汽车峰会2010:比较标准，法规

这个国际论坛致力于辩论和促进相关的电机系统效率问题，2010年10月26日至28日，在瑞士苏黎世，继2007年和2008年在同一地点成功举行的“峰会”之后，提出了一个不断发展的计划。电机峰会支持国际能源署高效电气最终用途设备计划(IEA 4E EMSA)的电机系统附件的各种正在进行的进程，即:

• 欧盟耗能产品生态设计指令;
• 协调IEC(国际电工委员会)电机测试和能源分类标准;和
• NEMA Premium Motors最低效率性能标准(MEPS)，于2010年12月19日成为美国法律(2011年1月在加拿大生效)。

峰会部分包括“国际战略日”(10月27日)、“瑞士实施日”(10月28日)和两个EMSA研讨会:“IEA 4E:测试中心”和“新电机技术”(分别于10月26日和10月28日举行)。

演讲主题范围广泛，从电机系统(包括泵、风扇和变频驱动器)的效率评估到相关的测试方法和新技术的市场潜力，等等。(关于能源效率和永磁电机技术的系统观点在另一篇在线文章中有介绍。)峰会的其他主题包括VFD测试方法和效率标准的发展-包括“小型电机”-如下所述。

标准开发，vfd

如电机效率等级和测试的新IEC标准Dr.-Ing。德国SEW Eurodrive GmbH & Co KG的设计和开发电机经理Martin Doppelbauer解释了两者之间的差异标准和规定并概述了欧洲工业电机能效标准。重点是IEC 60034，它有几个部分处理诸如效率测试方法，选择/应用高效电机和变频器的指南以及电机效率等级定义等项目。

IEC 60034-30涵盖了后一个领域，并定义了四个国际效率(IE)等级，以协调通用、馈线、三相、鼠笼式、交流异步电动机，即:标准效率(IE1)、高效率(IE2)、优质效率(IE3)和超优质效率(IE4)。IE2与EPAct相比，IE3与美国指定的NEMA高级性能标准相比(见下文)。

欧盟法规EC No. 640/2009在欧洲实施了基于IE等级定义的能源效率要求，这些要求分三个步骤强制执行:

• 2011年6月16日的IE2效率，适用于0.75-375 kW功率范围的电机;
• 2015年1月1日，7.5-375 kW功率范围电机的IE3效率;和
• 2017年1月1日适用于0.75-375 kW功率范围的电机的IE3效率。

EC 640/2009认识到vfd通常可以比单独的节能电机节省更多的能源。Doppelbauer解释说，高效率要求(从2015年和2017年开始)仅适用于等速线馈电机。他说:“变速驱动应用中的电机只需要高效率(IE2)。”“这应该会给用户一个小小的激励，让他们在(这种驱动器)有用的地方从恒速切换到变速。”

Doppelbauer还提到了IEC第2技术委员会及其第28和31工作组的一些值得注意的未来项目。他是第31届工作组的召集人。这些任务包括

• 交流感应电机(即IE4)未来效率标准的发展;
• 可能引入其他类型的电机:单相感应，永磁同步，磁阻同步，专为变频器运行的电机等;和
• 引进最先进的新能效等级(IE5)。

https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms_int_10/10_doppelbauer.pdf

参见参考文献1。

vfd对电机系统效率的重要性是由加拿大魁北克省水力测试实验室的工程师Pierre Angers博士研究的《变频驱动试验方法》背景是建立适当的测试程序和比较不同负载和速度下VFD系统(驱动器，电机和连接系统)效率的能力。

https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms_int_10/16_angers.pdf

世界上越来越多的国家已经或正在采用工业电机的最低效率性能标准(MEPS)。两篇论文分别介绍了亚洲(即中国和印度)在制定电机标准方面的进展。这些都是《中国小型电机和泵标准》中国标准化研究院张欣;和“印度的新汽车标准”作者:Milind Raje，国际铜协会(印度)能源解决方案总监。

https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms_int_10/11_xin.pdf

https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms_int_10/12_milind.pdf

Nidec汽车公司的市场总监Rob Boteler (NEMA能源委员会主席)在他的演讲中讨论了美国目前的能源效率措施“小型电机法规更新”。然而，他首先回顾了整体马力(hp)电机的MEPS发展。

令人惊讶的是，美国在这一领域占据了全球领导地位。进展分为三个阶段:

• 环境政策法案(EPAct 1992)于1998年实施，适用于1-200马力(0.75-150千瓦)范围内的一般用途，t型框架，单速，鼠笼式感应电动机。这对应于IEC的IE2级别;
• 2005年能源政策法案(EPAct ' 05)，建立了更高的NEMA Premium (IE3级)效率评级，作为联邦汽车采购的基础;和
• 作为能源独立与安全法案(EISA 2007)的一部分，美国国会于2010年12月19日通过了一项有待实施的法案，该法案将感应电机的效率范围从1马力扩展到500马力(IE3)。

Boteler提到EISA 2007包括以前免除最低效率要求的电机品种和设计。现在包括:u型框架，NEMA Design C，紧密耦合泵电机，无脚电机，垂直实心轴正常推力电机，八极(900转)和电压不超过600 V(230或460 V除外)的多相电机。然而，200至500马力的电机只需要满足EPAct 92的效率等级，根据Boteler。

https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms_int_10/9_boteler.pdf

美国能源部(DOE)的注意力也被吸引到小型电动机的能源效率上——通常低于1马力的额定功率，但某些类型的电机可以达到3马力。经过多年的努力，美国能源部于2010年3月9日在《联邦公报》(10 CFR Part 431)上发布了一项名为“节能计划:小型电动机节能标准”的最终规定。

该裁决采用了通用多相(实际上是三相)电机的节能标准，这些电机采用2、4和6极设计，机架尺寸为42到56。也包括单相，电容起动电动机相同的功率范围和极数。适用的IEC电机和相应的框架尺寸也包括在内。生效日期为2015年3月发布日期后5年。

美国能源部的新规定引起了汽车制造商的反对。Nidec Motor Corp.的博特勒(以及其他一些人)指出，能效规则的制定对于这个产品行业来说更为复杂。分步马力电机有不同的设计和类型;更多的帧大小可能性;更多样化的应用;缩短工作时间;与工业和商业应用中使用的大型感应电机相比，公认的效率测试方法较少。

此外，电机制造商不同意DOE最终规则中“小型电机”的定义，NEMA已根据该规则提起诉讼。好消息是，在该规定于2015年3月生效之前，仍有大量时间来解决任何分歧。

2010年汽车峰会的组织者和赞助商是瑞士高效能源利用署(S.A.F.E.)，与国际能源署的4E EMSA和瑞士国家能源计划合作。控制工程是2008年汽车峰会的参与者。

有关2010年汽车峰会的全部内容，请访问https://www.motorsummit.ch

参考文献1:https://motorsummit.ch/data/files/MS_2010/ms10_proceedings.pdf

Frank J. Bartos，体育运动员控制工程贡献内容专家。打电话给他。braunbart@sbcglobal.net。

见电机和驱动器区域在

www.globalelove.com/motors

以及下面的相关故事。

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。