電機(jī)是量大面廣的產(chǎn)品，產(chǎn)品的覆蓋面遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通、公用設(shè)施等各個(gè)領(lǐng)域。如果電機(jī)按饋電電源的類型進(jìn)行分類，一般可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)；若按功率的大小進(jìn)行分類，可分為微特電機(jī)、分馬力電機(jī)、中小型電機(jī)和大型電機(jī)等；若按產(chǎn)品的類型、功能及用途進(jìn)行分類，又可分為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，各種功能和用途的電機(jī)種類應(yīng)該說非常多，隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷進(jìn)步，各種各樣的電機(jī)會(huì)越來越多。

在電機(jī)產(chǎn)品中，中小型交流異步電動(dòng)機(jī)所占的比例最大，產(chǎn)品使用的覆蓋面也最廣泛。我國(guó)中小型交流異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展大致可分為二個(gè)階段。

1）第一個(gè)階段（自1950起）：

由于該階段處于解放初期，我國(guó)尚還沒有形成自己的工業(yè)基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)體系，故主要是學(xué)習(xí)和采用了原蘇聯(lián)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系。該階段主要的代表產(chǎn)品有J、JO和 J2、JO2系列三相異步電動(dòng)機(jī)。1952年我國(guó)首個(gè)中小型三相異步電動(dòng)機(jī)J、JO系列產(chǎn)品誕生，第一次統(tǒng)一了我國(guó)中小型電機(jī)工業(yè)的技術(shù)體系，徹底改變了舊中國(guó)遺留的電機(jī)產(chǎn)品的混亂局面。通過開展電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化工作，使產(chǎn)品達(dá)到統(tǒng)一并成系列化發(fā)展，為中國(guó)電機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1958年開始組織進(jìn)行J2、JO2系列全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)，1965年J2、JO2系列電機(jī)通過鑒定，并在全國(guó)進(jìn)行推廣應(yīng)用。J2、JO2電機(jī)延續(xù)生產(chǎn)了二十多年，一直延續(xù)到1981年Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品開發(fā)完成，1985年國(guó)家發(fā)布公告正式宣布淘汰。

2）第二個(gè)階段（自1978年起）：

隨著我國(guó)改革開發(fā)政策的實(shí)施，我國(guó)原有的標(biāo)準(zhǔn)體系已不能適應(yīng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)外開發(fā)的需要，為此，中小型電機(jī)行業(yè)開始轉(zhuǎn)入采用國(guó)際電工委員會(huì)組織IEC標(biāo)準(zhǔn)體系。該階段的主要代表產(chǎn)品有Y、Y2和Y3系列以及YX3、YE2系列高效率、YE3系列超高效率三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品。

1982年我國(guó)首個(gè)符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)通過鑒定，并在隨后的幾年間，在Y系列電機(jī)基礎(chǔ)上完成了繞線轉(zhuǎn)子式電機(jī)、防爆專用電機(jī)、起重冶金專用電機(jī)、電磁制動(dòng)電機(jī)、變極多速電機(jī)、齒輪減速電機(jī)等20多個(gè)派生專用系列產(chǎn)品的開發(fā),形成了我國(guó)中小型電機(jī)行業(yè)新的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)體系。自1985年起，國(guó)家發(fā)布公告淘汰J、JO和J2、JO2老系列產(chǎn)品，并推廣采用Y系列電機(jī)，自此，Y系列及其派生系列產(chǎn)品在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。

為了進(jìn)一步提高我國(guó)中小型異步電動(dòng)機(jī)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，九十年代初開始組織Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)的研制，于1996年通過鑒定，Y2系列電機(jī)投入市場(chǎng)贏得國(guó)外用戶市場(chǎng)的歡迎，成為電機(jī)出口市場(chǎng)的主要產(chǎn)品。

自2002年1月起，根據(jù)國(guó)家開展淘汰熱軋硅鋼片、推廣采用冷軋硅鋼片（即“以冷代熱”）的需要，完成了Y3系列三相異步電動(dòng)機(jī)的研制，2003年3月通過鑒定。Y3系列電機(jī)是國(guó)內(nèi)第一個(gè)全系列采用冷軋硅鋼片設(shè)計(jì)的系列電機(jī)，其效率指標(biāo)達(dá)到了國(guó)標(biāo)(GB18613-2006)《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值》中能效限定值的規(guī)定，同時(shí)達(dá)到歐洲eff2效率標(biāo)準(zhǔn)。隨后又完成了YX3系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)開發(fā)，其效率指標(biāo)滿足GB18613《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)》中節(jié)能評(píng)價(jià)要求，同時(shí)符合歐洲eff1標(biāo)準(zhǔn)。

自2007年起，按照國(guó)際電工委員會(huì)IEC組織的有關(guān)電機(jī)高效和超高效率最新標(biāo)準(zhǔn)體系，開展了YE2高效和YE3超高效三相異步電動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品的開發(fā)。近期又在組織行業(yè)開展YE4超超高效率三相異步電動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品的開發(fā)。

隨著中小型電機(jī)行業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品不斷的更新?lián)Q代，國(guó)內(nèi)中小型電機(jī)的生產(chǎn)能力基本上能滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的一般需要。我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的中小型電機(jī)生產(chǎn)、使用和出口大國(guó)。根據(jù)中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)中小型電機(jī)行業(yè)分會(huì)對(duì)行業(yè)中約80家骨干企業(yè)年產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其產(chǎn)量的逐年增長(zhǎng)情況如圖1所示。

隨著能源的日趨緊張，由于電機(jī)系統(tǒng)所消耗的電能，約占整個(gè)社會(huì)總用電量50%左右，因此世界各國(guó)政府和國(guó)際組織對(duì)電機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能均給予了高度重視，美國(guó)、歐洲、加拿大、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)都制訂了有關(guān)電動(dòng)機(jī)的能效標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)于1992年通過了電動(dòng)機(jī)有關(guān)節(jié)能的新能源法令（EPACT），規(guī)定自1997年10月24日起，在美國(guó)生產(chǎn)和進(jìn)口到美國(guó)市場(chǎng)的電動(dòng)機(jī)必須要達(dá)到該法令所規(guī)定的效率標(biāo)準(zhǔn)，否則就不能進(jìn)入市場(chǎng)。該法令所規(guī)定的電動(dòng)機(jī)為一般用途、單速、在230/460V和恒定60Hz的電源下運(yùn)行的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，功率范圍為1～200馬力，極數(shù)為2、4、6P。該法令所規(guī)定的電動(dòng)機(jī)最低效率標(biāo)準(zhǔn)比當(dāng)時(shí)一般工業(yè)用電動(dòng)機(jī)的效率平均提高了2.7%，電動(dòng)機(jī)損耗分別下降了15～33%，平均下降了24.3%。2001年美國(guó)又制定了超高效率電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)（NEMA Premium標(biāo)準(zhǔn)），其功率范圍為1～500hp，單速，2、4、6P，為連續(xù)定額的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，并自2011年起在全球范圍內(nèi)率先強(qiáng)制推行超高效率電動(dòng)機(jī)。

歐盟于1999年制訂了電動(dòng)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)（EU—CEMEP協(xié)議），將電動(dòng)機(jī)的效率水平分為Eff1、Eff2和Eff3三級(jí)，其中Eff3電機(jī)為低效率（Low efficiency）電動(dòng)機(jī)，Eff2電動(dòng)機(jī)為效率改善（Improved efficiency）電動(dòng)機(jī)，Eff1電動(dòng)機(jī)為高效率（High efficiency）電動(dòng)機(jī)。該協(xié)議規(guī)定制造商應(yīng)在產(chǎn)品銘牌和樣本數(shù)據(jù)表上列出效率級(jí)別的標(biāo)識(shí)及效率數(shù)值，以便于用戶選用和識(shí)別。該協(xié)議還規(guī)定，制造商除應(yīng)標(biāo)明電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的效率數(shù)值外，還應(yīng)標(biāo)明電動(dòng)機(jī)在3/4負(fù)載時(shí)的效率數(shù)值。該協(xié)議所覆蓋的產(chǎn)品為全封閉扇冷型（IP54或IP55）三相交流籠型異步電動(dòng)機(jī)，功率范圍為1.1～90kW，極數(shù)為2、4P，電壓為400V、50Hz、S1工作制（即連續(xù)定額），標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（即其起動(dòng)性能符合IEC60034—12中N設(shè)計(jì)的技術(shù)要求）。

鑒于世界上許多國(guó)家和地區(qū)都相繼制訂了低壓三相異步電動(dòng)機(jī)的能效標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)、加拿大、歐盟、澳大利亞和新西蘭、巴西、中國(guó)等，由于在有關(guān)高效電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)定義方面存在較大的差異，給各國(guó)對(duì)高效電機(jī)的認(rèn)同及全球貿(mào)易帶來了一些障礙，為此，國(guó)際電工委員會(huì)IEC組織于2008年10月頒布了IEC60034-30“單速、三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的能效分級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一了全球的電機(jī)效率標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)各國(guó)不同的情況，IEC60034-30統(tǒng)一將電動(dòng)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)分為IE1、IE2、IE3、IE4四個(gè)等級(jí)，其中IE1為標(biāo)準(zhǔn)效率、IE2為高效率、IE3為超高效率、IE4為最高效率等級(jí)，并制訂了50Hz和60Hz兩套標(biāo)準(zhǔn)體系，分別用于電源頻率50Hz和60Hz的國(guó)家和地區(qū)；同時(shí)統(tǒng)一了效率的測(cè)試方法。該標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：額定電壓為1000V及以下，輸出功率為0.75～375kW，極數(shù)為2、4、6P，S1連續(xù)工作制或S3斷續(xù)工作制（負(fù)載持續(xù)率為80%及以上）。

2014年國(guó)際電工委員會(huì)IEC頒布了IEC60034-30-1《在線運(yùn)行交流電機(jī)能效分級(jí)（IE代碼）》，效率分為IE1、IE2、IE3、IE4、IE5五個(gè)等級(jí)（其中IE5僅為概念，未有具體數(shù)值）。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍為：額定電壓為1000V及以下，輸出功率為0.12～1000kW，極數(shù)為2、4、6、8極，適用于所有在線運(yùn)行的交流電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，IEC組織還在考慮制訂IEC60034-30-2《變速交流電機(jī)能效分級(jí)（IE代碼）》，對(duì)于在變頻器供電下的各種變頻調(diào)速電機(jī)規(guī)定相應(yīng)的效率標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)最早的高效率電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是始于1985年，當(dāng)時(shí)為了滿足我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能的需要，在Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，開發(fā)了YX系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，效率平均比Y系列提高3.5%左右。該產(chǎn)品的額定電壓為380V、輸出功率為0.55～90kW，極數(shù)為2、4、6極，并制訂了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YX系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件》，該標(biāo)準(zhǔn)的制訂早于美國(guó)的高效電機(jī)（EPACT）標(biāo)準(zhǔn)。由于該產(chǎn)品的成本較高，在當(dāng)時(shí)也沒有相應(yīng)的配套政策進(jìn)行推廣，該標(biāo)準(zhǔn)也隨之被廢止。

1995年在開發(fā)Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的同時(shí)，也完成了Y2-E系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的開發(fā)，Y2-E系列效率平均比Y2系列提高1.8%左右。根據(jù)Y2和Y2-E系列產(chǎn)品編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)條件》，該標(biāo)準(zhǔn)的效率指標(biāo)分為Y2和Y2-E兩個(gè)部分，應(yīng)該說這是最早的效率分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，也早于歐盟于1999年制訂的電動(dòng)機(jī)能效分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（EU—CEMEP協(xié)議）。

進(jìn)入本世紀(jì)后，跟隨國(guó)際上有關(guān)電動(dòng)機(jī)效率標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)，以及配合我國(guó)節(jié)能減排政策的落實(shí)，我國(guó)開始制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18613《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》。2002發(fā)布第一版國(guó)標(biāo)GB18613-2002，2006年又推出了第二版GB18613-2006。第一版與第二版相差不大，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值或高效率標(biāo)準(zhǔn)，主要參考了歐洲EFF2和EFF1效率等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC組織于2008年10月頒布的IEC60034-30“單速、三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的能效分級(jí)”標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也相應(yīng)對(duì)國(guó)標(biāo)GB18613《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》進(jìn)行了修訂，第三版國(guó)標(biāo)GB18613-2012于2012年5月發(fā)布，自2012年9月1日起開始實(shí)施。

國(guó)標(biāo)GB18613第三版與前兩版相比變化較大，一是效率數(shù)值發(fā)生了變化，二是效率的考核方法也不一樣，新國(guó)標(biāo)按112B法實(shí)測(cè)雜散損耗計(jì)算效率， 第一、二版標(biāo)準(zhǔn)則是按雜散損耗為0.5%推薦值計(jì)算效率。

按照我國(guó)的習(xí)慣，第三版國(guó)標(biāo)（GB18613）中的能效等級(jí)的高低順序與IEC的不一樣，我們的1級(jí)效率為最高值，而IEC的1級(jí)效率為最低值。新、老國(guó)標(biāo)（GB18613）與IEC標(biāo)準(zhǔn)的效率對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示，其中新國(guó)標(biāo)（GB18613）中的2級(jí)、3級(jí)效率數(shù)據(jù)與IE3和IE2完全一致，新國(guó)標(biāo)（GB18613）中的1級(jí)效率數(shù)據(jù)與IEC中的IE4不完全一致。

表1中同時(shí)還列出了我國(guó)近些年所開發(fā)的Y、Y2、Y3、YX3、YE2、YE3等系列三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品與國(guó)際IEC60034-30和國(guó)標(biāo)GB18613能效等級(jí)的基本對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中Y、Y2、Y3等系列電機(jī)基本為IE1級(jí)效率等級(jí)產(chǎn)品，YE2、YX3等系列電機(jī)基本為IE2級(jí)類高效率等級(jí)產(chǎn)品，YE3、YZTE3等系列電機(jī)為IE3級(jí)超高效率等級(jí)產(chǎn)品，目前正在組織開發(fā)的YE4、YZTE4等系列電機(jī)為IE4級(jí)超超高效率等級(jí)產(chǎn)品，YE4、YZTE4系列電機(jī)應(yīng)該說是目前效率最高的三相異步電動(dòng)機(jī)系列產(chǎn)品。

新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施表明我國(guó)三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的整體效率水平進(jìn)行了提升, 平均約提升了3%左右。同時(shí)也表明，我國(guó)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了一次產(chǎn)品的更新?lián)Q代，目前我國(guó)還在大量使用的Y、Y2、Y3系列三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)該全部停止生產(chǎn)，將由YE2、YX3、YE3系列等產(chǎn)品來替代，YE2系列高效率三相異步電動(dòng)機(jī)等產(chǎn)品應(yīng)該說已成為行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。

國(guó)際電工委員會(huì)IEC于2014年最新頒布的IEC60034-30-1《在線運(yùn)行交流電機(jī)能效分級(jí)（IE代碼）》，已等同轉(zhuǎn)化為國(guó)標(biāo)。按照該標(biāo)準(zhǔn)的最新變化，國(guó)標(biāo)GB18613-2012也已開始考慮進(jìn)行修訂。

表1   GB18613-2012

與IEC60034-30的對(duì)應(yīng)關(guān)系

近幾年，隨著國(guó)家在推廣高效率電機(jī)方面不斷的加大力度，以及政策的引導(dǎo)和惠民工程的實(shí)施，推廣和使用高效率電機(jī)的理念已深入人心。對(duì)于高效率電機(jī)的推廣和應(yīng)用，談?wù)剛€(gè)人的一點(diǎn)感想如下：

近一段時(shí)間，許多行業(yè)同仁對(duì)GB18613-2012的4.4條中提及的效率升級(jí)問題有些困惑，該條的內(nèi)容為：“電動(dòng)機(jī)目標(biāo)能效限定值在額定輸出功率的效率應(yīng)不低于表1中2級(jí)的規(guī)定，在表1中7.5kW～375kW的目標(biāo)能效限定值在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日4年后開始實(shí)施，7.5kW以下的目標(biāo)能效限定值在本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日5年后開始實(shí)施，并替代表1中3級(jí)的規(guī)定?！?/span>

但在該標(biāo)準(zhǔn)中的前言部分，有“本標(biāo)準(zhǔn)的4.3為強(qiáng)制性的，其余為推薦性的”說明，這表明4.4條不是必須的，是推薦性質(zhì)的，可由用戶來進(jìn)行自由的選擇。我本人也認(rèn)為，電機(jī)效率適當(dāng)?shù)奶岣呤菓?yīng)該的，也是可能的。但無限的提高則是不可能的，也是不經(jīng)濟(jì)、不合理的。GB18613-2012的發(fā)布和實(shí)施，已經(jīng)將我國(guó)的電機(jī)效率提升了一個(gè)等級(jí)，這也是這些年來在國(guó)家的倡導(dǎo)下，在行業(yè)同仁的共同努力下，水到渠成的結(jié)果。但在短短的4年間，電機(jī)的效率再提升一級(jí)，這對(duì)于社會(huì)資源的合理利用及電機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，也不是特別有利的。

采用高效率電機(jī)總體來說對(duì)國(guó)家能源的節(jié)約和環(huán)境的改善是非常有利的，但并不是說在所有的場(chǎng)合采用高效率電機(jī)都會(huì)取得預(yù)期的節(jié)能效果。比如對(duì)于一些使用水泵或風(fēng)機(jī)的場(chǎng)合，由于高效率電機(jī)在效率提高的同時(shí)，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速一般也會(huì)提高，可能會(huì)出現(xiàn)采用高效率電機(jī)會(huì)并不節(jié)能或節(jié)能效果不佳的情況，而水泵和風(fēng)機(jī)配用電機(jī)的使用場(chǎng)合占的比例也相當(dāng)高，占比約占電機(jī)總產(chǎn)量的30%左右。對(duì)于這一特殊情況，也是必須引起我們重視的。

自2012年起，在推廣高效率電機(jī)的同時(shí)，也開始逐步淘汰Y、Y2和Y3系列電機(jī)。由于目前的高效率電機(jī)及其標(biāo)準(zhǔn)僅有2、4、6P相應(yīng)的產(chǎn)品，而Y、Y2和Y3系列電機(jī)有2、4、6、8、10P產(chǎn)品。由于8、10P產(chǎn)品的存在，在淘汰Y、Y2和Y3系列電機(jī)的同時(shí)，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)還不能廢除。近期YE2系列高效率電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)行了快速修訂，8、10P等相關(guān)規(guī)格也已列入該標(biāo)準(zhǔn)中。這一困惑局面將會(huì)得到很快解決。同時(shí)，對(duì)于IE3和IE4效率等級(jí)的8、10P產(chǎn)品及其標(biāo)準(zhǔn)也已在考慮當(dāng)中。

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