP）”达成的 EU-CEMEP协议对电动机的效率水平进行了分级和标识。该协议对每一规格电机规定了高、低两档效率指标，产品效率值低于低指标的称为 eff3 电机，介于低指标与高指标之间的称 eff2 电机，高于高指标的称 eff1 电机，图 3 为该协议 4 极电机的效率曲线，从图可见，低

20、挡曲线相当于目前欧盟地区实际生产的电机的平均效率值，而高档曲线则是目前实际电机效率分布上限。eff1 电动机的损耗较 eff3的损耗下降 40%，针对电机每年运行时间为 6000 小时以上的场合设计。eff2 电动机的损耗较 eff3 的损耗下降 20%，针对应用于每年运行时间为 2000 小时以上的场合设计。eff1 较 eff2 效率按不同功率分别提高了 15 个百分点。在附表 3中列出了 EU-CEMEP 协议的效率指标。CEMEP 估计，在欧盟范围内如用 Eff2 电机替代现行的 eff3 电机，每年可节电 60 亿 kWh，如电费以 0.05 欧元/kWh 计，则每年可节约 3 亿欧

21、元电费支出。一般把 Eff3 电机称为低效率（Low efficiency）电机，eff2 电机称为改善效率（Improved efficiency）电机，Eff1 电机称为高效率（High efficiency）电机。该协议还规定了制造商应在产品铭牌上和样本数据表上列出效率档次的标识，以及效率数值，以便于用户选用和识别。EU-CEMEP 协议还规定制造商除列出额定负载时的效率数值外，还应列出 3/4 负载时的效率数值。EU-CEMEP 协议所覆盖的产品为全封闭扇冷型（IP54 和 IP55）三相交流笼型异步电动机，功率范围从 1.190kw，极数为 2 极和 4 极，电压为400V、50Hz

22、、S1 工作制（即连续定额），标准设计（即其起动性能符合IEC6003412 中 N 设计的技术要求）。EUCEMEP 协议由 CEMEP 成员单位自愿签约后执行，并欢迎非成员的制造商、进口商和零售商参加。目前共有包括德国西门子、瑞士 ABB、英国 Brook Cromton、法国 Leroy-Somer 等 36 家制造公司参加，覆盖了欧洲 80%的产量，协议自 1999 年签订并实施以来，各签约电动机制造商均能按照协议要求，尽力减少 eff3 低效率电动机的生产，增加 effl 和 eff2 效率电动机的市场份额。各欧洲主要电动机制造商也均已投入相当力量开发和生产符合 effl 级别的高效

23、率电动机系列产品。比如：德国 SIEMENS 公司开发了 1LA9 系列和 1LG6 系列产品。1LA9 系列为铝壳电动机，功率范围为 0.0630kW，极数有 2 极、4 极和 6 极；1LG6 系列为铸铁机座电动机，功率范围为 11200kW，极数有 2 极、4 极、6 极和 8 极。防护型式均为 IP55，效率均达到 effl 指标。英国 Brook Crompton 公司开发的 WP Premium efficiency motors 系列，功率范围为 0.75400kW，极数有 2 极、4 极、6 极和 8 极，效率符合 eff1 指标并符合英国政府所规定的最低效率指标。瑞士 ABB

24、 公司开发的 M2/M3 系列电动机，功率范围 0.25710kW 功率在 11kW 及以上的电动机的效率均符合 eff1 指标。2.3 加拿大、墨西哥和巴西的电动机能效标准加拿大标准协会与加拿大电动机行业协会在 1991 年制定了一个推荐性的电动机最低能效标准，此标准的效率指标较稍后的美国 EPACT 指标略低。由于能源问题的重要性，1992 年加拿大议会通过了能源效率法令（EEACT），其中包括了电动机的最低能效标准，并规定此标准在 1997 年开始正式生效。其电动机效率指标和美国的 EPACT 指标相同。由于此标准依据法令规定强制实施，所以高效率电动机在加拿大得到了迅速推广。加拿大渥太华

25、电动机市场 1988 年高效率电动机的份额不到 4%，1993 年其份额已经超过了 60%。墨西哥和巴西也分别制定了电动机最低能效标准。墨西哥 1997 年制定的效率标准与美国早期的高效率电动机标准（即 NEMA12-9 标准）相同，到 2002年在与美国签订自由贸易协定后，对该标准进行了修订，效率标准与美国 EPACT相同。该标准从 2003 年 3 月开始生效执行。巴西的电动机最低能效标准仍保持与美国 NEMA12-9 相同，略低于美国 EPACT 效率指标。2.4 澳大利亚和新西兰的电动机能效标准澳大利亚政府为节约能源和保护环境，自 1999 年起开始对家用电器和工业设备，实施强制能效标

26、准计划（MandatoryenergyefficiencyperformanceStandards）或称 MEPS 计划，由澳大利亚政府下属温室气体办公室会同澳大利亚标准委员会进行管理。据统计澳大利亚电动机使用了澳全国用电量的 30%，对应于 11%的温度气体的排放。考虑到市场机制很难自发推进这类节能产品的应用，因此政府决定干预。澳大利亚的电动机强制性标准于 2001 年 10 月批准生效，标准号为AS/NZS1359.59。新西兰也执行此标准。该标准功率范围为 0.73185kW，具有2、4、6、8 极。需要在澳洲和新西兰生产和进口的电机均需达到或超过此标准所规定的最低效率指标。该标准可用两

27、种试验方法进行试验，因此规定了两套指标，一套为方法 A（AS/NZS 1359.102.3）的指标，对应于美国 IEEE112B 方法；另一套为方法 B（AS/NZS 1359.102.1）的指标，对应于 IEC34-2，其指标数值与欧盟 EUCEMEP 的 eff2 基本相同。该标准除了规定了强制性的最低标准外，还规定了高效率电机指标，为推荐性标准，并鼓励用户采用。其数值与欧盟 EU-CEMEP 的 eff1 及美国的 EPACT 相近。该标准效率值见附表 5。近年，根据环境保护政策，澳大利亚对 2001 年开始实施的电动机 MEPS计划进行了审议。在对国际上实施的电动机最低能效标准的状况进

28、行了分析后认为，美国和加拿大等北美国家采取强制性措施，推行最低能效标准，取得较好效果。而欧盟采取的自愿性能效标准，高效率电机推行速度慢，这是由于这一类节能产品的市场机制存在较大的缺陷，无力通过市场来完成从一般效率电机到高效率电机的转变。认为澳大利亚从 2001 年开始实施的电动机强制性措施是正确的，但当时所定的效率水平应予提高。考察国际上不同地区情况，美国和加拿大采用强制性标准，效率也较高，但美国和加拿大是 60Hz，澳大利亚、新西兰是 50Hz，而且澳大利亚、新西兰相当一部分贸易伙伴是 50Hz 的国家和地区，这些国家大多采用 IEC 和欧盟的标准，并且 EUCEMEP effl 指标与美国

29、的EPACT 指标属同一水平，所以，确定以 EU-CEMEP effl 为基础作为下阶段的强制性电动机能效标准。实施时间定为 2006 年开始，以便使制造商、进口商和用户有一个准备时期 10。电动机广泛应用于工业、商业、公用设施和家用电器等各种领域，作为风机、水泵、压缩机、机床等各种设备的动力。电动机的用电量一般均占到各国工业用量的 70%左右，为其全部用电量的 50%左右，因此，电动机系统能效水平的提高将可节约大量的电能。美国1994 年统计，仅在工业加工过程中电动机系统就消耗了 6790 亿 kwh 的电能。据估计，如采用目前已成熟的节能技术和产品，可节约 11%18%的电能，也即每年可节

30、约7501220kwh，同时每年相应可节约电费 3658 亿美元1，并且由于电能的节约可大大减缓或减少对电站或发电设备的投资与建设。另外，目前的电力生产，大多数国家仍以火力发电为主，其生产过程中排出的 CO2 等气体构成地球温室气体的主要部分，对气候环境带来很大影响，英国测算其 1995 年电动机系统总用电量为 1300 亿 kWh，为产生这些电能排放到空中的碳为 2400 万 t，相当于英国该年所有能源生产所排放碳总量的 17%2。根据1997 年京都协定书，各国均要需减少温室气体的排放，欧盟在 20082012 年要比 1990 年排放水平降低 8%，其中英国需减少 12.5%。电动机系统

31、能效水平的提高所带来的电能节约，可大大减少温室气体的排放。由于工业部门的用电量往往占据各国总发电量的相当大部分，所以不少国家政府对电机系统在工业部门中的用电情况颇为重视。美国能源部从 1993 年开始在工业部门中启动了“电动机挑战计划” 3。预计通过该计划，可使整个工业部门电动机系统的效率提高 14.8%，每年可节约电能 850 亿 kWh，并相应地每年可减少 2000 万 t 的碳排放到大气中，由此可见，在工业部门开展电动机系统的节能工作具有重要意义。2 各主要国家和地区电动机效率的发展概况2.1 美国的电动机能效标准当 20 世纪 70 年代初第一次能源危机时，美国电动机制造商如 GE 公

32、司、Reliance 公司等首先推出了高效率电动机产品。为此美国电动机制造商协会（NEMA ）根据市场实际产品的效率情况，经与用户组织、电力公司、政府部门等协商后，于 1989 年确定了第一个高效电动机效率标准，即 NEMA12-9。到 1990 年，NEMA 意识到了 NEMA12-9 尚不能满足多数电力公司和一些部门对效率的要求，对 NEMA12-9 进行了修订，提出了 NEMA12-10 新标准。考虑到了有一些使用场合可能需要更高效率的电动机，又推出了一个更高效率的电动机效率标准，称为“NEMA E” 标准（NEMA12-11） ，其效率值平均要比高效率电动机再高2 个百分点。图 1 表

33、示了上世纪 90 年代初美国市场上开启式普通电机和高效率电机的效率情况和上述 NEMA 三个标准的对比。为加快高效率电动机的推广应用，美国会在 1992 年通过了对“能源政策和节能法令”的修订，并正式成为法律文件。该法令规定在美国生产和进口的电动机必须达到高效率电动机的效率指标，即所谓的 EPACT 指令。该法令规定了 5 年的过渡期，即到 1997 年 10 月 24 日起开始正式生效实施。美能源政策法令（EPACT ）所规定的电动机最低效率标准指标（见附表 1） ，在所规定的功率和转速范围内，与 NEMA 的高效率电动机效率标准 NEMA12-10 的指标相同。其法令所规定的电动机范围为一

34、般用途、NEMAT-机座尺寸、单速、底脚安装的三相笼型异步电动机，为 NEMAA 和 B 设计（即一般起动性能要求） ，连续定额，在230/460V 和恒定 60Hz 的电源下运行的电动机，功率从 1200 马力，极数为 2 极、4 极和6 级，封闭式电机和开启式电机。实施范围包括防爆电动机。在表 1 中列出了 1200 马力、4 极电机的 EPACT 指标与当时 8 大电机制造商所提供的一般电机效率平均值的比较，这 8 大电机制造商为GE、US、Baldor、Lincon、Marathon、Magnetek、Reliance 和 Toshiba 等公司。从该表数据可见，EPACT 指标的效率

35、较一般电机的平均值对应于不同功率升高了 15.7 个百分点，此 11 个规格效率平均提高了 2.7 个百分点，损耗分别下降了 15%33%，平均下降了 24%4。表 1EPACT 效率值和一般工业电动机效率平均值的比较 功率（hp）1 2 3 5 7.5 10 25 50 75 100 200 平均值EPACT 效率(%)82.584.087.587.589.589.592.493.094.094.595.089.95一般工业电动机效率值（%）76.881.181.483.984.786.487.791.592.191.994.087.25损耗下降值(%)24.615.432.822.431.

36、422.827.217.724.132.116.724.3EPACT 标准 92 年批准后，有 5 年的过度期。实际上各主要电机制造商于1995 年左右已完成了一般效率电机向高效率电机生产的过渡，由于该标准已上升为法律，附有严历的处罚条款，97 年生效后，美各制造商均已按此实施，广大用户也基本接受。关于该标准实施后的节能效果，美国能源部于 90 年代末进行了评估，认为通过该标准的实施，到 2010 年后，可每年节电 130 亿 kwh，相当于电动机总用电量的 2.3%，并可相应地节约大量的电费和 430 万 kw 发电容量的投资。如上文所述，美国在高效率电机标准 NEMA12-10 以后，曾制

37、订一更高效率的电机标准，即所谓“E 设计”NEMA12-11，但由于其起动电流偏大，未能得到较大的推广，本世纪初美国电力供应仍然紧张，美国市场上开始出现高于EPACT 指标的超高效率电机，于是美国 NEMA 在 2001 年与以美国各州电力公司为主组成的能源效率联盟（CEE）联合制定了新的超高效率电机标准，称为NEMA Premium 标准，该标准的起动性能要求与 EPACT 一致，该标准的效率指标基本上反映了目前美国市场上超高效率电机的平均水平。其功率范围为1500hp，单速，2 极、4 极和 6 极，NEMA A 设计，为连续定额的三相笼型异步电动机。美国 NEMA 标准 MG1-2003

38、 中规定了 NEMA Premium 的效率指标 NEMA12-12 和 NEMA12-13，其中前者对应于 600V 及以下的电动机（见附表 2），后者对应于中压 5kV 及以下的电动机。在表 2 中列出了 NEMA Premium 与 EPACT 4 极封闭型电机的效率指标对比。从中可见，NEMA Premium 较 EPACT 效率提高了 13个百分点，该 11 个规格率平均提高了 1.8 个百分点，电动机的损耗各规格下降了 14%24%，损耗平均下降了 18.8%。在图 2 中表示了美国近 10 年来高效率电机效率指标的进展5。表 2NEMAPremium 与 EPACT 效率指标对照

39、表 功率（hp）1 2 3 5 7.5 10 25 50 75 100 200 平均值NEMAPremium（%）85.586.589.589.591.791.793.694.595.495.496.291.27EPACT（%）82.584.087.587.589.589.592.493.094.094.595.089.95损耗下降17.115.616.016.021.021.014.721.423.316.424.018.8值(%)目前 NEMA Premium 标准较多用于电力公司为鼓励用户购置超高效率电机时，给予补贴的一个参照标准。NEMAPremium 电机被推荐使用在年运行大于200

40、0 小时、负荷率在 75%以上的场合。NEMA 开展的 NEMA Premium 计划是一个行业自愿的协议，NEMA 成员签署这一协议后，并在达到标准后才能使用 NEMA Premium 标识，非成员单位需支付一定费用后才可使用此标识。关于节能潜力方面，美能源部曾作评估，如在 EPACT 实施的基础上，再实行超高效率能效标准，估计到 2010 年，可再每年节电 68 亿 kWh，占电动机总用电量的 1.2%。2.2 欧盟的电动机能效标准自 20 世纪 70 年代起，欧洲一些电动机制造厂如德国 Siemens、法国CEM 等公司已开发和生产了一些高效率电动机，但一直没有得到较大的发展，1993

41、年欧盟成立后，情况得到了明显的改观。欧盟组织对电动机的节能潜力、政策和市场作用等进行了调研，并于 1999 年制定了电动机能效标准（EU-CEMEP协议）；在电动机应用方面则组织开发了高效率电动机的数据库（Euro DEEM）6、7、8。欧盟和“欧洲电机与电力电子制造商协会（CEMEP）”达成的 EU-CEMEP 协议对电动机的效率水平进行了分级和标识。该协议对每一规格电机规定了高、低两档效率指标，产品效率值低于低指标的称为 eff3 电机，介于低指标与高指标之间的称 eff2 电机，高于高指标的称 eff1 电机，图 3 为该协议 4极电机的效率曲线，从图可见，低挡曲线相当于目前欧盟地区实际

42、生产的电机的平均效率值，而高档曲线则是目前实际电机效率分布上限。eff1 电动机的损耗较 eff3 的损耗下降 40%，针对电机每年运行时间为 6000 小时以上的场合设计。eff2 电动机的损耗较 eff3 的损耗下降 20%，针对应用于每年运行时间为2000 小时以上的场合设计。eff1 较 eff2 效率按不同功率分别提高了 15 个百分点。在附表 3 中列出了 EU-CEMEP 协议的效率指标。CEMEP 估计，在欧盟范围内如用 Eff2 电机替代现行的 eff3 电机，每年可节电 60 亿 kWh，如电费以 0.05欧元/kWh 计，则每年可节约 3 亿欧元电费支出。一般把 Eff3

43、 电机称为低效率（Low efficiency）电机，eff2 电机称为改善效率（Improved efficiency）电机，Eff1 电机称为高效率（High efficiency）电机。该协议还规定了制造商应在产品铭牌上和样本数据表上列出效率档次的标识，以及效率数值，以便于用户选用和识别。EU-CEMEP 协议还规定制造商除列出额定负载时的效率数值外，还应列出 3/4 负载时的效率数值。EU-CEMEP 协议所覆盖的产品为全封闭扇冷型（IP54 和 IP55）三相交流笼型异步电动机，功率范围从 1.190kw，极数为 2 极和 4 极，电压为400V、50Hz、S1 工作制（即连续定额）

44、，标准设计（即其起动性能符合IEC6003412 中 N 设计的技术要求）。EUCEMEP 协议由 CEMEP 成员单位自愿签约后执行，并欢迎非成员的制造商、进口商和零售商参加。目前共有包括德国西门子、瑞士 ABB、英国Brook Cromton、法国 Leroy-Somer 等 36 家制造公司参加，覆盖了欧洲 80%的产量，协议自 1999 年签订并实施以来，各签约电动机制造商均能按照协议要求，尽力减少 eff3 低效率电动机的生产，增加 effl 和 eff2 效率电动机的市场份额。各欧洲主要电动机制造商也均已投入相当力量开发和生产符合 effl 级别的高效率电动机系列产品。比如：德国

45、SIEMENS 公司开发了 1LA9 系列和 1LG6 系列产品。1LA9 系列为铝壳电动机，功率范围为 0.0630kW，极数有 2 极、4 极和 6极；1LG6 系列为铸铁机座电动机，功率范围为 11200kW，极数有 2 极、4 极、6 极和 8 极。防护型式均为 IP55，效率均达到 effl 指标。英国 Brook Crompton 公司开发的 WP Premium efficiency motors 系列，功率范围为0.75400kW，极数有 2 极、4 极、6 极和 8 极，效率符合 eff1 指标并符合英国政府所规定的最低效率指标。瑞士 ABB 公司开发的 M2/M3 系列电动

46、机，功率范围 0.25710kW 功率在 11kW 及以上的电动机的效率均符合 eff1 指标。2.3 加拿大、墨西哥和巴西的电动机能效标准加拿大标准协会与加拿大电动机行业协会在 1991 年制定了一个推荐性的电动机最低能效标准，此标准的效率指标较稍后的美国 EPACT 指标略低。由于能源问题的重要性，1992 年加拿大议会通过了能源效率法令（EEACT），其中包括了电动机的最低能效标准，并规定此标准在 1997 年开始正式生效。其电动机效率指标和美国的 EPACT 指标相同。由于此标准依据法令规定强制实施，所以高效率电动机在加拿大得到了迅速推广。加拿大渥太华电动机市场 1988 年高效率电动

47、机的份额不到 4%，1993 年其份额已经超过了 60%。墨西哥和巴西也分别制定了电动机最低能效标准。墨西哥 1997 年制定的效率标准与美国早期的高效率电动机标准（即 NEMA12-9 标准）相同，到2002 年在与美国签订自由贸易协定后，对该标准进行了修订，效率标准与美国EPACT 相同。该标准从 2003 年 3 月开始生效执行。巴西的电动机最低能效标准仍保持与美国 NEMA12-9 相同，略低于美国 EPACT 效率指标。2.4 澳大利亚和新西兰的电动机能效标准澳大利亚政府为节约能源和保护环境，自 1999 年起开始对家用电器和工业设备，实施强制能效标准计划（Mandatoryener

48、gyefficiencyperformanceStandards）或称 MEPS 计划，由澳大利亚政府下属温室气体办公室会同澳大利亚标准委员会进行管理。据统计澳大利亚电动机使用了澳全国用电量的 30%，对应于 11%的温度气体的排放。考虑到市场机制很难自发推进这类节能产品的应用，因此政府决定干预。澳大利亚的电动机强制性标准于 2001 年 10 月批准生效，标准号为AS/NZS1359.59。新西兰也执行此标准。该标准功率范围为 0.73185kW，具有 2、4、6、8 极。需要在澳洲和新西兰生产和进口的电机均需达到或超过此标准所规定的最低效率指标。该标准可用两种试验方法进行试验，因此规定了两

49、套指标，一套为方法 A（AS/NZS 1359.102.3）的指标，对应于美国 IEEE112B 方法；另一套为方法 B（AS/NZS 1359.102.1）的指标，对应于 IEC34-2，其指标数值与欧盟 EUCEMEP 的 eff2 基本相同。该标准除了规定了强制性的最低标准外，还规定了高效率电机指标，为推荐性标准，并鼓励用户采用。其数值与欧盟 EU-CEMEP 的 eff1 及美国的 EPACT 相近。该标准效率值见附表 5。近年，根据环境保护政策，澳大利亚对 2001 年开始实施的电动机MEPS 计划进行了审议。在对国际上实施的电动机最低能效标准的状况进行了分析后认为，美国和加拿大等北美国家采取强制性措施，推行最低能效标准，取得较好效果。而欧盟采取的自愿性能效标准，高效率电机推行速度慢，这是由于这一类节能产品的市场机制存在较大的缺陷，无力通过市场来完成从一般效率电机到高效率电机的转变。认为澳大利亚从 2001 年开始实施的电动机强制性措施是正确的，但当时所定的效率水平应予提高。