电机产品强制性能效标准研究
1 我国电机产品能效的现状
根据国家“十一五”计划中的节能工程，到2003年，电机系统的装机容量已达到4 亿kW，耗电量超过1 万亿kW·h。这意味着实现电机系统运行效率提高2%则可以在全国范围内节电200 亿kW·h。
国家发改委、质检总局和国家认证认可监督管理委员会于2008 年1 月18 日联合发布《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录(第三批)》及相关实施规则。目录规定自2008 年6 月1 日起，在中国生产、销售、进口的中小型三相异步电动机等五类产品均强制要求粘贴相应的能效标识。能效标识所适用的范围为: 额定电压为690 V 及以下、50Hz 三相交流电源供电的电动机，能效2 级和3 级的额定功率范围在0. 55～315 kW 范围内，能效1 级的额定功率范围在3～315 kW 范围内，极数为2极、4 极和6 极，单速封闭自扇冷式、N 设计的一般用途电动机或一般用途防爆电动机。能效等级所依据的标准为《GB18613- 2006 中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》。
该标准参考了欧盟EU-CEMEP 协议、澳大利亚与新西兰AS/NZS 1359.5 同类标准，直接采用了欧洲eff1 和eff2 的效率标准。该标准根据中国电动机生产和使用的现状，对电动机的效率水平进行了3 个等级的分级，即eff1，eff2 和eff3。标准规定eff3为能效限定值(最低效率值)， 效率eff2 值在GB18613—2006 标准实施之日4 年后开始执行(2010 年12 月)，并替代eff3 的电动机能效限定值，成为中国电机能效限定值。以15 kW，2 极，单速封闭自扇冷式电机的能效为例，中国电机能效标准与欧盟CEMEP 标准和美国标准的比较见表1。
2 欧美电机产品能效强制标准
目前，世界上已制订电动机强制性能效标准的国家有澳大利亚、新西兰、加拿大、巴西、美国、墨西哥，印度、中国、马兰西亚。欧盟目前还没有颁布电机能效强制标准，但他们已经开始研究制定强制性最低能效标准。
2.1 美国
20 世纪70 年代第一次能源危机后，美国能源部认识到电动机节能的重要性。1992 年，美国国会通过了《能源政策法案》(EPAct)，该法令规定对0.735~147 kW(1~200 马力)三相笼型感应电动机的最低名义效率值作出强制规定，并要求在60 个月后正式生效。从1997 年10 月24 日起，凡是在美国销售的通用电机，都必须达到EPAct 制定的最低效率指标。加拿大和墨西哥均采用EPAct 标准。美国能源部于1999 年10 月5 日公布了有关能效电机试验程序、标志和认证要求的最终规则，即10CFRPart431。自1999 年11 月4 日起生效。向美国出口电动机必须符合美国能源部制定的最终规则10CFR 第431 部分的要求。测试效率的试验方法必须按该规则规定的统一试验IEEE112 (B) 法或者CSA 标准C390- 93 试验方法(1)。出口美国的电机产品必须经NIST/NVLAP 认可的实验室检测合格后方能进入美国市场。EPAct 规定的感应电动机所包含的特征是NEMA 设计的A+B、额定功率为0.74~147 kW(1~200)马力、单速、230/400V、60Hz、固定负载、根据IEEE112 方法B 测试、2，4和6 极、全封闭风扇冷却和开式防滴电机。
大部分美国电动机制造商按照EPACT 法令仅用2～3 年就完成了从一般效率电动机转换到高效率电动机的生产过渡。为了进一步推动电动机的节能，美国能源部、环保局以及美国能源效率联盟(CEE) 组织在2001 年推出超高效率电机(NEMAPremium)的生产和应用。美国在完成了其最低效率标准NEMA12- 10 的制订工作后，考虑到用户对更高效率水平产品的需求，又制订了一系列超前标准，如NEMAE 设计标准(即NEMA12- 11 标准)，其效率指标较NEMA12- 10 提高了1%~4%; 美国能源效率联盟(CEE)与美国NEMA 联合制定的超高效率电机(Premium Efficiency)指标，其效率水平接近NEMAE设计，较EPAct 指标提高了1%~3%，损耗较EPAct指标下降了20%左右[2]。
美国节能经济委员会(ACEEE)与美国电气制造商协会(NEMA)同意提出新的工业电机能效标准，并已经递交给众议院能源与商务委员会和参议院能源与自然资源委员会，作为能源立法的参考。新的建议目的不仅是设定更高的最低强制效率水平，同时也是扩展现有标准的范围。
2.2 欧盟
2005 年7 月，欧洲委员会正式发布了《建立耗能产品生态设计框架》指令2005/32/EC(简称“EuP 指令”)，对耗能产品实施强制性的生态设计管理。根据EuP 指令颁布时的规定，欧委会必须不迟于2007 年7 月6 日正式公布EuP 指令所涉及的19 类产品的工作计划，包括列为优先考虑制定实施措施的产品清单。电机产品、泵、风扇被列为EuP 第11 类产品。欧盟在2008 年5 月27~29 日召开EuP 指令第7 次会议，针对电机产品EuP 执行措施草案进行讨论。执行措施草案规定，对额定电压不大于1 000 V、额定输出功率为0.75~200 kW、连续工作制的、防护等级达到IEC60034- 5 定义的IP4x 等级及以上的2 极、4 极和6 极的符合IEC600034- 1 要求的单速三相鼠笼异步电动机(50Hz，60Hz 或者50/60Hz)，自2011年1 月1 日起，其最小能耗应达到标准IEC60034-30 规定的效率2 水平;自2015 年1 月1 日起，额定功率为7.5~200 kW 的电机，其最小能耗应达到标准规定的效率3 水平;另外自2011 年1 月1 日起，铭牌和出厂产品文件应标示满载效率和能效等级。
3 电机产品能效测试方法
目前全世界并没有一个统一的电机效率测试方法。各国在测试电机效率时基本上是采用测量各损耗分量而求取效率的损耗分析法，但在具体方法上目前国际上并不统一。表2 列出了不同国家和地区所采用的电动机效率试验方法标准，它们的主要差别在于对负载杂散损耗的处理。
测定高效电机时应采用精度比较高的测试方法。IEEE112- B 是采用测功机测定各损耗分量之和的效率间接测定法。这是一种直接测量电机载荷以及输出功率的方法, 即电机负载的附加损耗是通过实测得出来的。IEC 60034- 2 是假定杂耗为0.5%输入功率的效率间接测定法;IEC 61972 类似于IEEE112- B。
4 提高电机产品能效的途径
提高电机产品能效和推广高效电机是一项系统工程。从企业层面上讲，提高电机产品能效指运用优化设计技术、新材料技术、控制技术、集成技术、试验检测技术等现代设计手段，减小电动机的功率损耗，提高电动机的效率，设计出高效的电动机。
从技术法规层面来讲，提高电机产品能效必须建立统一的测试标准、能效分类、协调的市场系统和标识。如推行强制法规、自愿协议，通过执法和稽查(认证，抽查，惩罚)、推行认证和能效标准制度。国家强制能效标准是促进全社会向提高能效方向发展的动员令。2007 年8 月，国家标准《GB18613- 2006中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》正式实施，同时我国于2008 年6 月1 日开始实施电动机能效标识。以强制性的能效标识管理制度和自愿性产品认证作为规范电动机市场，促进高效电动机发展的策略手段[3]。
从激励机制层面来讲，我国应该借鉴参考国外发达国家成功的财政激励措施，包括贷款、退税、清洁发展机制、奖惩等。
5 结论
我国推广电机产品的节能降耗技术任重道远，要采用法律、经济、技术、行政和宣传教育等综合手段。据商务部的分析资料表明，中小电机国际贸易中用来设置技术壁垒的主要手段是技术标准和技术法规。因此，研究国外发达国家电机能效强制性标准，分析我国电机能效存在的差距，对于推广高效电机的应用以及破除电机能效壁垒具有积极意义
