单速三相笼型感应电动机能效分级标准宣贯
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IEC60034-30单速三相笼型感应 电动机能效分级（IE代码）标准宣贯
李秀英
上海电器科学研究所(集团)有限公司 2009年9月24日
2020/6/8
参加IEC60034-30标准制定工作组
在IEC 60034-30标准制定工作组成 立之际，全国旋转电机标准化技术委 员会秘书处派出上海电器科学研究所 （集团）有限公司2名专家参加该国 际标准制定工作组，以协调和反映我 国电机行业的实际情况，在国际标准 的制订过程中掌握了话语权。同时也 了解了许多国外先进公司的相关信息 ，加强和建立了合作和沟通的渠道。
到2019年6月16日将IE2能效等级作为电机强制性最低 能效标准 到2019年1月1日7.5kW～375kW电机将以IE3能效等 级作为强制性最低能效标准 到2019年1月1日将IE3能效等级作为电机强制性最低能 效标准
IEC60034-30标准制定基本原则
• 该标准限定为低压、单速、三相、笼型感 应电动机
四、应用领域
某些专门设计的电动机也可能达不到较高的 效率等级，这类电机是 ： • 被驱动机械有特殊要求（例如重载起动、特殊的 转矩强度/或最大转矩特性、起动/停机次数多、 转子惯量小） • 特殊的供电电源特性（例如限制起动电流，电压 和/或频率容差大）； • 特殊的环境条件（例如很高或很低的环境温度、 排烟电动机、安装在高海拔地区）
• 制造商标注在铭牌上的效率值（额定效率）应该 大于或等于本标准定义的名义效率（根据铭牌上 的能效分级（IE代码））。
• 任何单一电动机的满载效率，当在额定电压和额 定频率下进行试验时，应该不低于额定效率减效 率的容差，根据IEC60034-1计及容差。
注：推荐在产品说明书中表明50％，75％ 和额定负载时的效率。本标准的效率只适 用于额定输出功率。
●60Hz时标准效率名义限值（IE1）采用巴西标准。高效率 名义限值(IE2)和超高效率名义限值（IE3）是采用美国的 EPAct标准。
●新的超超高效率等级（IE4）由本标准的将来的版本考虑。
注：IE4效率等级将在本标准的下一版中合并到标准文本中。其目标是在 IE3的基础上将损耗减少15％得到。期望技术的进步或其他的电动机 能达到IE4的水平。本标准的范围也将根据这进行修改。
多电压/频率组合时
• 电动机的定额对应一个较宽的电压范围（如400V±10％ ）时应指定一个额定效率和额定效率等级（IE代码），电 压波动对效率带来的影响将不考虑。
• 对具有一种以上额定电压/频率/输出功率组合的电动机， 应对每一种额定电压/频率/输出功率组合规定额定效率和 额定效率等级(IE代码)。然而，作为最低效率的最小值及 其相应的IE代码（所有电压/频率/输出功率的组合）应该 标注在铭牌上。 所有效率值和相应的IE代码应在产品的文件中提供（目录 或使用说明书）。
• 在相同磁通和输出功率下的额定电压/频率组合，如 230V/400V(△/Y接法)或230V/460V（2Y/Y接法），只 有一个额定效率和效率分级（IE代码）。
定额
• 相同设计的电机由于材料，加工工艺的变化，测 试的电动机效率会有不同。对同一设计的一批电 动机其满载效率不是唯一值而是在一定范围内。 因此，本标准给出额定输出效率限值是名义值。
●50Hz和60Hz之间的效率差随着极数和电机尺寸而变化。一般来说，三 相笼型感应电动机功率从0.75kW到370kW，60Hz时的效率比50Hz 时的效率高2.5％～0.5％。仅仅大功率2P电机，由于铁耗和风摩耗比 例较高在60Hz时效率有所减少。
4P电机的曲线
Nom inal efficiency (%)
效率限值表
●50Hz时IE1效率名义限值－－表3 ●60Hz时IE1效率名义限值－－表4 ●50Hz时IE2效率名义限值－－表5 ●60Hz时IE2效率名义限值－－表6 ●50Hz时IE3效率名义限值－－表7 ●60Hz时IE3效率名义限值－－表8
50Hz效率与60Hz效率
●对于给定的机座号和输出功率，一般来说电动机设计成60Hz时比设计 成50Hz更容易达到高效率。因为电动机的尺寸和转矩的关系不像理论 上输出与速度的关系的线性增加，如从50Hz到60Hz增加了20%.
选择中和低不确定度的方法。所选择的试验方法 应在电动机所附文件中说明 • 对其他高效率等级，只能选择低不确定度的试验 方法
辅助设备
本标准涵盖的电动机可能会有些 辅助设备如轴封，外风扇，机械制动 器，倒转停机装置，速度传感器，转 速器发生器等各种组合。 • 测试这种情况电动机的效率应该是没 有辅助设备时的。 • 齿轮电机和水泵电机常常有轴封以阻 止齿轮油或水进入电机。测试效率时 应该不考虑这些轴封。
●效率值应圆整保留小数一位， 如：XX.X％。
效率来自百度文库值
● 50Hz时标准效率名义限值（IE1）和高效率名义限值(IE2) 是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于试验方法不 同，效率值略有调整。（CEPEP：附加损耗是按输入功率 的0.5％，本标准附加损耗按实测值）。
●50Hz时超高效率名义限值（IE3）的设定是基于其损耗比 高效率名义限值（IE2）减少15％～20％。
参加IEC60034-30标准制定工作组
• 第一次工作组会议：2019年10月在德国法兰克福
• 第二次工作组会议：2019年5月在美国华盛顿 • 第三次工作组会议：2019年3月在南非 • 第四次工作组会议：2009年2月在中国上虞 • 2019年10月，IEC批准发布了该标准 • 2009年7月23日欧盟已通过决议：
分级
能效分级由字母“IE”组成（“国 际能效分级”的缩写），根据下表1用 数字表示分级。
IE1－－－标准效率 IE2－－－高效率 IE3－－－超高效率 IE4－－－超超高效率 有些电动机额定效率低于IE1的限 值。这类电动机将不标注IE代码。
标注
●额定效率和IE代码都要标注在 铭 牌上，如：“IE2-84.0%”
●50Hz时用计算公式处理 ●60Hz时则按如下原则处理： ●输出功率在两个连续的额定功率中间
或以上时效率取功率大的一点为额定 值。
●输出功率在低于两个连续的额定功率 中间值时效率取功率小的一点为额定 值。
我国目前现状
● 对应IE1等级的电机
目前我国的Y、Y2、Y3系列电机的效率水平相当于该等 级，由于杂散损耗试验方法不同，效率数值上略有不同， 略作调整可以达到。
因此，在制订国内的强制性最低能效标准时，应 考虑上述情况。
第5章：效率
• 5.1 测定 • 5.2 定额 • 5.3 分级和标注 • 5.4 名义效率限值
效率的测试
• 效率应该在额定输出功率、额定电压和额定频率 时测定
• 效率和损耗的测试应该根据IEC60034-2-1标准 • 对IE1（标准效率）及以下效率等级，测试方法可
• 根据电动机的使用和装机情况，确定为一 般用途电机，并确定其功率范围，极数范 围等
• 考虑国际市场上已有的电动机能效标准 • 标准包含50Hz，60Hz • 使用统一的效率测试方法
2020/6/8
2020/6/8
2020/6/8
2020/6/8
第4章：应用场合（信息性）
●本标准涵盖的电动机也可以应用于变速驱动的场合（见 IEC60034-17/GB/T 20191-2019）。在这种应用场合下，由于供 电电源的电压谐波分量造成损耗增加，不能假定电动机的额定 效率还能适用。 ● 电 动 机 的 冷 却 方 式 不 是 IC0Ax，IC1Ax，IC2Ax，IC3Ax 或 IC4Ax（见IEC60034-6）时也可能达不到所要求的高效率值。 ●在某些国家，电机结构受空间约束（高输出设计，如比通常国 家标准更小的机座尺寸）。这类电机也涵盖在本标准中，但是， 由于机座尺寸更小，它们可能达不到所要求的更高效率等级。 ●根据IEC 60079-0设计的运行在爆炸性环境下的电机也涵盖在 本标准中，但是，由于考虑到安全的要求，电机结构设计上采 取了防爆的措施（如增加气隙，减小起动电流，增加密封等）， 它们也可能达不到高效率等级。
100 95 90 85 80 75 70 0,1
Electric motors 4-pole 50 Hz
0.75 kW to 375 kW
2%
10%
1
IE3 IE2 IE1
IEC 60034-30 (Ed. 1.0) 2019
10
100
Motor output (kW )
1000
非额定功率时效率的插值
●在中小型感应电动机中，绕组损耗I2R是主要损耗。当转矩保持不变时 ，从50Hz到60Hz他们基本上保持不变。虽然风摩耗，铁耗会随着频率 的增加而增加，但他们在这类电动机中只占有很小的部分。因此， 60Hz时损耗增加小于20%而输出功率增加了20%，因此，相比50Hz时， 效率得到改善。
●实际上，无论50Hz还是60Hz电机输出功率的设计是按照标准的功率等 级进行的，如IEC60072-1和地方标准例如EN50374。因此，电动机 额定功率的增加并不总是满足20%的原则。因此，如果电动机在各自 的频率下都是优化设计的，那么60Hz时的优势还是适用的。
● 对应IE2等级的电机
目前我国的YX3系列电机的效率水平相当于该等级，由 于杂散损耗试验方法不同，效率数值上略有不同，略作调 整可以达到。
● 对应IE3等级的电机 目前行业正在组织力量进行开发中，并且将是
完全采用新的试验方法，指标也完全符合IE3等级 。
注 ： 如 在 日 本 可 能 用 于 这 样 的 组 合 “ 2 2 0 V/50Hz－200V/60Hz－ 220V/60Hz”， 在 欧 洲 可 能 有 这 样 的 组 合 “ 3 8 0 V/50Hz－400V/50Hz460V/60Hz”。对这些例子，可能会有3或4个效率额定值有几个不同的IE分 级。
李秀英
上海电器科学研究所(集团)有限公司 2009年9月24日
2020/6/8
参加IEC60034-30标准制定工作组
在IEC 60034-30标准制定工作组成 立之际，全国旋转电机标准化技术委 员会秘书处派出上海电器科学研究所 （集团）有限公司2名专家参加该国 际标准制定工作组，以协调和反映我 国电机行业的实际情况，在国际标准 的制订过程中掌握了话语权。同时也 了解了许多国外先进公司的相关信息 ，加强和建立了合作和沟通的渠道。
到2019年6月16日将IE2能效等级作为电机强制性最低 能效标准 到2019年1月1日7.5kW～375kW电机将以IE3能效等 级作为强制性最低能效标准 到2019年1月1日将IE3能效等级作为电机强制性最低能 效标准
IEC60034-30标准制定基本原则
• 该标准限定为低压、单速、三相、笼型感 应电动机
四、应用领域
某些专门设计的电动机也可能达不到较高的 效率等级，这类电机是 ： • 被驱动机械有特殊要求（例如重载起动、特殊的 转矩强度/或最大转矩特性、起动/停机次数多、 转子惯量小） • 特殊的供电电源特性（例如限制起动电流，电压 和/或频率容差大）； • 特殊的环境条件（例如很高或很低的环境温度、 排烟电动机、安装在高海拔地区）
• 制造商标注在铭牌上的效率值（额定效率）应该 大于或等于本标准定义的名义效率（根据铭牌上 的能效分级（IE代码））。
• 任何单一电动机的满载效率，当在额定电压和额 定频率下进行试验时，应该不低于额定效率减效 率的容差，根据IEC60034-1计及容差。
注：推荐在产品说明书中表明50％，75％ 和额定负载时的效率。本标准的效率只适 用于额定输出功率。
●60Hz时标准效率名义限值（IE1）采用巴西标准。高效率 名义限值(IE2)和超高效率名义限值（IE3）是采用美国的 EPAct标准。
●新的超超高效率等级（IE4）由本标准的将来的版本考虑。
注：IE4效率等级将在本标准的下一版中合并到标准文本中。其目标是在 IE3的基础上将损耗减少15％得到。期望技术的进步或其他的电动机 能达到IE4的水平。本标准的范围也将根据这进行修改。
多电压/频率组合时
• 电动机的定额对应一个较宽的电压范围（如400V±10％ ）时应指定一个额定效率和额定效率等级（IE代码），电 压波动对效率带来的影响将不考虑。
• 对具有一种以上额定电压/频率/输出功率组合的电动机， 应对每一种额定电压/频率/输出功率组合规定额定效率和 额定效率等级(IE代码)。然而，作为最低效率的最小值及 其相应的IE代码（所有电压/频率/输出功率的组合）应该 标注在铭牌上。 所有效率值和相应的IE代码应在产品的文件中提供（目录 或使用说明书）。
• 在相同磁通和输出功率下的额定电压/频率组合，如 230V/400V(△/Y接法)或230V/460V（2Y/Y接法），只 有一个额定效率和效率分级（IE代码）。
定额
• 相同设计的电机由于材料，加工工艺的变化，测 试的电动机效率会有不同。对同一设计的一批电 动机其满载效率不是唯一值而是在一定范围内。 因此，本标准给出额定输出效率限值是名义值。
●50Hz和60Hz之间的效率差随着极数和电机尺寸而变化。一般来说，三 相笼型感应电动机功率从0.75kW到370kW，60Hz时的效率比50Hz 时的效率高2.5％～0.5％。仅仅大功率2P电机，由于铁耗和风摩耗比 例较高在60Hz时效率有所减少。
4P电机的曲线
Nom inal efficiency (%)
效率限值表
●50Hz时IE1效率名义限值－－表3 ●60Hz时IE1效率名义限值－－表4 ●50Hz时IE2效率名义限值－－表5 ●60Hz时IE2效率名义限值－－表6 ●50Hz时IE3效率名义限值－－表7 ●60Hz时IE3效率名义限值－－表8
50Hz效率与60Hz效率
●对于给定的机座号和输出功率，一般来说电动机设计成60Hz时比设计 成50Hz更容易达到高效率。因为电动机的尺寸和转矩的关系不像理论 上输出与速度的关系的线性增加，如从50Hz到60Hz增加了20%.
选择中和低不确定度的方法。所选择的试验方法 应在电动机所附文件中说明 • 对其他高效率等级，只能选择低不确定度的试验 方法
辅助设备
本标准涵盖的电动机可能会有些 辅助设备如轴封，外风扇，机械制动 器，倒转停机装置，速度传感器，转 速器发生器等各种组合。 • 测试这种情况电动机的效率应该是没 有辅助设备时的。 • 齿轮电机和水泵电机常常有轴封以阻 止齿轮油或水进入电机。测试效率时 应该不考虑这些轴封。
●效率值应圆整保留小数一位， 如：XX.X％。
效率来自百度文库值
● 50Hz时标准效率名义限值（IE1）和高效率名义限值(IE2) 是基于CEMEP-EU的EFF2和EFF1。然而由于试验方法不 同，效率值略有调整。（CEPEP：附加损耗是按输入功率 的0.5％，本标准附加损耗按实测值）。
●50Hz时超高效率名义限值（IE3）的设定是基于其损耗比 高效率名义限值（IE2）减少15％～20％。
参加IEC60034-30标准制定工作组
• 第一次工作组会议：2019年10月在德国法兰克福
• 第二次工作组会议：2019年5月在美国华盛顿 • 第三次工作组会议：2019年3月在南非 • 第四次工作组会议：2009年2月在中国上虞 • 2019年10月，IEC批准发布了该标准 • 2009年7月23日欧盟已通过决议：
分级
能效分级由字母“IE”组成（“国 际能效分级”的缩写），根据下表1用 数字表示分级。
IE1－－－标准效率 IE2－－－高效率 IE3－－－超高效率 IE4－－－超超高效率 有些电动机额定效率低于IE1的限 值。这类电动机将不标注IE代码。
标注
●额定效率和IE代码都要标注在 铭 牌上，如：“IE2-84.0%”
●50Hz时用计算公式处理 ●60Hz时则按如下原则处理： ●输出功率在两个连续的额定功率中间
或以上时效率取功率大的一点为额定 值。
●输出功率在低于两个连续的额定功率 中间值时效率取功率小的一点为额定 值。
我国目前现状
● 对应IE1等级的电机
目前我国的Y、Y2、Y3系列电机的效率水平相当于该等 级，由于杂散损耗试验方法不同，效率数值上略有不同， 略作调整可以达到。
因此，在制订国内的强制性最低能效标准时，应 考虑上述情况。
第5章：效率
• 5.1 测定 • 5.2 定额 • 5.3 分级和标注 • 5.4 名义效率限值
效率的测试
• 效率应该在额定输出功率、额定电压和额定频率 时测定
• 效率和损耗的测试应该根据IEC60034-2-1标准 • 对IE1（标准效率）及以下效率等级，测试方法可
• 根据电动机的使用和装机情况，确定为一 般用途电机，并确定其功率范围，极数范 围等
• 考虑国际市场上已有的电动机能效标准 • 标准包含50Hz，60Hz • 使用统一的效率测试方法
2020/6/8
2020/6/8
2020/6/8
2020/6/8
第4章：应用场合（信息性）
●本标准涵盖的电动机也可以应用于变速驱动的场合（见 IEC60034-17/GB/T 20191-2019）。在这种应用场合下，由于供 电电源的电压谐波分量造成损耗增加，不能假定电动机的额定 效率还能适用。 ● 电 动 机 的 冷 却 方 式 不 是 IC0Ax，IC1Ax，IC2Ax，IC3Ax 或 IC4Ax（见IEC60034-6）时也可能达不到所要求的高效率值。 ●在某些国家，电机结构受空间约束（高输出设计，如比通常国 家标准更小的机座尺寸）。这类电机也涵盖在本标准中，但是， 由于机座尺寸更小，它们可能达不到所要求的更高效率等级。 ●根据IEC 60079-0设计的运行在爆炸性环境下的电机也涵盖在 本标准中，但是，由于考虑到安全的要求，电机结构设计上采 取了防爆的措施（如增加气隙，减小起动电流，增加密封等）， 它们也可能达不到高效率等级。
100 95 90 85 80 75 70 0,1
Electric motors 4-pole 50 Hz
0.75 kW to 375 kW
2%
10%
1
IE3 IE2 IE1
IEC 60034-30 (Ed. 1.0) 2019
10
100
Motor output (kW )
1000
非额定功率时效率的插值
●在中小型感应电动机中，绕组损耗I2R是主要损耗。当转矩保持不变时 ，从50Hz到60Hz他们基本上保持不变。虽然风摩耗，铁耗会随着频率 的增加而增加，但他们在这类电动机中只占有很小的部分。因此， 60Hz时损耗增加小于20%而输出功率增加了20%，因此，相比50Hz时， 效率得到改善。
●实际上，无论50Hz还是60Hz电机输出功率的设计是按照标准的功率等 级进行的，如IEC60072-1和地方标准例如EN50374。因此，电动机 额定功率的增加并不总是满足20%的原则。因此，如果电动机在各自 的频率下都是优化设计的，那么60Hz时的优势还是适用的。
● 对应IE2等级的电机
目前我国的YX3系列电机的效率水平相当于该等级，由 于杂散损耗试验方法不同，效率数值上略有不同，略作调 整可以达到。
● 对应IE3等级的电机 目前行业正在组织力量进行开发中，并且将是
完全采用新的试验方法，指标也完全符合IE3等级 。
注 ： 如 在 日 本 可 能 用 于 这 样 的 组 合 “ 2 2 0 V/50Hz－200V/60Hz－ 220V/60Hz”， 在 欧 洲 可 能 有 这 样 的 组 合 “ 3 8 0 V/50Hz－400V/50Hz460V/60Hz”。对这些例子，可能会有3或4个效率额定值有几个不同的IE分 级。