歐盟電機能效標準

1、歐盟電機能效標準從 2011 年 6 月 16 日起，新的針對低壓電機的歐盟最低能效標準法規(guī)開始生 效。新法規(guī)涉及的功率 0.75375kW、50Hz和60Hz的 2極、4極、 6極交流電機。第一階段 （從 2011年6月 16日起） ，新法規(guī)所涉及的電機在歐盟市場上出售 時，都必須至少達到國際能效等級 2 級（IE2） 標準。第二階段 （從 2015年1月起實施 ） ，要求輸出功率在 7.5-375kW的電機必須達 到 IE3 能效等級，或者在達到 IE2 等級的同時加裝變頻器。第三階段 （從 2017年1月起實施 ） ，涉及范圍擴展到輸出功率 0.75-375kW的電 機，它們必須達到 I

2、E3 能效等級，或者在達到 IE2 等級的同時加裝變頻器。美國“能源政策法令” （EPACT法令 ）20 世紀 70年代第一次能源危機后，美國能源部組織相關機構積極研究開發(fā)高 效電動機，并采用市場方式推廣高效電動機的應用。但到 1988 年時發(fā)現(xiàn)高效電動 機的推廣應用速度甚緩，市場占有率還不到 20%。為了改變這種情況，美國政府于 90 年代初決定采取行政干預的方式。 1992 年，美國國會通過了“能源政策法令” （EPACT法令） 。該法令對電動機的最低效率 值做出了規(guī)定，并要求在 60個月后正式生效。從 1997年10月 24日起，凡是在美 國銷售的通用電機，都必須達到最新制定的最低效率指

3、標，即EPACT效率指標。EPACT效率指標是根據(jù)美國全國電氣制造商協(xié)會 （NEMA）1990年的標準 NEMA12- 10（即NEMA12-6C的）規(guī)定制訂的。 EPACT所規(guī)定的效率指標為當時美國主要電動機 制造商所生產(chǎn)的高效電動機效率指標的平均值。加拿大電動機能效標準1992 年加拿大議會通過了能源效率法令 (EEACT)，其中包括了電動機的最低能 效標準，并規(guī)定該標準在 1997 年開始正式生效，其電動機效率指標和美國 EPACT 指標相同。由于此標標準依據(jù)法令固定強制實施，所以高校率電動機在加拿大得到了迅速 的推廣。澳大利亞、新西蘭電動機能效標準澳大利亞政府為節(jié)約能源和保護環(huán)境，自

4、1999 年起開始對家用電器和工業(yè)設 備實施強制性能效標準計劃 (Mandatory Energy Efficiency Per-formance Standards) ，或稱 MEPS計劃，由澳大利亞政府下屬溫室氣體辦公室會同澳大利亞 標準委員會進行管理。澳大利亞的電動機強制性標準于 2001年 10月批準生效。標準號 :AS/NZ1359.5 2000 。 新西蘭也執(zhí)行此標準。在澳洲和新西蘭生產(chǎn)和進口的電機均需達到 或超過此標準所規(guī)定的最低效率指標。該標準除規(guī)定了強制性的最低標準外，還規(guī) 定了高效率電機指標，為推薦性標準，并鼓勵用戶采用。其數(shù)值與歐盟的 Eff1 及 美國的 EPACT相近

5、。中國電動機能效標準名稱 :GB18613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級適用范圍 : 電壓低于 1000V，50Hz三相交流電源供電，額定功率在 0.75375kW 范圍內(nèi)，極數(shù)為 2 極、4極、6 極，單速封閉自扇冷式， N設計、連續(xù)工作制的一 般用途電動機或一般用途防爆電動機。試驗方法:電機效率按照 GB/T1032中的 B法測量輸入和輸出功率的損耗分析 法測量。根據(jù)標準 GB18613-2006要求，自 2011年7月 1日起我們?nèi)嫣蕴壞苄У?電動機。 國家發(fā)改委、質(zhì)檢總局和國家認證認可監(jiān)督管理委員會于 2008 年 1 月 18 日聯(lián)合發(fā)布中華人民共和國實行能

6、源效率標識的產(chǎn)品目錄 （ 第三批 ） 及相關 實施規(guī)則。目錄規(guī)定自 2008 年 6 月 1 日起，在中國生產(chǎn)、銷售、進口的中小型 三相異步電動機等五類產(chǎn)品均強制要求粘貼相應的能效標識。能效標識所適用的范 圍為: 額定電壓為 690 V 及以下、 50Hz 三相交流電源供電的電動機，能效 2 級和 3 級的額定功率范圍在 0. 55,315 kW 范圍內(nèi)，能效 1 級的額定功率范圍在 3,315 kW 范圍內(nèi)，極數(shù)為 2極、4 極和6 極，單速封閉自扇冷式、 N 設計的一般用途電 動機或一般用途防爆電動機。能效等級所依據(jù)的標準為 GB18613- 2006 中小型三 相異步電動機能效限定值及能

7、效等級。該標準參考了歐盟 EU-CEMEP協(xié) 議、澳大利亞與新西蘭 AS/NZS 1359.5 同類標 準，直接采用了歐洲 eff1 和 eff2 的效率標準。該標準根據(jù)中國電動機生產(chǎn)和使 用的現(xiàn)狀，對電動機的效率水平進行了 3 個等級的分級，即 eff1 ，eff2 和 eff3 。標準規(guī)定 eff3 為能效限定值（最低效率值）， 效率eff2 值在 GB18613 2006 標準實施之日 4 年后開始執(zhí)行 （2010 年 12 月） ，并替代 eff3 的電動機能效 限定值，成為中國電機能效限定值。以 15 kW，2 極，單速封閉自扇冷式電機的能 效為例，中國電機能效標準與歐盟 CEMEP

8、標 準和美國標準的比較見表 1。2 歐美電機產(chǎn)品能效強制標準目前，世界上已制訂電動機強制性能效標準的國家有澳大利亞、新西蘭、加拿 大、巴西、美國、墨西哥，印度、中國、馬蘭西亞。歐盟目前還沒有頒布電機能效 強制標準，但他們已經(jīng)開始研究制定強制性最低能效標準。2.1 美國20 世紀 70 年代第一次能源危機后，美國能源部認識到電動機節(jié)能的重要性。1992 年，美國國會通過了能源政策法案 （EPAct） ，該法令規(guī)定對 0.735147 kW(1200 馬力)三相籠型感應電動機的最低名義效率值作出強制規(guī)定，并要求在60 個月后正式生效。從 1997 年 10 月 24 日起，凡是在美國銷售的通用電機

9、，都 必須達到 EPAct 制定的最低效率指標。加拿大和墨西哥均采用 EPAct 標準。美國 能源部于 1999 年 10 月 5 日公布了有關能效電機試驗程序、標志和認證要求的最 終規(guī)則，即 10CFRPart431。自 1999 年 11 月 4 日起生效。向美國出口電動機必須符合美國能源部制定的最終規(guī)則 10CFR 第 431 部分的 要求。測試效率的試驗方法必須按該規(guī)則規(guī)定的統(tǒng)一試驗 IEEE112 (B) 法或者 CSA 標準 C390- 93 試驗方法 (1) 。出口美國的電機產(chǎn)品必須經(jīng) NIST/NVLAP 認可的實驗 室檢測合格后方能進入美國市場。 EPAct 規(guī)定的感應電動機

10、所包含的特征是 NEMA 設計的 A+B、額定功率為 0.74147 kW(1200) 馬力、單速、 230/400V、60Hz、固定 負載、根據(jù) IEEE112 方法 B 測試、 2，4和 6 極、全封閉風扇冷卻和開式防滴電 機。大部分美國電動機制造商按照 EPACT法 令僅用 2,3 年就完成了從一般效率電 動機轉(zhuǎn)換到高效率電動機的生產(chǎn)過渡。為了進一步推動電動機的節(jié)能，美國能源 部、環(huán)保局以及美國能源效率聯(lián)盟 (CEE) 組織在 2001 年推出超高效率電機 (NEMAPremium的) 生產(chǎn)和應用。美國在完成了其最低效率標準 NEMA12- 10 的制訂 工作后，考慮到用戶對更高效率水平

11、產(chǎn)品的需求，又制訂了一系列超前標準，如 NEMAE設 計標準(即NEMA12- 11 標準) ，其效率指標較 NEMA12- 10 提高了 1%4%; 美國能源效率聯(lián)盟 (CEE)與美國 NEMA聯(lián) 合制定的超高效率電機 (Premium Efficiency) 指標，其效率水平接近 NEMAE設計，較 EPAct 指標提高了 1%3%，損 耗較 EPAct 指標下降了 20%左右2 。美國節(jié)能經(jīng)濟委員會 (ACEEE)與美國電氣制造商協(xié)會 (NEMA)同意提出新的工業(yè) 電機能效標準，并已經(jīng)遞交給眾議院能源與商務委員會和參議院能源與自然資源委員會，作為能源立法的參考。新的建議目的不僅是設定更高

12、的最低強制效率水平， 同時也是擴展現(xiàn)有標準的范圍。 2.2 歐盟2005 年 7 月，歐洲委員會正式發(fā)布了建立耗能產(chǎn)品生態(tài)設計框架指令 2005/32/EC（ 簡稱“ EuP 指令” ） ，對耗能產(chǎn)品實施強制性的生態(tài)設計管理。根據(jù) EuP 指令頒布時的規(guī)定，歐委會必須不遲于 2007 年 7 月 6 日正式公布 EuP 指令 所涉及的 19 類產(chǎn)品的工作計劃，包括列為優(yōu)先考慮制定實施措施的產(chǎn)品清單。電 機產(chǎn)品、泵、風扇被列為 EuP 第 11 類產(chǎn)品。歐盟在 2008 年 5 月 2729 日召開 EuP 指令第 7 次會議，針對電機產(chǎn)品 EuP 執(zhí)行措施草案進行討論。執(zhí)行措施草案 規(guī)定，對額

13、定電壓不大于 1 000 V 、額定輸出功率為 0.75200 kW、連續(xù)工作制 的、防護等級達到 IEC60034- 5 定義的 IP4x 等級及以上的 2 極、 4 極和 6 極的 符合 IEC600034- 1 要求的單速三相鼠籠異步電動機 （50Hz，60Hz 或者 50/60Hz） ， 自 2011 年 1 月 1 日起，其最小能耗應達到標準 IEC60034-30 規(guī)定的效率 2 水平 ; 自 2015 年 1 月 1 日起，額定功率為 7.5200 kW 的電機，其最小能耗應達到標準 規(guī)定的效率 3 水平;另外自 2011 年1 月1 日起，銘牌和出廠產(chǎn)品文件應標示滿載 效率和能

14、效等級。 3 電機產(chǎn)品能效測試方法目前全世界并沒有一個統(tǒng)一的電機效率測試方法。各國在測試電機效率時基本 上是采用測量各損耗分量而求取效率的損耗分析法，但在具體方法上目前國際上并 不統(tǒng)一。表 2 列出了不同國家和地區(qū)所采用的電動機效率試驗方法標準，它們的 主要差別在于對負載雜散損耗的處理。測定高效電機時應采用精度比較高的測試方法。 IEEE112- B 是采用測功機測定各損耗分量之和的效率間接測定法。這是一種直接測量電機載荷以及輸出功率的方法 , 即 電機負載的附加損耗是通過實測得出來的。 IEC 60034- 2 是假定雜耗為 0.5%輸入功率的效 率間接測定法;IEC 61972 類似于 I

15、EEE112- B 。4 提高電機產(chǎn)品能效的途徑 提高電機產(chǎn)品能效和推廣高效電機是一項系統(tǒng)工程。從企業(yè)層面上講，提高電 機產(chǎn)品能效指運用優(yōu)化設計技術、新材料技術、控制技術、集成技術、試驗檢測技術等現(xiàn)代 設計手段，減小電動機的功率損耗，提高電動機的效率，設計出高效的電動機。 從技術法規(guī)層面來講，提高電機產(chǎn)品能效必須建立統(tǒng)一的測試標準、能效分 類、協(xié)調(diào)的市場系統(tǒng)和標識。如推行強制法規(guī)、自愿協(xié)議，通過執(zhí)法和稽查 （ 認證，抽查，懲 罰） 、推行認證和能效標準制度。國家強制能效標準是促進全社會向提高能效方向發(fā)展的動員 令。 2007 年8 月，國家標準 GB18613- 2006 中小型三相異步電動機

16、能效限定值及能效等 級正式實施，同時我國于 2008 年 6 月 1 日開始實施電動機能效標識。以強制性的能效標識 管理制度和自愿性產(chǎn)品認證作為規(guī)范電動機市場，促進高效電動機發(fā)展的策略手段 3 。 從激勵機制層面來講，我國應該借鑒參考國外發(fā)達國家成功的財政激勵措施，包括貸款、退稅、清潔發(fā)展機制、獎懲等Should we consider the efficiency to calculate the motor full load current? For example:If we have the motor of the following specifications:25 HP, 6

17、0 Hz, 480 V, 3 Phase, 0.8 p.f, 89% efficiency at full load Which of the below formula should we use to calculate the Full Load Current? Motor Full Load Current = (0.746 x 25 x 1000) / (1.732 x 460 x 0.8) ORMotor Full Load Current = (0.746 x 25 x 1000) / (1.732 x 460 x 0.8 x 0.89)It is obviuos that y

18、ou are not aware of the IEC/NEMA codes. These codes, either ofthem are now adopted by most of the nations/ national codes are mede inline.Excerpts from the first link that I referredThe NEC states that the motor nameplate must show the following information:, Rated voltage or voltages, Rated full-lo

19、ad amps for each voltage level, Frequency, Phase, Rated full-load speed, Insulation class and rated ambient temperature, Rated horsepower, Time rating, Locked-rotor code letter, Manufacturer's name and addressIn addition to this required information, motor nameplates may also include data like f

20、rame size, NEMA design letter, service factor, fullload efficiency, and power factor.Finally, some nameplates may even include data like bearing identification numbers, certification code, manufacturer serial number, and symbols and logos. and copmaring it with the rated current on name plate of the

21、 motorSince there is already the full load rated current on the name plate, which you are agreeing too, I don't see any fun in comparing with the calculation. As a regular user of the motors in various applications, from few KW to a couple of MWs, at least we do not take the pain.Mr. sbthanks fo

22、r your clarification for motor name plate !but the question for Mr, msamad was"Should we consider the efficiency to calculate the motor full load current?" and any one can read the name plate data easily but the engineering wise is how to learn more about it,and if you think that the rated

23、 power on the name plate of any motor is for output power, so?!Regardsif you think that the rated power on the name plate of any motor is for outputpower.It is not what I think, it is.Input = output /.KVA = KW / cos KVA = (?3) V Iwhere is the question (as per as the OP is concerned) ? and if theques

24、tion is whether the motor rating KW/ HP is input (electr) of output(mech) it is already covered in quite a few threads. In the endstill the question remains - if the motor name plate already has clearlythe rated current (FLA) at the rated voltage why to calculate .Unless it is a class assignment. (O

25、f course I didn't look from thisangle). And if the voltage/ load is not the rated , even can not betaken.The formula to be used in your case is the following: P = I * U *sqrt(3) * pf * eff, which isI = P/(sqrt(3)*U*pf*eff), (for Y connection) I* sqrt(3) = P/(U * pf* eff )(for delta connection) whereI = full load current Amperes or (I * sqrt(3) for delta) P =output power WattsU = voltage (line-to-line) Voltspf = power factor as decimaleff = efficiency as decimalSince you have the output power in HP (horse-power