電動機能效分級課件

IEC60034-30單速三相籠型感應(yīng)

電動機能效分級（IE代碼）標(biāo)準(zhǔn)宣貫(集團(tuán))2009年9月24日電動機能效分級一、制訂IEC60034-30的背景●世界各國的工業(yè)電動機消耗了其發(fā)電量的30％～40％的電能。因此提高整個驅(qū)動系統(tǒng)的效率（如電動機和調(diào)速驅(qū)動）包括應(yīng)用（或過程）是節(jié)能領(lǐng)域主要關(guān)心的問題。通過系統(tǒng)優(yōu)化其節(jié)能潛力約在30％～60％的范圍內(nèi)。●根據(jù)國際能源署電動機工作組2006年7月的報告，電動機通過改善效率結(jié)合變頻調(diào)速可以節(jié)約世界范圍內(nèi)的總7％的電能。粗略統(tǒng)計其中1/4～1/3的節(jié)約來自于改善電動機的效率。剩余的部分來自新系統(tǒng)的改善?！衲壳坝性S多不同的籠型感應(yīng)電動機的能效標(biāo)準(zhǔn)在使用（NEMA，EPACT，CSA，CEMEP，COPANT，AS/NZS，JIS，GB等等），新的標(biāo)準(zhǔn)也還在制定。這對于一個全球化的市場來說，不同的國家不同的標(biāo)準(zhǔn)勢必增加了制造商的設(shè)計和制造難度?！裨诖吮尘跋?，國際電工技術(shù)委員會提出制訂一個電動機能效標(biāo)準(zhǔn)，以協(xié)調(diào)全球電動機的能效分級標(biāo)準(zhǔn)。電動機能效分級

在IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)制定工作組成立之際，全國旋轉(zhuǎn)電機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會秘書處派出上海電器科學(xué)研究所（集團(tuán)）有限公司2名專家參加該國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作組，以協(xié)調(diào)和反映我國電機行業(yè)的實際情況，在國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂過程中掌握了話語權(quán)。同時也了解了許多國外先進(jìn)公司的相關(guān)信息，加強和建立了合作和溝通的渠道。參加IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)制定工作組電動機能效分級第一次工作組會議：2006年10月在德國法蘭克福第二次工作組會議：2007年5月在美國華盛頓第三次工作組會議：2008年3月在南非第四次工作組會議：2009年2月在中國上虞2008年10月，IEC批準(zhǔn)發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)2009年7月23日歐盟已通過決議：到2011年6月16日將IE2能效等級作為電機強制性最低能效標(biāo)準(zhǔn)

到2015年1月1日7.5kW～375kW電機將以IE3能效等級作為強制性最低能效標(biāo)準(zhǔn)到2017年1月1日將IE3能效等級作為電機強制性最低能效標(biāo)準(zhǔn)參加IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)制定工作組電動機能效分級該標(biāo)準(zhǔn)限定為低壓、單速、三相、籠型感應(yīng)電動機根據(jù)電動機的使用和裝機情況，確定為一般用途電機，并確定其功率范圍，極數(shù)范圍等考慮國際市場上已有的電動機能效標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)包含50Hz，60Hz使用統(tǒng)一的效率測試方法

IEC60034-30標(biāo)準(zhǔn)制定基本原則電動機能效分級標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容●前言●第1章：范圍●第2章：引用標(biāo)準(zhǔn)

●第3章：術(shù)語和定義●第4章：應(yīng)用領(lǐng)域●第5章：效率

電動機能效分級第1章：范圍●功率范圍：0.75kW～370kW●極數(shù)：2P、4P、6P●頻率：50Hz，60Hz

●額定電壓1000V及以下（注：標(biāo)準(zhǔn)也適用于電動機運行在雙電壓或多電壓和/或頻率下）電動機能效分級第1章：范圍●工作制：S1（連續(xù)工作制）或S3（斷續(xù)周期工作制）工作制但負(fù)載持續(xù)率80％或更高；●能直接啟動

●電機額定運行條件：滿足IEC60034-1第6章的要求。

電動機的法蘭、底腳和/或軸伸機械尺寸與IEC60072-1不同時，也適用于本標(biāo)準(zhǔn)。齒輪電機和制動電機也包含在本標(biāo)準(zhǔn)中，雖然這類電機可能使用不同的軸伸和法蘭。電動機能效分級第1章：范圍本標(biāo)準(zhǔn)不包括的電機：●根據(jù)IEC60034-25(GB/T21209-2007)設(shè)計的變頻專用電機。

●電動機與其他設(shè)備設(shè)計為一個整體（如泵、風(fēng)機和壓縮機）而不能單獨進(jìn)行測試時。電動機能效分級

●本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的電動機也可以應(yīng)用于變速驅(qū)動的場合（見IEC60034-17/GB/T20161-2008）。在這種應(yīng)用場合下，由于供電電源的電壓諧波分量造成損耗增加，不能假定電動機的額定效率還能適用?！耠妱訖C的冷卻方式不是IC0Ax，IC1Ax，IC2Ax，IC3Ax或IC4Ax（見IEC60034-6）時也可能達(dá)不到所要求的高效率值?！裨谀承﹪遥姍C結(jié)構(gòu)受空間約束（高輸出設(shè)計，如比通常國家標(biāo)準(zhǔn)更小的機座尺寸）。這類電機也涵蓋在本標(biāo)準(zhǔn)中，但是，由于機座尺寸更小，它們可能達(dá)不到所要求的更高效率等級。

●根據(jù)IEC60079-0設(shè)計的運行在爆炸性環(huán)境下的電機也涵蓋在本標(biāo)準(zhǔn)中，但是，由于考慮到安全的要求，電機結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取了防爆的措施（如增加氣隙，減小起動電流，增加密封等），它們也可能達(dá)不到高效率等級。第4章：應(yīng)用場合（信息性）

電動機能效分級某些專門設(shè)計的電動機也可能達(dá)不到較高的效率等級，這類電機是：被驅(qū)動機械有特殊要求（例如重載起動、特殊的轉(zhuǎn)矩強度/或最大轉(zhuǎn)矩特性、起動/停機次數(shù)多、轉(zhuǎn)子慣量?。┨厥獾墓╇婋娫刺匦裕ɡ缦拗破饎与娏鳎妷汉?或頻率容差大）；特殊的環(huán)境條件（例如很高或很低的環(huán)境溫度、排煙電動機、安裝在高海拔地區(qū)）

因此，在制訂國內(nèi)的強制性最低能效標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)考慮上述情況。

四、應(yīng)用領(lǐng)域電動機能效分級5.1測定5.2定額5.3分級和標(biāo)注5.4名義效率限值第5章：效率電動機能效分級效率應(yīng)該在額定輸出功率、額定電壓和額定頻率時測定效率和損耗的測試應(yīng)該根據(jù)IEC60034-2-1標(biāo)準(zhǔn)對IE1（標(biāo)準(zhǔn)效率）及以下效率等級，測試方法可選擇中和低不確定度的方法。所選擇的試驗方法應(yīng)在電動機所附文件中說明對其他高效率等級，只能選擇低不確定度的試驗方法效率的測試電動機能效分級

本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋的電動機可能會有些輔助設(shè)備如軸封，外風(fēng)扇，機械制動器，倒轉(zhuǎn)停機裝置，速度傳感器，轉(zhuǎn)速器發(fā)生器等各種組合。測試這種情況電動機的效率應(yīng)該是沒有輔助設(shè)備時的。齒輪電機和水泵電機常常有軸封以阻止齒輪油或水進(jìn)入電機。測試效率時應(yīng)該不考慮這些軸封。

輔助設(shè)備電動機能效分級電動機的定額對應(yīng)一個較寬的電壓范圍（如400V±10％）時應(yīng)指定一個額定效率和額定效率等級（IE代碼），電壓波動對效率帶來的影響將不考慮。對具有一種以上額定電壓/頻率/輸出功率組合的電動機，應(yīng)對每一種額定電壓/頻率/輸出功率組合規(guī)定額定效率和額定效率等級(IE代碼)。然而，作為最低效率的最小值及其相應(yīng)的IE代碼（所有電壓/頻率/輸出功率的組合）應(yīng)該標(biāo)注在銘牌上。所有效率值和相應(yīng)的IE代碼應(yīng)在產(chǎn)品的文件中提供（目錄或使用說明書）。注：如在日本可能用于這樣的組合“220V/50Hz－200V/60Hz－220V/60Hz”，在歐洲可能有這樣的組合“380V/50Hz－400V/50Hz-460V/60Hz”。對這些例子，可能會有3或4個效率額定值有幾個不同的IE分級。在相同磁通和輸出功率下的額定電壓/頻率組合，如230V/400V(△/Y接法)或230V/460V（2Y/Y接法），只有一個額定效率和效率分級（IE代碼）。

多電壓/頻率組合時電動機能效分級相同設(shè)計的電機由于材料，加工工藝的變化，測試的電動機效率會有不同。對同一設(shè)計的一批電動機其滿載效率不是唯一值而是在一定范圍內(nèi)。因此，本標(biāo)準(zhǔn)給出額定輸出效率限值是名義值。制造商標(biāo)注在銘牌上的效率值（額定效率）應(yīng)該大于或等于本標(biāo)準(zhǔn)定義的名義效率（根據(jù)銘牌上的能效分級（IE代碼））。任何單一電動機的滿載效率，當(dāng)在額定電壓和額定頻率下進(jìn)行試驗時，應(yīng)該不低于額定效率減效率的容差，根據(jù)IEC60034-1計及容差。

注：推薦在產(chǎn)品說明書中表明50％，75％和額定負(fù)載時的效率。本標(biāo)準(zhǔn)的效率只適用于額定輸出功率。定額電動機能效分級

能效分級由字母“IE”組成（“國際能效分級”的縮寫），根據(jù)下表1用數(shù)字表示分級。

IE1－－－標(biāo)準(zhǔn)效率IE2－－－高效率IE3－－－超高效率IE4－－－超超高效率有些電動機額定效率低于IE1的限值。這類電動機將不標(biāo)注IE代碼。分級電動機能效分級●額定效率和IE代碼都要標(biāo)注在銘牌上，如：“IE2-84.0%”●效率值應(yīng)圓整保留小數(shù)一位，如：XX.X％。

標(biāo)注電動機能效分級●50Hz時標(biāo)準(zhǔn)效率名義限值（IE1）和高效率名義限值(IE2)是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于試驗方法不同，效率值略有調(diào)整。（CEPEP：附加損耗是按輸入功率的0.5％，本標(biāo)準(zhǔn)附加損耗按實測值）?！?0Hz時超高效率名義限值（IE3）的設(shè)定是基于其損耗比高效率名義限值（IE2）減少15％～20％?！?0Hz時標(biāo)準(zhǔn)效率名義限值（IE1）采用巴西標(biāo)準(zhǔn)。高效率名義限值(IE2)和超高效率名義限值（IE3）是采用美國的EPAct標(biāo)準(zhǔn)。●新的超超高效率等級（IE4）由本標(biāo)準(zhǔn)的將來的版本考慮。注：IE4效率等級將在本標(biāo)準(zhǔn)的下一版中合并到標(biāo)準(zhǔn)文本中。其目標(biāo)是在IE3的基礎(chǔ)上將損耗減少15％得到。期望技術(shù)的進(jìn)步或其他的電動機能達(dá)到IE4的水平。本標(biāo)準(zhǔn)的范圍也將根據(jù)這進(jìn)行修改。效率限值電動機能效分級●50Hz時IE1效率名義限值－－表3●60Hz時IE1效率名義限值－－表4●50Hz時IE2效率名義限值－－表5●60Hz時IE2效率名義限值－－表6●50Hz時IE3效率名義限值－－表7●60Hz時IE3效率名義限值－－表8

效率限值表電動機能效分級●對于給定的機座號和輸出功率，一般來說電動機設(shè)計成60Hz時比設(shè)計成50Hz更容易達(dá)到高效率。因為電動機的尺寸和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系不像理論上輸出與速度的關(guān)系的線性增加，如從50Hz到60Hz增加了20%.●在中小型感應(yīng)電動機中，繞組損耗I2R是主要損耗。當(dāng)轉(zhuǎn)矩保持不變時，從50Hz到60Hz他們基本上保持不變。雖然風(fēng)摩耗，鐵耗會隨著頻率的增加而增加，但他們在這類電動機中只占有很小的部分。因此，60Hz時損耗增加小于20%而輸出功率增加了20%，因此，相比50Hz時，效率得到改善。●實際上，無論50Hz還是60Hz電機輸出功率的設(shè)計是按照標(biāo)準(zhǔn)的功率等級進(jìn)行的，如IEC60072-1和地方標(biāo)準(zhǔn)例如EN50374。因此，電動機額定功率的增加并不總是滿足20%的原則。因此，如果電動機在各自的頻率下都是優(yōu)化設(shè)計的，那么60Hz時的優(yōu)勢還是適用的?！?0Hz和60Hz之間的效率差隨著極數(shù)和電機尺寸而變化。一般來說，三相籠型感應(yīng)電動機功率從0.75kW到370kW，60Hz時的效率比50Hz時的效率高2.5％～0.5％。僅僅大功率2P電機，由于鐵耗和風(fēng)摩耗比例較高在60Hz時效率有所減少。

50Hz效率與60Hz效率電動機能效分級4P電機的曲線0.75kWto375kW10%2%IEC60034-30(Ed.1.0)2008電動機能效分級●50Hz時用計算公式處理●60Hz時則按如下原則處理：●輸出功率在兩個連續(xù)的額定功率中間或以上時效率取功率大的一點為額定值?！褫敵龉β试诘陀趦蓚€連續(xù)的額定功率中間值時效率取功率小的一點為額定值。

非額定功率時效率的插值電動機能效分級●對應(yīng)IE1等級的電機