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年
第
2
期
目前,不同的能源效率等级或者分类在世界范
围内使用,增加了潜在的混淆和产生了市场壁垒。对
电机制造商来说是一个大问题,因为他们面对的是
一 个 世 界 市 场 。 因 此 ,IEC 提 出 一 个 分 类 标 准
IEC60034-30“旋转电机—第 30 部分:单速三相感
应笼式电机效率等级”,努力为三相感应电机制定全
球协调的能效分类标准。IEC60034-30 规定电机效
率等级为 4 级,标准效率(IE1)、高效率(IE2)、超高
效率(IE3)、超超高效率(IE4)。IE1 为标准效率电
机,几乎是列入各国既将淘汰的效率等级;IE2 为高
效率电机;IE3 为超高效率电机;IE4 为超超高效率
电机。澳大利亚、加拿大、美国、欧盟等将 IE2 效率等
级电机列为本国最低强制效率标准。
IEC60034-30 的第二版 (2/1464/CDV)2008 年 2
月得到 76%投票国家的赞成,2008 年 10 月正式发
布,它覆盖单速三相 50 Hz 或 60 Hz、额定电压达到
1 000 V 及以下、功率为 0.75~375 kW、极数为 2、
4、
6 极、工作制为 S1(连续运行)或者运行时间大于等
于 80%的 S3 (间隙周期运行)、防护等级为 IP2x,
IP4x,
IP5x 或 IP6x 的感应电机。电机效率和损耗的
测试方法采用 IEC60034-2-1 规定的“求取各损耗
分量之和的效率间接测定法”。对 IE1 效率等级的电
机,可以采用低和中度不确定度的测试方法,对于
IE2 及其以上的高效电机,只能采用低不确定度的
测试方法。
2.4 英国
2006 年 在 英 国 伦 敦 发 起 了 国 际 电 机 协 调 项
目——
—电机系统能效标准(SEEEM),全球不同的工
业/商业组织、政府、公用事业组织、大学及能源组织
的 40 多个代表表示支持 SEEEM。 美国电气制造
商协会(NEMA)和美国节能经济理事会(ACEEE)是
SEEEM 项目的参与者,
中国标准化研究院也参与了
SEEEM 项目。
电机最低能耗标准中最重要的一个任务就是协
调性测试的方法。北美国家使用严格的输入/输出的
IEEE112 B 测试方法,而欧洲及亚洲的国家遵从的
是国际电工委员会的 IEC60034-2 测试标准,这标
准有点高估了效率值。这是由于假设了额外的负载
杂散损耗为总附载输入功率的 0.5%(所有型号的电
机都是这样规定)。这样做的目的是为了降低测试费
用及时间。
IEC61972 同时采纳了 IEEE 112B 测试方法及一
个更先进的测试方法,
但是在欧洲,
CENELEC(欧洲电
工标准化委员会)拒绝接受这标准,
主张需要额外的试
验设备和人力成本。一种折中的试验标准是 IEC60034-
2-1-2007,
它包括了 IEC61972,IEEE112B 测试方法
和其他的一些测试法规(如 Eh-Star 法),在 2007 年
9 月出版。
SEEEM 另一个重要的任务就是对能耗进行分
级并且在全世界范围内提升 MEPS 的认可范围。
IEC60034-30 可以将 MEPS 电机诸如 EPAct, NEMA
Premium 和 Eff1/Eff2 划分为合适的等级。SEEEM 推
动 IEC60034-30 在全球的应用。
3
工业电机效率定义和能效测试方法
工业电机通用的效率定义为输出能量和输入能
量的比值,见公式(1)~(3)。在实际操作中由于测量
的不精确而难以实现。严格的电机效率测试也是一
个复杂的物理过程,并且测试成本昂贵,对大型电机
更是如此。
电机效率(%)= 746×
输出功率(马力)
输入功率(瓦)
×100 (1)
电机效率(%)=
输出功率(瓦)
输入功率(瓦)
×100
(2)
电机效率(%)=
输出功率(瓦)
输出功率(瓦)+损耗功率(瓦)
×100(3)
目前全世界并没有一个统一的电机效率测试方
法。各国在测试电机效率时基本上是采用测量各损
耗分量而求取效率的损耗分析法,但在具体方法上
目前国际上并不统一。表 2 列出了不同国家和地区
所采用的电动机效率试验方法标准,它们的主要差
别在于对负载杂散损耗的处理。
节能与减排
俞建峰,工业电机能效检测技术研究
表 2 三相感应电动机效率试验方法
地区
测试标准
美国
IEEE112B- 1996
欧洲
IEC 60034- 2
日本
JEC37
加拿大
CSAC390- 98
中国
GB/T1032- 2005
澳大利亚
IEC61972- 2002
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