功率因數和效率是電機產(chǎn)品的關(guān)鍵性能指標。功率因數和效率指數越高越好。能同時(shí)提高功率因數和效率指標的設計改進(jìn)方案一定更好。有豐富實(shí)踐經(jīng)驗的電氣設計師都有過(guò)這樣的困境：當設計優(yōu)化到一定水平時(shí)，必須犧牲這兩個(gè)指標中的一個(gè)來(lái)保證另一個(gè)。這種舍與得的博弈往往令人費解，反映了功率因數與效率之間微妙而緊密的內在聯(lián)系。

電動(dòng)機的功率因數是指電動(dòng)機從電網(wǎng)吸收的有功功率與視在功率之比。對于電機，功率因數可以理解為定子電流中的有功電流分量與總定子電流的比值。功率因數越高，電機做的有用功越多，功率利用率越高。我們也可以簡(jiǎn)單地理解為電機從電網(wǎng)接收電力并大限度做功的能力。對于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，希望用電設備有更高的功率因數，盡可能減少輸電線(xiàn)路上的損耗，大化電廠(chǎng)容量，滿(mǎn)足盡可能多的用電客戶(hù)的需求。因此，電機產(chǎn)品功率因數考核要求的核心是保證電網(wǎng)高效低成本運行。

電機從電網(wǎng)吸收的有用功率(即電機的輸入功率)主要在輸出軸上轉化為機械功率，另一部分則是損耗消耗。電機中以發(fā)熱形式消耗的有功功率主要包括：定子銅耗、轉子銅耗、鐵芯損耗、機械損耗和風(fēng)摩擦損耗，加上其他不包括在內的損耗(雜散損耗)，即所謂的五大損耗。從能量傳遞的角度來(lái)看，損耗越小，輸出到電機軸上的機械功率(即電機的輸出功率)越大，輸出功率占輸入功率的百分比越高，即電機的效率越高。

為了提高電機的效率，基本的手段就是減少各種損耗?？刂贫ㄗ永@組端部尺寸和繞組溫升，限制定子銅耗；鑄鋁轉子的材質(zhì)和溝槽尺寸直接關(guān)系到轉子的銅耗。風(fēng)扇和風(fēng)帽的設計改進(jìn)，不僅提高了通風(fēng)散熱效果，還有效降低了風(fēng)摩擦。旋轉部件的加工精度、軸承質(zhì)量和支撐系統的設計水平不僅反映了電機的綜合質(zhì)量水平，而且有效地降低了機械損耗。使用更別的硅鋼片的目的是減少鐵芯損耗；采用低諧波繞組、封閉槽、車(chē)輛氣隙等技術(shù)手段，解決了一些常規手段無(wú)法解決的問(wèn)題。除了噪聲、噪聲和振動(dòng)指標不佳等具體問(wèn)題外，雜散損耗也可以大大降低。

r: #3F3F3F; --tt-darkmode-color: #A3A3A3;">在國家電機能耗控制政策導向下，各生產(chǎn)廠(chǎng)家多管齊下，有所側重地靈活應用以上各種減小損耗的手段，促進(jìn)了高效率電機的推廣應用：限產(chǎn)IE2能效等級電機，普及推廣IE3能效等級電機，不斷驗證、改進(jìn)超超高效電機生產(chǎn)過(guò)程中的設計技術(shù)和制造工藝，穩步推進(jìn)IE4、IE5高能效電機生產(chǎn)。

對比電機功率因數和效率的概念，我們可以將兩者的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單地梳理：

（1）功率因數和效率都是電機產(chǎn)品可靠地經(jīng)濟運行的關(guān)鍵指標，客戶(hù)為了省電或節約電費，希望越大越好；

（2）功率因數考量電機產(chǎn)品將所吸收的電網(wǎng)能量轉換有用功的能力，直接影響電網(wǎng)能量的利用水平和電網(wǎng)運營(yíng)成本。為此，國家對于用電設備功率因數進(jìn)行嚴格控制，在連續工作制電機技術(shù)條件中有嚴格的功率因數考核規定。

（3）電機效率是反映電機本體將吸收到的有功功率轉換為輸出軸上機械功率的能力，GB18613、GB30253和GB30254分別對量大面廣的電機產(chǎn)品效率進(jìn)行了限值控制要求，并通過(guò)一些政策傾斜，鼓勵企業(yè)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高效電機。

（4）功率因數和效率的表達不同。盡管兩者都是比值關(guān)系，但功率因數采用直接的比值，而效率則采用百分比表達。

按照中商情報網(wǎng)的統計數據，2020年上半年全國工業(yè)用電量22116億千瓦時(shí)，占全社會(huì )用電量的比重為65.9%。而電機產(chǎn)品作為工業(yè)用電的主體，對國家整體的節能水平有較大的影響。因而無(wú)論是電機功率因數的控制，還是電機效率的提升或能效考核，都是非常必要且有巨大社會(huì )經(jīng)濟效益的手段。

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