高效电机
 随着能源的日益匾乏，节能降耗成为目前国际社会发展所面临的一项极为紧迫的任务，
而电动机作为各种设备的动力，被广泛应用于钢铁、冶金、油田、煤炭等行业，据统计 ，
2010 年我国全社会耗电量达到 4.19 万亿千瓦时，其中工业耗电量占总耗电量的 70%，而
电机系统的耗电量则又占工业总耗电量的 60%-70%，因此实现电机行业的节能降耗在整
个节能降耗工程中具有举足轻重的地位。

   然而，与发达国家相比，我国能源利用率仍具有较大差距，主要体现在我国市场上现
行使用的电动机的平均效率仅为 87%，该效率水平相当于国际电工委员会(IEC)能效标准
的最低一级，即 IE 1 效率等级。按照节能中长期规划中明确的指标要求，到 2010 年我国
电动机的效率水平应提高 3 个百分点，达到 IE2 效率等级(电动机平均效率为 90%)，而欧
洲到 2008 年就会强制执行该标准，美国在 2010 年则将强制执行要求更高的 IE3 效率等级
(电动机平均效率达到 92%)。由此可见，我国在高效节能电机的研制及推广应用方面远远
落后于发达国家。这主要是由于我国的高效电机研制和推广的力度不够，例如，在我国目
前各行业中大量应用的仍是只具有普通效率 Y 系列和 Y2 系列电机，除此之外，仍然还
存在着大量 J 系列和 JO 系列的老旧电机，尽管国家己经公布了淘汰期限，但由于实施力
度欠缺以及没有相关法规作为依据，导致仍有大量的老旧电机仍在运行。以北京地区为例:
根据北京市节能环保中心的统计，全市 166 家重点耗能单位中，就有 12.5 万千瓦国家已
明令淘汰的老旧电机仍在使用。综合上述分析，我国电机行业的节能潜力巨大。

   为了提高能源利用率，实现节能减排目标，一个重要途径就是大力推广应用高效节能
电机，这一方法尤其适用于需要运行时间长且负荷较高的场合，例如钢铁、油田、纺织、化
工等，这些行业所用的电机往往需要全天 24 小时不间断运行，如果都采用高效节能电机，
节能效果将非常显著。这不仅可以节约电能降低企业生产成本，具有良好的经济效益，同
时也可减少碳排放量，产生良好社会效益。因此，从节约能源和保护环境角度考虑，开展
高效、超高效电机的研制工作是一项刻不容缓的任务。

   在高效、超高效电机研制过程中，一项重要任务就是采取能够计及多种非线性及复杂结
构影响因素的损耗计算方法，研究电机定转子不同结构参数、材料性能以及其它影响因素
对电机损耗的具体影响程度，然后在对电机各项损耗进行系统分析的基础上，对电机的
结构进行改进设计，最终得出最佳设计方案，达到降耗的目的。因此，对电机损耗特性进
行细致分析是超高效异步电机研制工作的首要任务，为了达到这一目的，利用基于现代
计算机技术的新型损耗计算方法对电机损耗从微观角度进行系统分析，对如何制定节能
降耗方案具有理论指导意义。

   此外，在超高效电机的研制过程中，对电机损耗的准确测试也是非常重要的。长期以来，
电机附加损耗的构成和影响因素较为复杂，测试也相对困难，以往的处理方式都是利用
输入功率的 0.5%来代替，而实际测试中这一比例并不能反映其真实损耗值，这就会导致
些实际上并没有达到高效率的电机被判定为高效率电机，使电机效率界定产生误差。在
IEC 最新标准中，明确推荐按照 112B 法对附加损耗进行测量，而整个测试过程中，对电
机空载铁耗的准确测试以及分离是一个关键环节，但是由于空载铁耗的影响因素繁多，
因此，如何实现异步电机空载铁耗的准确测试，对超高效电机的损耗测试以及效率判定
均具有重要意义。