电机能效等级选择方法探讨

于胜栓;齐立娟;张海涛;蒋国光

【摘 要】文中分析了电机能效等级规定、提高效率措施及国家政策要求.通过实例对1~3级电机进行经济性对比分析得出,采用2级能效的电机回报期在1~1.5 a,采用1级能效电机回报期1.5~2.5 a,并对实际选用方法提出了建议. 【期刊名称】《炼油与化工》 【年(卷),期】2016(027)003 【总页数】2页(P68-69)

【关键词】电机;能效等级;节能;效率;回报期 【作 者】于胜栓;齐立娟;张海涛;蒋国光

【作者单位】中国昆仑工程公司,北京100037;中国昆仑工程公司,北京100037;克拉玛依市三达能源装备有限公司,新疆克拉玛依834000;中国昆仑工程公司,北京100037

【正文语种】中 文 【中图分类】TM306

从节约能源、保护环境出发，高效电机是国际发展趋势，美国、加拿大、欧洲相继颁布了有关法规。电机广泛应用于工业、商业、建筑和家用电气的各个领域，用于拖动风机、泵、压缩机等各种设备，其耗电量约占全国总用电量的60%，占工业系统用电量的75%左右［1］。高效电机是指采用新型电机设计、新工艺及新材料，通过降低电磁能、热能和机械能的损耗，提高输出效率，效率较高的电机［2］。

根据国家标准化管理委员会于2012年发布的强制性标准GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》和GB30254-2013《高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级》的规定，电机分为1～3级3个等级［3，4］。近年来在国家政策的支持下，我国电机能效等级水平逐步提高，但总体能效水平仍然较低。根据国家中小电机质量监督检验中心对国内重点企业198台电机的抽样调查，其中达到2级以上的高效节能电机比例只有8%，这对整个社会资源产生了极大的浪费［5］。为此，探讨电机能效等级并根据探讨结果对电机能效等级的合理选用具有重要意义。

电机在将电能转换为机械能的同时，本身也损耗一部分能量，典型交流电机损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗3部分。可变损耗是随负荷变化的，包括定子电阻损耗（铜损）、转子电阻损耗和电刷电阻损耗；固定损耗与负荷无关，包括铁芯损耗和机械损耗。铁损又由磁滞损耗和涡流损耗所组成，与电压的平方成正比，其中磁滞损耗还与频率成反比；其他杂散损耗是机械损耗和其他损耗，包括轴承的摩擦损耗和风扇、转子等由于旋转引起的风阻损耗。要提高电机本身的效率，需从以上3部分着手，目前国内电机制造厂商通过技术创新等手段，能够生产出国家标准规定的1～3级3个等级的电机。

（1）随着国家节能减排政策的深入落实，对电机系统节能提出了新的、更高的要求，并相继出台了一系列标准、规定、政策。

（2）2010年6月2日，财政部、国家发展改革委联合出台《关于印发节能产品惠民工程高效电机推广实施细则的通知》，将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围，采取财政补贴方式进行推广。

（3）2012年9月1日实施国家标准GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中4.3规定：电机能效限定值在额定输出功率的效率不低于3级的规定；4.4规定：电机目标能效限定值在额定输出功率的效率应不低于2级

的规定，7.5～375 kW的目标能效限定值在本标准实施之日4年后（即2016年9月1日）开始实施；功率压7.5 kW以下的目标能效限定值在本标准实施之日5年后（即2017年9月1日）开始实施。

（4）2013年6月28日工业和信息化部、质检总局组织编制并印发《电机能效提升计划（2013-2015年）》，并向各地区部署实施工作。

（5）2009年12月4日至2014年3月6日工业和信息化部相继发布了《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》第1～3批。

（6）2009年5月27日至2015年11月11日工业和信息化部相继发布了《节能机电设备（产品）推荐目录》第1～6批。

从以上系列标准、规定、政策，可以看出国家对于电机行业提高能效、节能减排的支持。

（1）低压电机按GB18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》规定，其1～3级能效对比见图1。

从图1可以看出，低压电机1级电机较2级电机最高高出4%以上，最少高出0.8%以上，2级电机较3级电机最高高出3%以上，最少高出0.8%以上，随着电机功率的增大，效率提升的越少。

（2）高压电机按GB30254-2013规定，其1级、2级和3级能效对比见图2。 由图2可知，高压电机1级电机较2级电机最高高出1%以上，最少高出0.3%以上，2级电机较3级电机最高高出1%以上，最少高出0.2%以上，随着电机功率的增大，效率提升的越少。

（1）目前石油化工装置中，低压和高压电机采用3级能效较多，甚至是不满足3级能效；

（2）对于连续运行的设备，采用2级能效的电机回报期在1～1.5 a，采用1级能效的电机回报期在1.5～2.5 a；

（3）低压电机2级和3级目前市场产品较成熟，1级电机产品并不成熟，相关厂家正在进行研制及取证工作；

（4）高压电机1级、2级和3级目前市场产品均较成熟，可选择到成熟的产品； （5）结合目前的市场情况、能效对比、国家规定的角度出发，低压电机建议采用2级能效，高压电机建议采用1级能效。

【相关文献】

［1］秦宏波，刘洋.基于高效电机推广政策的低效电机节能改造可行性研究［J］.上海节能，2013（2）：10-12.

［2］李超，谷佳琪，苏雅，等.高效电机的节能经济分析及应用［J］.能源与节能，2015（1）：78-80.

［3］乐俊，马庆，秦帆.高效节能电机技术改造的经济可行性研究［J］.能源技术与管理，2015，40（1）：171-173.

［4］陈伟华，吴艳红，张维.中小型低压交流高效电机节能应用的典型误区［J］.电机与控制应用，2012，39（10）：1-4.

［5］唐开山.高效节能电机技术发展动态［J］.广西轻工业，2010（1）：24-27.