電機是量大面廣的產品，產品的覆蓋面遍及工業、農業、國防、交通、公用設施等各個領域。如果電機按饋電電源的類型進行分類，一般可分為直流電機和交流電機；若按功率的大小進行分類，可分為微特電機、分馬力電機、中小型電機和大型電機等；若按產品的類型、功能及用途進行分類，又可分為發電機和電動機，各種功能和用途的電機種類應該說非常多，隨著技術的發展和不斷進步，各種各樣的電機會越來越多。

在電機產品中，中小型交流異步電動機所占的比例最大，產品使用的覆蓋面也最廣泛。我國中小型交流異步電動機產品的技術發展大致可分為二個階段。

1）第一個階段（自1950起）：

由于該階段處于解放初期，我國尚還沒有形成自己的工業基礎和標準體系，故主要是學習和采用了原蘇聯國家標準體系。該階段主要的代表產品有J、JO和 J2、JO2系列三相異步電動機。1952年我國首個中小型三相異步電動機J、JO系列產品誕生，第一次統一了我國中小型電機工業的技術體系，徹底改變了舊中國遺留的電機產品的混亂局面。通過開展電機的標準化、系列化、通用化工作，使產品達到統一并成系列化發展，為中國電機工業的迅速發展奠定了堅實的基礎。1958年開始組織進行J2、JO2系列全國統一設計，1965年J2、JO2系列電機通過鑒定，并在全國進行推廣應用。J2、JO2電機延續生產了二十多年，一直延續到1981年Y系列三相異步電動機產品開發完成，1985年國家發布公告正式宣布淘汰。

2）第二個階段（自1978年起）：

隨著我國改革開發政策的實施，我國原有的標準體系已不能適應我國國民經濟發展和對外開發的需要，為此，中小型電機行業開始轉入采用國際電工委員會組織IEC標準體系。該階段的主要代表產品有Y、Y2和Y3系列以及YX3、YE2系列高效率、YE3系列超高效率三相異步電動機產品。

1982年我國首個符合IEC標準的Y系列三相異步電動機通過鑒定，并在隨后的幾年間，在Y系列電機基礎上完成了繞線轉子式電機、防爆專用電機、起重冶金專用電機、電磁制動電機、變極多速電機、齒輪減速電機等20多個派生專用系列產品的開發,形成了我國中小型電機行業新的產品與標準體系。自1985年起，國家發布公告淘汰J、JO和J2、JO2老系列產品，并推廣采用Y系列電機，自此，Y系列及其派生系列產品在全國范圍內推廣。

為了進一步提高我國中小型異步電動機在國際市場上的競爭能力，九十年代初開始組織Y2系列三相異步電動機的研制，于1996年通過鑒定，Y2系列電機投入市場贏得國外用戶市場的歡迎，成為電機出口市場的主要產品。

自2002年1月起，根據國家開展淘汰熱軋硅鋼片、推廣采用冷軋硅鋼片（即“以冷代熱”）的需要，完成了Y3系列三相異步電動機的研制，2003年3月通過鑒定。Y3系列電機是國內第一個全系列采用冷軋硅鋼片設計的系列電機，其效率指標達到了國標(GB18613-2006)《中小型三相異步電動機能效限定值和節能評價值》中能效限定值的規定，同時達到歐洲eff2效率標準。隨后又完成了YX3系列高效率三相異步電動機開發，其效率指標滿足GB18613《中小型三相異步電動機能效限定值及節能評價》中節能評價要求，同時符合歐洲eff1標準。

自2007年起，按照國際電工委員會IEC組織的有關電機高效和超高效率最新標準體系，開展了YE2高效和YE3超高效三相異步電動機系列產品的開發。近期又在組織行業開展YE4超超高效率三相異步電動機系列產品的開發。

隨著中小型電機行業的發展和產品不斷的更新換代，國內中小型電機的生產能力基本上能滿足我國國民經濟各行各業的一般需要。我國已經成為世界上最大的中小型電機生產、使用和出口大國。根據中國電器工業協會中小型電機行業分會對行業中約80家骨干企業年產量的統計結果，其產量的逐年增長情況如圖1所示。

隨著能源的日趨緊張，由于電機系統所消耗的電能，約占整個社會總用電量50%左右，因此世界各國政府和國際組織對電機系統的節能均給予了高度重視，美國、歐洲、加拿大、澳大利亞等國家和地區都制訂了有關電動機的能效標準。

美國于1992年通過了電動機有關節能的新能源法令（EPACT），規定自1997年10月24日起，在美國生產和進口到美國市場的電動機必須要達到該法令所規定的效率標準，否則就不能進入市場。該法令所規定的電動機為一般用途、單速、在230/460V和恒定60Hz的電源下運行的三相籠型異步電動機，功率范圍為1～200馬力，極數為2、4、6P。該法令所規定的電動機最低效率標準比當時一般工業用電動機的效率平均提高了2.7%，電動機損耗分別下降了15～33%，平均下降了24.3%。2001年美國又制定了超高效率電機標準（NEMA Premium標準），其功率范圍為1～500hp，單速，2、4、6P，為連續定額的三相籠型異步電動機，并自2011年起在全球范圍內率先強制推行超高效率電動機。

歐盟于1999年制訂了電動機能效標準（EU—CEMEP協議），將電動機的效率水平分為Eff1、Eff2和Eff3三級，其中Eff3電機為低效率（Low efficiency）電動機，Eff2電動機為效率改善（Improved efficiency）電動機，Eff1電動機為高效率（High efficiency）電動機。該協議規定制造商應在產品銘牌和樣本數據表上列出效率級別的標識及效率數值，以便于用戶選用和識別。該協議還規定，制造商除應標明電動機在額定負載時的效率數值外，還應標明電動機在3/4負載時的效率數值。該協議所覆蓋的產品為全封閉扇冷型（IP54或IP55）三相交流籠型異步電動機，功率范圍為1.1～90kW，極數為2、4P，電壓為400V、50Hz、S1工作制（即連續定額），標準設計（即其起動性能符合IEC60034—12中N設計的技術要求）。

鑒于世界上許多國家和地區都相繼制訂了低壓三相異步電動機的能效標準，如美國、加拿大、歐盟、澳大利亞和新西蘭、巴西、中國等，由于在有關高效電機的標準定義方面存在較大的差異，給各國對高效電機的認同及全球貿易帶來了一些障礙，為此，國際電工委員會IEC組織于2008年10月頒布了IEC60034-30“單速、三相籠型感應電動機的能效分級”標準，統一了全球的電機效率標準。

根據各國不同的情況，IEC60034-30統一將電動機能效標準分為IE1、IE2、IE3、IE4四個等級，其中IE1為標準效率、IE2為高效率、IE3為超高效率、IE4為最高效率等級，并制訂了50Hz和60Hz兩套標準體系，分別用于電源頻率50Hz和60Hz的國家和地區；同時統一了效率的測試方法。該標準適用范圍為：額定電壓為1000V及以下，輸出功率為0.75～375kW，極數為2、4、6P，S1連續工作制或S3斷續工作制（負載持續率為80%及以上）。

2014年國際電工委員會IEC頒布了IEC60034-30-1《在線運行交流電機能效分級（IE代碼）》，效率分為IE1、IE2、IE3、IE4、IE5五個等級（其中IE5僅為概念，未有具體數值）。該標準規定范圍為：額定電壓為1000V及以下，輸出功率為0.12～1000kW，極數為2、4、6、8極，適用于所有在線運行的交流電動機。同時，IEC組織還在考慮制訂IEC60034-30-2《變速交流電機能效分級（IE代碼）》，對于在變頻器供電下的各種變頻調速電機規定相應的效率標準。

我國最早的高效率電機標準應該是始于1985年，當時為了滿足我國工業領域節能的需要，在Y系列三相異步電動機產品基礎上，開發了YX系列高效率三相異步電動機產品，效率平均比Y系列提高3.5%左右。該產品的額定電壓為380V、輸出功率為0.55～90kW，極數為2、4、6極，并制訂了行業標準《YX系列高效率三相異步電動機技術條件》，該標準的制訂早于美國的高效電機（EPACT）標準。由于該產品的成本較高，在當時也沒有相應的配套政策進行推廣，該標準也隨之被廢止。

1995年在開發Y2系列三相異步電動機產品的同時，也完成了Y2-E系列高效率三相異步電動機產品的開發，Y2-E系列效率平均比Y2系列提高1.8%左右。根據Y2和Y2-E系列產品編制了行業標準《Y2系列三相異步電動機技術條件》，該標準的效率指標分為Y2和Y2-E兩個部分，應該說這是最早的效率分級標準，也早于歐盟于1999年制訂的電動機能效分級標準（EU—CEMEP協議）。

進入本世紀后，跟隨國際上有關電動機效率標準的發展趨勢，以及配合我國節能減排政策的落實，我國開始制訂國家標準GB18613《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》。2002發布第一版國標GB18613-2002，2006年又推出了第二版GB18613-2006。第一版與第二版相差不大，兩個標準中的能效限定值和節能評價值或高效率標準，主要參考了歐洲EFF2和EFF1效率等級標準。

根據國際電工委員會IEC組織于2008年10月頒布的IEC60034-30“單速、三相籠型感應電動機的能效分級”標準，我國也相應對國標GB18613《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》進行了修訂，第三版國標GB18613-2012于2012年5月發布，自2012年9月1日起開始實施。

國標GB18613第三版與前兩版相比變化較大，一是效率數值發生了變化，二是效率的考核方法也不一樣，新國標按112B法實測雜散損耗計算效率， 第一、二版標準則是按雜散損耗為0.5%推薦值計算效率。

按照我國的習慣，第三版國標（GB18613）中的能效等級的高低順序與IEC的不一樣，我們的1級效率為最高值，而IEC的1級效率為最低值。新、老國標（GB18613）與IEC標準的效率對應關系如表1所示，其中新國標（GB18613）中的2級、3級效率數據與IE3和IE2完全一致，新國標（GB18613）中的1級效率數據與IEC中的IE4不完全一致。

表1中同時還列出了我國近些年所開發的Y、Y2、Y3、YX3、YE2、YE3等系列三相異步電動機產品與國際IEC60034-30和國標GB18613能效等級的基本對應關系，其中Y、Y2、Y3等系列電機基本為IE1級效率等級產品，YE2、YX3等系列電機基本為IE2級類高效率等級產品，YE3、YZTE3等系列電機為IE3級超高效率等級產品，目前正在組織開發的YE4、YZTE4等系列電機為IE4級超超高效率等級產品，YE4、YZTE4系列電機應該說是目前效率最高的三相異步電動機系列產品。

新標準的實施表明我國三相異步電動機產品的整體效率水平進行了提升, 平均約提升了3%左右。同時也表明，我國三相異步電動機進行了一次產品的更新換代，目前我國還在大量使用的Y、Y2、Y3系列三相異步電動機應該全部停止生產，將由YE2、YX3、YE3系列等產品來替代，YE2系列高效率三相異步電動機等產品應該說已成為行業的主導產品。

國際電工委員會IEC于2014年最新頒布的IEC60034-30-1《在線運行交流電機能效分級（IE代碼）》，已等同轉化為國標。按照該標準的最新變化，國標GB18613-2012也已開始考慮進行修訂。

表1   GB18613-2012

與IEC60034-30的對應關系

近幾年，隨著國家在推廣高效率電機方面不斷的加大力度，以及政策的引導和惠民工程的實施，推廣和使用高效率電機的理念已深入人心。對于高效率電機的推廣和應用，談談個人的一點感想如下：

近一段時間，許多行業同仁對GB18613-2012的4.4條中提及的效率升級問題有些困惑，該條的內容為：“電動機目標能效限定值在額定輸出功率的效率應不低于表1中2級的規定，在表1中7.5kW～375kW的目標能效限定值在本標準實施之日4年后開始實施，7.5kW以下的目標能效限定值在本標準實施之日5年后開始實施，并替代表1中3級的規定。”

但在該標準中的前言部分，有“本標準的4.3為強制性的，其余為推薦性的”說明，這表明4.4條不是必須的，是推薦性質的，可由用戶來進行自由的選擇。我本人也認為，電機效率適當的提高是應該的，也是可能的。但無限的提高則是不可能的，也是不經濟、不合理的。GB18613-2012的發布和實施，已經將我國的電機效率提升了一個等級，這也是這些年來在國家的倡導下，在行業同仁的共同努力下，水到渠成的結果。但在短短的4年間，電機的效率再提升一級，這對于社會資源的合理利用及電機行業標準體系的建立，也不是特別有利的。

采用高效率電機總體來說對國家能源的節約和環境的改善是非常有利的，但并不是說在所有的場合采用高效率電機都會取得預期的節能效果。比如對于一些使用水泵或風機的場合，由于高效率電機在效率提高的同時，電機的輸出轉速一般也會提高，可能會出現采用高效率電機會并不節能或節能效果不佳的情況，而水泵和風機配用電機的使用場合占的比例也相當高，占比約占電機總產量的30%左右。對于這一特殊情況，也是必須引起我們重視的。

自2012年起，在推廣高效率電機的同時，也開始逐步淘汰Y、Y2和Y3系列電機。由于目前的高效率電機及其標準僅有2、4、6P相應的產品，而Y、Y2和Y3系列電機有2、4、6、8、10P產品。由于8、10P產品的存在，在淘汰Y、Y2和Y3系列電機的同時，其對應的標準還不能廢除。近期YE2系列高效率電機標準已進行了快速修訂，8、10P等相關規格也已列入該標準中。這一困惑局面將會得到很快解決。同時，對于IE3和IE4效率等級的8、10P產品及其標準也已在考慮當中。

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