電動機能效標準

,一、引言二高效率電機及電動機能效標準三、中小型電機發(fā)展及現狀四、高效電機產業(yè)政策及法律法規(guī)五、高效電機節(jié)能分析與應用,一、引言,2012年11月26日，聯(lián)合國氣候變化框架公約第18次締約方會議暨京都議定書第8次締約方會議在卡塔爾多哈開幕，12月8日結束。中國政府提出，到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。,一、引言,節(jié)能減排在當今世界是一個無法回避的話題，影響著世界經濟的發(fā)展。作為節(jié)能減排重點的工業(yè)領域。其中，電機系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，用電量約占全國用電量的60%，引起各方關注。,YE3超高效電機效率平均值為91.7%YX3高效電機效率平均值為90.3%Y系列電機效率平均值為87.3%,一、引言,2007年7月1日起正式實施中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級(GB18613-2006)國家標準的頒布實施，規(guī)定自2011年7月1日起，凡是能效標準達不到國標強制要求的產品將不能繼續(xù)生產、銷售。,一、引言,二、高效率電機及電動機能效標準,1何為高效率電機高效率電機出現在上世紀70年代第一次能源危機時,它與一般電動機相比其損耗下降約20%左右。由于能源供應的持續(xù)緊張，近年又出現了所謂超高效率電機，其損耗又比高效率電機下降15%20%。這些電機的功率等級與安裝尺寸關系，以及其他性能要求則與一般電動機相同。,二高效率電機及電動機能效標準,2電動機能效標準目前世界上己有十余個國家和地區(qū)頒發(fā)了電動機能效標準，主要有美國、歐盟、澳大利亞和中國的電動機能效標準。2008年6月1日，中國由發(fā)改委和質檢總局頒布實施能源效率標識管理辦法。電機必須標識能效等級。,1）美國的電動機能效標準美國1992年頒發(fā)能源政策法令（即EPAct）規(guī)定，從1997年起在美國生產和從國外進口到美國的電動機必須達到EPact規(guī)定最低效率指標（IE2高效電機）。2002年，美國電機制造商協(xié)會(NEMA)在制訂了超高效率電機的能效標準，一般稱為NEMAPremium標準，2007年通過立法，2010年12月17日后執(zhí)行IE3超高效能效限定值。,2）歐盟的電動機能效標準1999年，歐盟交通能源局與歐洲電機及電力電子制造商協(xié)會達成自愿協(xié)議(簡稱EU-CEMEP協(xié)定)。該協(xié)定將電動機的效率分為EFF1、EFF2、EFF3三級。2005年底，實施EFF2級（IE1)電動機。2008年8月11日起，歐盟EuP指令正式轉化為歐盟成員國的法規(guī)。在2011年起實施EFF1(IE2高效）標準,3）中國的電動機能效標準中國對中小型三相感應電動機在2002年頒發(fā)了能效標準，2005年修訂GB18613-2006中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級。規(guī)定自2011年7月1日起，中小型異步電機實施國家二級能效標準（即IE2高效電機）。2012年9月1日實施GB18613-2012規(guī)定2016年9月1日起，中小型異步電機實施新標國家二級（IE3超高效電機）。,4）IEC的電動機能效標準2008年，IEC/TC2確定了IEC60034-30單速、三相、籠型感應電動機效率分級。規(guī)定了全球統(tǒng)一的新電動機效率等級。其中IE1為標準效率等級；IE2為高效率等級；IE3為超高效等級；IE4為超超高效等級。,國際、國家能效等級與其他能效指標的關系,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,J、JO、JO2系列：20世紀五、六十年代為效仿原蘇聯(lián)模式階段，開發(fā)的產品有J、JO、J2、JO2系列等，該批電機已經在國家產業(yè)調整目錄明令淘汰。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,1982年定型Y系列電機：1979年，全國組織具有80年代初國際先進水平的Y（IP44）系列電動機的統(tǒng)一設計，采用國際IEC標準規(guī)定的功率等級和安裝尺寸，采用B級絕緣，1982年定型生產。,1996年定型Y2系列電機,Y2系列電動機是Y系列電機的更新?lián)Q代產品。Y2系列電機的安裝尺寸和功率等級符合IEC標準，防護等級為IP54，冷卻方法為IC41l。采用F級絕緣，溫升按B級考核并要求考核負載噪聲指標。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,2003年定型Y3系列電機,1999年，國家發(fā)布淘汰落后生產力、工藝和產品的目錄（第二批），明確規(guī)定從2002年底起淘汰熱疊軋工藝、停止生產熱軋硅鋼片。2002年，設計“以冷帶熱”的Y3系列電動機。該系列電機采用冷軋硅鋼，全系列基本滿足GB18163能效限值標準。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,2005年高效電機(IE2)-YX3系列電機電機能效限定值（2011.7.1）,從能源形勢、節(jié)能減排及世界電機行業(yè)發(fā)展出發(fā)，2003年，中小型電機開始研制滿足GB18163中節(jié)能評價值即中國2級，IE2級的高效電機。從導磁材料選擇、沖片研究、通風改善等方面改進。效率平均提高2.76%。長期連續(xù)負荷可以節(jié)約大量電費。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,2010年超高效電機(IE3)-YE3電機電機能效限定值（2016.9.1）,針對美國2011年將在全球率先強制推行超高效率標準電機，國內電科所牽頭，研制超高效電機系列產品開發(fā)。該電機損耗值比高效電機降低20%。對于年運行時間超過8000小時的電機，負荷率超過60%，電費以0.7元/度計算，1.5年左右可收回標準電機額外增加的成本。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,2012年超超高效電機（IE4）-YE4電機,針對新國標GB18613-2012要求，國內個別廠家開始試制。目前還未有成熟設計。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,我國目前中小型異步電機市場現狀截止目前，由于國內中小型電機市場上Y系列電機為主仍占據了近90%的市場份額。而目前我國高效電機的市場份額僅為3%左右。由于價格因素，目前具有規(guī)模的近300家中小型電機廠中，只有約82家取得YX3系列高效電機認證。,三、中國中小型電機發(fā)展及現狀：,GB18613-2012中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級規(guī)定，2011年7月1日，凡是能效的產品將不能繼續(xù)生產銷售。GB/T12497-2006三相異步電動機經濟運行規(guī)定，2006年12月1日起，年運行時間超過3000小時，負載率大于60%的電動機應優(yōu)先選用能效指標符合節(jié)能評價值的節(jié)能（高效）電機。,四、高效電機產業(yè)政策及法律法規(guī)：,國務院200540號產業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)JO2、JO3系列，JDO2、JDO3系列，YB隔爆型（淘汰類）國家發(fā)改委第9號產業(yè)結構調整指導目錄（2011年本）YB、YBF、YBK系列隔爆型三相異步電動機（淘汰類）Y、Y2系列電機（限制類）,四、高效電機產業(yè)政策及法律法規(guī)：,工信部200967號高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第一批）JO2、JO3系列，JDO2、JDO3系列，J2、JZ系列三相異步電動機（停止生產、盡快更換）工信部201214號高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄（第二批）Y、Y2系列電機（停止生產，規(guī)定期限內停止使用）,四、高效電機產業(yè)政策及法律法規(guī)：,上海市經信委、發(fā)改委2012181號文件：關于落實本市2012年高效電機推廣任務的通知GB18613-2006能效三級（普通效率）禁止生產，在用逐步淘汰新建、搬遷選用高效電機工信部200967號涉及電機（J、JO、YB)2013年底前淘汰JS/JSQ電機2015年底前淘汰,四、高效電機產業(yè)政策及法律法規(guī)：,GB18613標準應用解讀,GB18613標準應用解讀,GB18613標準應用解讀,GB18613標準應用解讀,電機適用范圍：電機類型、電壓、轉速、冷卻方式、設計等兩個日期：2011年7月1日2016年9月1日,收益/2.6kWx0.7RMBx8,760hrs=15943RMB,75kW,6.4kW,3.8kW,92%(EFF3)81.4kW,Input,Output,95%(EFF1)78.8kW,五、高效電機節(jié)能分析與應用,效率定義：,電機的效率是指電機所輸出的機械能與電源所提供的電能之比。用字母“”表示。高效率意味著在從電能向機械能轉化的過程中伴隨著更少的能量損失。,31,通風摩擦損耗(10%),轉子損耗(24%),定子銅耗(34%),雜散損耗(14%),電機的損耗：,定子鐵耗(18%),精密的制造,32,如何提高電機的效率？,更高質量等級銅線緊湊的端部設計良好的槽滿率優(yōu)異的浸漆工藝適當增加鐵心長度（降低電流密度）,優(yōu)化的電磁設計更高要求的制造工藝措施,降低雜散損耗,不降低冷卻效果的前提下，使用更小尺寸的風扇。更高品質的軸承更高等級的定轉子同心度，降低振動、摩擦。,降低轉子鋁耗,優(yōu)異的轉子壓鑄工藝改進轉子絕緣高壓沖模鑄鋁轉子高的轉子動平衡,選用高效片，確保材質的低損耗、高磁感特性。先進合理的槽形設計。更薄的硅鋼片,降低定子銅耗,降低風摩損耗,降低鐵耗,如何提高電機的效率？,IEC效率等級劃分的效率數值標準,不同容量、不同轉速下電機的效率對比,4極電動機的能效等級,我國目前廣泛應用的系列電動機效率平均值為87.3；高效電動機的效率平均值為90.3，超高效電動機其效率平均值為91.7。,高效電機投資、節(jié)能潛力分析,國家積極鼓勵高效電機推廣使用，制定了相關政策：財政部、發(fā)改委聯(lián)合頒布了關于做好2011年高效電機推廣工作的通知（財建2011-62號），對購買和使用高效電機的企業(yè)給予一定額度的財政補貼（2011年標準見表2），該標準持續(xù)到2012年年底前：,高效電機節(jié)能潛力分析（高效電機投資回收期）：,以一臺常見的18.5kW4極電機為例：Y系列電機效率值為89.3%（IE1級）；高效電機效率值為91.2%（IE2級）；超高效電機效率值為92.6%（IE3級）。按照60%平均負荷率，年運行時間8500小時，寶鋼實際電能成本0.5元/度進行計算。新建項目采用高效或超高效電機投資回報期對比見下表。,高效電機節(jié)能潛力分析（高效電機投資回收期）：,高效電機應用注意：1、高效電機的壽命周期成本（LCC）；2、高效電機的應用范圍；3、電機系統(tǒng)的節(jié)能；4、電機節(jié)能的計算與評估。,1、對于符合GB18613-2012規(guī)定范圍內的低壓三相異步電機，應選用高效電動機（IE2級），且考慮財政補貼后，不增加投資，多節(jié)電；2、對年運行時間（小時）負載率（0-100%）4800的電動機（高負荷率、高運行時間）宜選用超高效電動機；3、高效高壓三相異步電機及稀土永磁高效電機，因國家標準、產業(yè)政策未強制推行，價格高，可通過技術經濟