高效异步电动机的国际发展动态

自从1997年10月美国以法律形式(EPAct)推广高效电动机以来，在世界范围内推进了高效电动机的研究、开发、生产和应用。1999年欧盟提出了CEMEP-EU协议，将电机效率分为EFF 3、EFF 2和EFF 13个等级，并具体规定了推广高效电动机的时间表。世界各国也纷纷制订了本国的高效电动机标准，其中加拿大、墨西哥、巴西等国采用了美国EPAct标准，澳大利亚、新西兰、印度等国采用了CEMEP-EU协议，我国也在CEMEP-EU协议的基础上制订了国标GB 18613-2006“中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级”。但在世界各国推广应用高效电动机的过程中，有两个问题始终没有很好解决：一是50 Hz和60 Hz的电动机如何界定是同一等级的高效电动机，二是当采用不同的试验方法时，如美国用直接法测定电机效率，附加损耗通过试验确定；欧洲采用间接法测定电机效率，附加损耗假定为输入功率的0.5%，两者的效率如何比较。国际电工委员会(IEC)通过大量的试验研究工作，于2007年9月颁布了IEC 60034-2-1“试验测定损耗和效率的标准方法”，2008年10月颁布了IEC 60034-30“三相单速笼型感应电动机的效率分级(IE代码)”，2009年4月提出了IEC 60034-3l“高效电动机的选择和应用导则(包括变速应用)”(草案)，不但较好地解决了上述问题，而且指明了今后高效电动机的发展方向。本文简要介绍IEC 60034-30、IEC 60034-31的主要内容和有关国家高效电动机的推广情况，供中小型电机企业在开发高效异步电动机时参考。一、关于IEC 60034-30IEC 60034-30规定了效率分级的代码和相应的效率数值。1.效率代码效率分级的代码由IE（International Energyefficiency Class）加一位数字构成，如表1所示。表1IE效率分级特征数字英文表述中文表述1Standard标准效率2High高效率3Premium超高效率4Super-Premium超超高效率注：IE4的效率值尚在考虑中。在IEC 60034-30的标准中只有IE1、IE2、IE3的效率值，但在IEC 60034-31（草案）的附录中列出了IE4效率的建议值。2.效率数值在IEC 60034-30中对功率0.75 kW~375 kW的2极、4极和6极电动机分别列出了IE1、IE2、IE3在50 Hz和60 Hz时的效率值。50 Hz的标准效率（IE1）和高效率（IE2）分别在CEMEP-EU的EFF 2和EFF 1的基础上制订，但测定效率的试验方法不同。在CEMEP中，附加负载损耗取输入功率的0.5%；在IEC 60034-30中，附加负载损耗由试验测定。50 Hz超高效率（IE3）的数值系根据高效率（IE2）电机的损耗，将其减少15％~20％而确定。60 Hz标准效率(IE1)的数值等同于巴西标准，高效率(IE2)和超高效率(IE3)则分别等同于美国的EPAct和NEMA Premium。IEC 60034-30典型规格的效率数值见表2-表4。由表可见，功率越小，效率等级越低，50 Hz和60 Hz的效率差值就越大；而功率越大，效率等级越高，50 Hz和60 Hz的效率差值就越小。如1.1 kW 4极电机，60 Hz IE1的效率比50 Hz要高4个百分点，110 kW 4极电机，60 Hz IE3的效率比50 Hz仅高0.4个百分点。表2 1.1 kW 4 极电机的效率 IE1IE2IE3（IE4）50Hz75.081.4<