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中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級檢測

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發(fā)布時間：2025-08-21 06:52:52 更新時間：2025-08-20 06:52:53

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

中小型三相異步電動機(jī)能效限定值及能效等級檢測概述

中小型三相異步電動機(jī)作為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及家用設(shè)備中的核心動力源，廣泛應(yīng)用于泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、傳送帶等各類機(jī)械傳動系統(tǒng)中。其能效水平直接關(guān)系到能源消耗總量和碳排放強(qiáng)度，因此，對電動機(jī)的能效進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范的檢測，已成為推動節(jié)能減排、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要技術(shù)手段。根據(jù)國家相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)，如GB 18613-2020《電動機(jī)能效限定值及能效等級》，對中小型三相異步電動機(jī)的能效限定值和能效等級進(jìn)行檢測，不僅有助于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)水平，也是市場監(jiān)管部門實施能效準(zhǔn)入制度的重要依據(jù)。該檢測體系涵蓋電機(jī)的輸入功率、輸出功率、效率、功率因數(shù)、溫升等多個關(guān)鍵性能參數(shù)，其檢測結(jié)果可用于判定電機(jī)是否達(dá)到國家強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)，是否具備進(jìn)入市場銷售的“能效通行證”。此外，隨著綠色制造理念的深化，高能效電機(jī)（如IE3、IE4等級）已成為行業(yè)發(fā)展方向，因此，科學(xué)、準(zhǔn)確的檢測方法和規(guī)范的檢測流程顯得尤為重要。

檢測項目

中小型三相異步電動機(jī)能效檢測主要包括以下核心項目：

效率（Efficiency）：在額定負(fù)載下，輸出機(jī)械功率與輸入電功率的比值，是衡量電機(jī)能效最核心的指標(biāo)。
輸入功率（Input Power）：通過測量電壓、電流和功率因數(shù)計算得出，反映電機(jī)從電網(wǎng)吸收的電能。
輸出功率（Output Power）：通過機(jī)械負(fù)載裝置（如測功機(jī)）測定電機(jī)軸上的實際輸出機(jī)械功率。
功率因數(shù)（Power Factor）：反映電機(jī)對電網(wǎng)無功功率的利用效率，影響系統(tǒng)整體能效。
溫升（Temperature Rise）：測量電機(jī)在額定運行狀態(tài)下各部位（如繞組、軸承、外殼）的溫升，確保符合絕緣等級要求。
空載損耗（No-load Loss）：電機(jī)在無負(fù)載運行時的損耗，主要為鐵損和機(jī)械損耗。
負(fù)載損耗（Load Loss）：在額定負(fù)載下，電機(jī)的銅損和附加損耗的總和。

檢測儀器

為確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可追溯性，需配備高精度、符合標(biāo)準(zhǔn)的檢測儀器設(shè)備，主要包括：

三相功率分析儀：用于精確測量電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電參數(shù)，具備高精度（如±0.1%）和寬頻響應(yīng)能力。
測功機(jī)（Dynamometer）：用于模擬電機(jī)負(fù)載，實現(xiàn)輸出功率的精確測量，常見類型有水力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)和磁粉測功機(jī)。
轉(zhuǎn)速傳感器與轉(zhuǎn)速計：配合測功機(jī)使用，實時監(jiān)測電機(jī)轉(zhuǎn)速，用于計算輸出功率。
溫升測試設(shè)備：包括熱電偶、紅外測溫儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實時監(jiān)控電機(jī)繞組、軸承等關(guān)鍵部位的溫度變化。
可編程交流電源：用于提供穩(wěn)定、可調(diào)的三相交流電，模擬不同工況下的供電條件。
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：集成各類傳感器信號，自動記錄、計算和存儲檢測數(shù)據(jù)，支持生成符合標(biāo)準(zhǔn)格式的檢測報告。

檢測方法

根據(jù)GB 18613-2020標(biāo)準(zhǔn)，中小型三相異步電動機(jī)的能效檢測通常采用“直接法”或“輸入-輸出法”，具體流程如下：

預(yù)處理階段：電機(jī)在室溫下靜置至少4小時，確保溫度穩(wěn)定；檢查電機(jī)安裝是否牢固，連接線路是否規(guī)范。
空載試驗：電機(jī)在無負(fù)載狀態(tài)下運行，測量空載電流、空載輸入功率、空載損耗，用于計算鐵損和機(jī)械損耗。
負(fù)載試驗：在額定負(fù)載（100%額定輸出功率）和部分負(fù)載（如50%、75%）下分別運行，測量各工況下的輸入功率、輸出功率、轉(zhuǎn)速、電流、電壓等參數(shù)。
溫升試驗：在額定負(fù)載下連續(xù)運行至溫升穩(wěn)定（通常為2小時以上），記錄各部位溫度變化，確認(rèn)未超過絕緣等級規(guī)定的限值。
數(shù)據(jù)處理：根據(jù)公式計算效率：η = (輸出功率 / 輸入功率) × 100%；同時計算功率因數(shù)、損耗等參數(shù)，與標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行比對。
結(jié)果判定：依據(jù)GB 18613-2020中規(guī)定的能效等級（IE1、IE2、IE3、IE4）及對應(yīng)的效率限定值，判定電機(jī)是否符合相應(yīng)能效等級要求。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前我國中小型三相異步電動機(jī)能效檢測的主要依據(jù)是國家標(biāo)準(zhǔn)，具體如下：

GB 18613-2020《電動機(jī)能效限定值及能效等級》：該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了額定功率在0.75kW至375kW范圍內(nèi)的三相異步電動機(jī)的能效限定值和能效等級，將電機(jī)分為IE1（限定值）、IE2（節(jié)能評價值）、IE3（高效率）、IE4（超高效）四個等級，明確不同功率等級對應(yīng)的效率下限。
GB/T 1032-2020《三相異步電動機(jī)試驗方法》：詳細(xì)規(guī)定了電機(jī)各項性能參數(shù)的測試方法、儀器要求、試驗條件和數(shù)據(jù)處理方式，是檢測操作的技術(shù)依據(jù)。
GB/T 12665-2020《電動機(jī)系統(tǒng)能效評價方法》：為電機(jī)系統(tǒng)整體能效評估提供指導(dǎo)，適用于包含電機(jī)、負(fù)載、傳動裝置等在內(nèi)的系統(tǒng)級能效分析。
IEC 60034-2-1:2014《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 第2-1部分：效率測定方法》：國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)，我國部分檢測機(jī)構(gòu)也采用該標(biāo)準(zhǔn)作為參考，尤其在出口電機(jī)檢測中具有重要地位。

綜上所述，中小型三相異步電動機(jī)能效檢測是一項技術(shù)性強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范明確、儀器要求高的系統(tǒng)工程。通過科學(xué)的檢測項目、先進(jìn)的檢測儀器、規(guī)范的檢測方法和嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效保障電動機(jī)產(chǎn)品的能效水平，推動工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型，助力國家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)。