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

目前，我國工業能耗約占總能耗的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。國家中小電機質量監督檢驗中心對國內重點企業的198臺電機進行抽樣調查，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，接近2008年三峽年發電量。因此，節能電機行業發展空間大，需求強。政策方面，國家標準化管理局于2012年發布了強制性標準《GB18613-2012中小型三相異步電動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化設計技術、新材料技術、控制技術、集成技術、測試檢測技術等現代設計方法。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，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。可變損耗隨負載變化，包括定子電阻損耗(銅損耗)、轉子電阻損耗和電刷電阻損耗；固定損耗與負載無關，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扇和轉子旋轉引起的風阻損耗。

高效電機電機的特點

2.異步電動機可以直接起動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，提高了電網的品質因數；

5、電機電流小，節約輸配電容量、延長系統整體運行壽命；

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。

高效電機的優點

·直接啟動，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，提高電網品質因數，無需加功率因數補償器。

·電機電流小，節約輸配電容量、延長系統整體運行壽命。

·加驅動器可實現軟起、軟停、無級調速，節電效果進一步提高。

當前電機的五大損耗

定子損耗：

降低電動機定子I^2R損耗的主要手段實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減少磁路面積，增加齒部磁密；

2、增加定子槽滿槽率，這對低壓小電動機效果較好，應用繞線和絕緣尺寸、大導線截面積可增加定子的滿槽率；

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

轉子損耗

電動機轉子I^2R損耗主要與轉子電流和轉子電阻有關，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，如采用粗的導線和電阻低的材料，這對小電動機較有意義，因為小電動機一般為鑄鋁轉子，若采用鑄銅轉子，電動機總損失可減少10%～15%，但現今的鑄銅轉子所需制造溫度高且技術尚未普及，其成本高于鑄鋁轉子15%～20%。

鐵耗

電動機鐵耗可以由以下措施減小：

1、減小磁密度，增加鐵芯的長度以降低磁通密度，但電動機用鐵量隨之增加；

2、減少鐵芯片的厚度來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，鐵芯片加工后的剩余應力會嚴重影響電動機的損耗，硅鋼片加工時，裁剪方向、沖剪應力對鐵芯損耗的影響較大。順著硅鋼片的碾軋方向裁剪，并對硅鋼沖片進行熱處理，可降低10%～20%的損耗。

雜散損耗

如今對電動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、通過改進定子繞組設計減少諧波；

4、改進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機定子鐵芯槽口，是減少附加雜散損耗的有效方法。

風摩損耗

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，可由以下措施減小：

1、盡量減小軸的尺寸，但需滿足輸出扭矩和轉子動力學的要求；

2、使用高效軸承；

3、使用高效潤滑系統及潤滑劑；

4、采用先進的密封技術。

高效電機行業發展情況

產量預測

國家在煤炭、礦業、裝備制造等行業的整合、重組，將進一步推動中型電機產品的需求和發展。國家節能減排政策的深入落實，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，并終促進電機產品市場的進一步細分，推動特殊、專用產品和成套系統的發展。這不僅對中小型電機的設計、生產提出了更高的要求，同時也提供了更廣闊的產品應用空間、經濟利潤空間和行業發展空間。未來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品。預計未來五年中小型節能高效電機產量將得到爆發性增長，年均增長率為58.07%。中小型節能高效電機產量經過2013年的高速發展，到2014年增長趨勢趨于穩定，增長率小幅下降，但難以改變中小型節能高效電機產量大幅增長的趨勢，2016年中小型節能高效電機產量將增長到21840萬千瓦。

規模增長

2007-2011年中小型節能高效電機市場規模年均增長率達到50.8%。未來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市場規模將得到大幅度的增長，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規模年均增長率在69.36%，預計到2016年中國中小型節能高效電機行業市場規模將達到1092億元，占中小型電機市場規模的61%。中小型節能高效電機市場規模基數小，導致市場規模增長率遠遠高于中小型電機規模增長率，并將長期維持此高增長態勢。經過2013年爆發性增長后，中小型節能高效電機市場規模仍保持高速發展，但增長速度開始趨穩。

國內動態

2010年6月2日，財政部、國家發展改革委聯合出臺《關于印發節能產品惠民工程高效電機推廣實施細則的通知》，將高效電機納入節能產品惠民工程實施范圍，采取財政補貼方式進行推廣。

為貫徹落實國務院《“十二五”節能減排綜合性工作方案》和《“十二五”節能環保產業發展規劃》，促進高效節能機電設備（產品）的推廣應用，結合工業、通信業節能減排工作實際，工業和信息化部于2013年2月21日發布了《節能機電設備（產品）推薦目錄（第四批）》。

工信部2013年3月26日印發的《2013年工業節能與綠色發展專項行動實施方案》通知提出，2013年將重點推進實施電機能效提升專項計劃。專項行動實施的目標為：實現全國工業用電節約1%（300億度左右），探索工業節能與綠色發展的模式和實現途徑，實現以點帶面，帶動工業節能與綜合利用整體工作取得進展。根據實施方案，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改造等6個方面入手，推廣、淘汰和節能改造電機及電機系統1億千瓦，擴大高效電機市場份額，促進電機產品升級換代和產業升級。

工信部和國家質檢總局6月21日聯合印發《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，實施電機系統節能技改1億千瓦，實施淘汰電機高效再制造2000萬千瓦。

本文總結：

電機產品作為工業動力，對國家的發展速度和產業政策依賴較大，因此如何搶占市場先機，及時調整產品結構，研制適銷對路的產品，選擇好差異化的節能電機產品，緊跟國家產業政策是重點。從角度來看，電機行業正向高效節能方向發展，發展潛力巨大。各發達國家都相繼制定了電機的能效標準。歐美等發達國家不斷提高電機能效準入標準，基本已經全部使用高效節能電機，部分地區已經開始使用超高效節能電機。

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