從節能環(huán)保的角度來(lái)看，高效電機是國際發(fā)展趨勢，美國、加拿大和歐洲都頒布了相關(guān)法律法規。CEMEP標準根據歐洲電機的運行時(shí)間，將效率分為eff1(高)、eff2和eff3(低)三個(gè)等級，從2003年到2006年逐步實(shí)施。新的IEC60034-30標準將電機效率分為四個(gè)級別：IE1(對應于eff2)、IE2(對應于eff1)、IE3和IE4(高)。中國承諾從2011年7月1日起實(shí)施IE2及以上標準。

目前，我國工業(yè)能耗約占總能耗的70%，其中電機能耗約占60%~70%。此外，電機的實(shí)際能耗占總能耗的50%以上，而如今高效節能電機的應用比例較低。國家中小電機質(zhì)量監督檢驗中心對國內重點(diǎn)企業(yè)的198臺電機進(jìn)行抽樣調查，只有8%的高效節能電機達到二級以上，造成了社會(huì )資源的極大浪費。

有機構測算，如果所有電機效率提高5%，每年節電將達到765億千瓦時(shí)，接近2008年三峽年發(fā)電量。因此，節能電機行業(yè)發(fā)展空間大，需求強。政策方面，國家標準化管理局于2012年發(fā)布了強制性標準《GB18613-2012中小型三相異步電動(dòng)機能效限定值及能效等級》。

高效電機的節能措施

節能電機的設計是指運用優(yōu)化設計技術(shù)、新材料技術(shù)、控制技術(shù)、集成技術(shù)、測試檢測技術(shù)等現代設計方法。以減少電機的功率損耗，提高電機的效率，并設計出高效的電機。

當電機將電能轉化為機械能時(shí)，也損失了一些能量。典型的交流電機損耗可分為三部分：固定損耗、可變損耗和雜散損耗?？勺儞p耗隨負載變化，包括定子電阻損耗(銅損耗)、轉子電阻損耗和電刷電阻損耗；固定損耗與負載無(wú)關(guān)，包括鐵心損耗和機械損耗。鐵損由磁滯損耗和渦流損耗組成，磁滯損耗與電壓的平方成正比，磁滯損耗也與頻率成反比。其他雜散損耗是機械損耗和其他損耗，包括軸承的摩擦損耗和風(fēng)扇和轉子旋轉引起的風(fēng)阻損耗。

高效電機電機的特點(diǎn)

2.異步電動(dòng)機可以直接起動(dòng)或用變頻器調速完全替代；

3.稀土永磁高效節能電機本身比普通電機節約電能15%以上；

4.電機的功率因數接近1，在不增加功率因數補償器的情況下，提高了電網(wǎng)的品質(zhì)因數；

5、電機電流小，節約輸配電容量、延長(cháng)系統整體運行壽命；

6、節電預算：以55千瓦電機為例，高效電機比一般電機節電15%，電費每度按0.5元計算，使用節能電機一年內靠節電可收回更換電機的費用。

高效電機的優(yōu)點(diǎn)

·直接啟動(dòng)，可全面更換異步電機。

·稀土永磁高效節能電機本身可比普通電機節約電能3%以上。

·電機功率因數一般高于0.90，提高電網(wǎng)品質(zhì)因數，無(wú)需加功率因數補償器。

·電機電流小，節約輸配電容量、延長(cháng)系統整體運行壽命。

·加驅動(dòng)器可實(shí)現軟起、軟停、無(wú)級調速，節電效果進(jìn)一步提高。

當前電機的五大損耗

定子損耗：

降低電動(dòng)機定子I^2R損耗的主要手段實(shí)踐中采用較多的方法是：

1、增加定子槽截面積，在同樣定子外徑的情況下，增加定子槽截面積會(huì )減少磁路面積，增加齒部磁密；

2、增加定子槽滿(mǎn)槽率，這對低壓小電動(dòng)機效果較好，應用繞線(xiàn)和絕緣尺寸、大導線(xiàn)截面積可增加定子的滿(mǎn)槽率；

3、盡量縮短定子繞組端部長(cháng)度，定子繞組端部損耗占繞組總損耗的1/4～1/2，減少繞組端部長(cháng)度，可提高電動(dòng)機效率。實(shí)驗表明，端部長(cháng)度減少20%，損耗下降10%。

轉子損耗

電動(dòng)機轉子I^2R損耗主要與轉子電流和轉子電阻有關(guān)，相應的節能方法主要有：

1、減小轉子電流，這可從提高電壓和電機功率因素兩方面考慮；

2、增加轉子槽截面積；

3、減小轉子繞組的電阻，如采用粗的導線(xiàn)和電阻低的材料，這對小電動(dòng)機較有意義，因為小電動(dòng)機一般為鑄鋁轉子，若采用鑄銅轉子，電動(dòng)機總損失可減少10%～15%，但現今的鑄銅轉子所需制造溫度高且技術(shù)尚未普及，其成本高于鑄鋁轉子15%～20%。

鐵耗

電動(dòng)機鐵耗可以由以下措施減?。?/span>

1、減小磁密度，增加鐵芯的長(cháng)度以降低磁通密度，但電動(dòng)機用鐵量隨之增加；

2、減少鐵芯片的厚度來(lái)減少感應電流的損失，如用冷軋硅鋼片代替熱軋硅鋼片可減小硅鋼片的厚度，但薄鐵芯片會(huì )增加鐵芯片數目和電機制造成本；

3、采用導磁性能良好的冷軋硅鋼片降低磁滯損耗；

4、采用高性能鐵芯片絕緣涂層；

5、熱處理及制造技術(shù)，鐵芯片加工后的剩余應力會(huì )嚴重影響電動(dòng)機的損耗，硅鋼片加工時(shí)，裁剪方向、沖剪應力對鐵芯損耗的影響較大。順著(zhù)硅鋼片的碾軋方向裁剪，并對硅鋼沖片進(jìn)行熱處理，可降低10%～20%的損耗。

雜散損耗

如今對電動(dòng)機雜散損耗的認識仍然處于研究階段，現今一些降低雜散損失的主要方法有：

1、采用熱處理及精加工降低轉子表面短路；

2、轉子槽內表面絕緣處理；

3、通過(guò)改進(jìn)定子繞組設計減少諧波；

4、改進(jìn)轉子槽配合設計和配合減少諧波，增加定、轉子齒槽、把轉子槽形設計成斜槽、采用串接的正弦繞組、散布繞組和短距繞組可大大降低高次諧波;采用磁性槽泥或磁性槽楔替代傳統的絕緣槽楔、用磁性槽泥填平電動(dòng)機定子鐵芯槽口，是減少附加雜散損耗的有效方法。

風(fēng)摩損耗

應得到人們應有的重視，它占電機總損失的25%左右。摩擦損失主要有軸承和密封引起，可由以下措施減?。?/span>

1、盡量減小軸的尺寸，但需滿(mǎn)足輸出扭矩和轉子動(dòng)力學(xué)的要求；

2、使用高效軸承；

3、使用高效潤滑系統及潤滑劑；

4、采用先進(jìn)的密封技術(shù)。

高效電機行業(yè)發(fā)展情況

產(chǎn)量預測

國家在煤炭、礦業(yè)、裝備制造等行業(yè)的整合、重組，將進(jìn)一步推動(dòng)中型電機產(chǎn)品的需求和發(fā)展。國家節能減排政策的深入落實(shí)，對電機系統節能提出了新的、更高的要求。由單純追求電機的高效率正在向系統運行的高效率轉變，并終促進(jìn)電機產(chǎn)品市場(chǎng)的進(jìn)一步細分，推動(dòng)特殊、專(zhuān)用產(chǎn)品和成套系統的發(fā)展。這不僅對中小型電機的設計、生產(chǎn)提出了更高的要求，同時(shí)也提供了更廣闊的產(chǎn)品應用空間、經(jīng)濟利潤空間和行業(yè)發(fā)展空間。未來(lái)五年國家將采用財政補貼方式推廣中小型節能高效電機等產(chǎn)品。預計未來(lái)五年中小型節能高效電機產(chǎn)量將得到爆發(fā)性增長(cháng)，年均增長(cháng)率為58.07%。中小型節能高效電機產(chǎn)量經(jīng)過(guò)2013年的高速發(fā)展，到2014年增長(cháng)趨勢趨于穩定，增長(cháng)率小幅下降，但難以改變中小型節能高效電機產(chǎn)量大幅增長(cháng)的趨勢，2016年中小型節能高效電機產(chǎn)量將增長(cháng)到21840萬(wàn)千瓦。

規模增長(cháng)

2007-2011年中小型節能高效電機市場(chǎng)規模年均增長(cháng)率達到50.8%。未來(lái)在國家政策及下游需求的影響下，中小型節能高效電機行業(yè)市場(chǎng)規模將得到大幅度的增長(cháng)，綜合各種影響因素，我們認為2012-2016年中小型節能高效電機市場(chǎng)規模年均增長(cháng)率在69.36%，預計到2016年中國中小型節能高效電機行業(yè)市場(chǎng)規模將達到1092億元，占中小型電機市場(chǎng)規模的61%。中小型節能高效電機市場(chǎng)規?；鶖敌?，導致市場(chǎng)規模增長(cháng)率遠遠高于中小型電機規模增長(cháng)率，并將長(cháng)期維持此高增長(cháng)態(tài)勢。經(jīng)過(guò)2013年爆發(fā)性增長(cháng)后，中小型節能高效電機市場(chǎng)規模仍保持高速發(fā)展，但增長(cháng)速度開(kāi)始趨穩。

國內動(dòng)態(tài)

2010年6月2日，財政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺《關(guān)于印發(fā)節能產(chǎn)品惠民工程高效電機推廣實(shí)施細則的通知》，將高效電機納入節能產(chǎn)品惠民工程實(shí)施范圍，采取財政補貼方式進(jìn)行推廣。

為貫徹落實(shí)國務(wù)院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》和《“十二五”節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃》，促進(jìn)高效節能機電設備（產(chǎn)品）的推廣應用，結合工業(yè)、通信業(yè)節能減排工作實(shí)際，工業(yè)和信息化部于2013年2月21日發(fā)布了《節能機電設備（產(chǎn)品）推薦目錄（第四批）》。

工信部2013年3月26日印發(fā)的《2013年工業(yè)節能與綠色發(fā)展專(zhuān)項行動(dòng)實(shí)施方案》通知提出，2013年將重點(diǎn)推進(jìn)實(shí)施電機能效提升專(zhuān)項計劃。專(zhuān)項行動(dòng)實(shí)施的目標為：實(shí)現全國工業(yè)用電節約1%（300億度左右），探索工業(yè)節能與綠色發(fā)展的模式和實(shí)現途徑，實(shí)現以點(diǎn)帶面，帶動(dòng)工業(yè)節能與綜合利用整體工作取得進(jìn)展。根據實(shí)施方案，2013年工信部將從推廣高效電機、淘汰低效電機以及既有電機系統節能技術(shù)改造等6個(gè)方面入手，推廣、淘汰和節能改造電機及電機系統1億千瓦，擴大高效電機市場(chǎng)份額，促進(jìn)電機產(chǎn)品升級換代和產(chǎn)業(yè)升級。

工信部和國家質(zhì)檢總局6月21日聯(lián)合印發(fā)《電機能效提升計劃（2013-2015年）》，計劃提出到2015年累計推廣高效電機1.7億千瓦，淘汰在用低效電機1.6億千瓦，實(shí)施電機系統節能技改1億千瓦，實(shí)施淘汰電機高效再制造2000萬(wàn)千瓦。

本文總結：

電機產(chǎn)品作為工業(yè)動(dòng)力，對國家的發(fā)展速度和產(chǎn)業(yè)政策依賴(lài)較大，因此如何搶占市場(chǎng)先機，及時(shí)調整產(chǎn)品結構，研制適銷(xiāo)對路的產(chǎn)品，選擇好差異化的節能電機產(chǎn)品，緊跟國家產(chǎn)業(yè)政策是重點(diǎn)。從角度來(lái)看，電機行業(yè)正向高效節能方向發(fā)展，發(fā)展潛力巨大。各發(fā)達國家都相繼制定了電機的能效標準。歐美等發(fā)達國家不斷提高電機能效準入標準，基本已經(jīng)全部使用高效節能電機，部分地區已經(jīng)開(kāi)始使用超高效節能電機。

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