（电气工程专业论文）旋转电机国际认证及检测.pdf

论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已 经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均 己在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 论文使用授权声明 日期： 本人同意上海海事大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以上网公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论 文。保密的论文在解密后遵守此规定。 作者签名 导师签名：蹲日期： 2 廿8 6 。6 活 旋转电机国际认证及检测 电气工程专业 研究生：吴晓慧 指导教师：汤天浩 摘要 旋转电机的出口，在我国加入w t o 后逐渐消除贸易壁垒的同时，遇到了国际市 场多种多样的技术壁垒。形成了一个两难的瓶颈：一方面国际市场需要大量中国廉价 的产品，另一方面中国企业也急于进入国际市场。因此有必要对企业最急需的国际认 证知识，检测技术进行最前沿的研究，并按照国际认证规则，对各类旋转电机按照指 定标准和试验方法进行检验，获得最实用的技术支持，帮助企业突破电机出口瓶颈。 作为能源消耗主体的、使用场合最广泛的电机，其能效认证和安全认证是目前国 内外广受关注的认证。也是进入欧美市场最基本的要求，其中的认证制度、合格评定 程序、技术标准纷繁复杂。为此，本文系统的论述了北美的能效认证、u l ( 美国保 险商实验室) 认证，欧盟及其它地区的高效认证和c e ( 符合欧洲要求) 认证，以及 中国的同类认证。并进一步分析和比较了国内外论证体系，通过对园内外同类认证制 度、程序、标准的对比，使国内有关部门和企业了解相互之间的异同，为提高我国电 机的质量水平、行业标准的质量水平、以至为我国认证制度的合理改进提供依据。 关键词；旋转电机，能效认证，安全认证，u l 认证，c e 认证 第1 页共6 2 页 a b s t r a c t a f t e rc h i n aj o i n e di nw t o ，t h ee x p o r to fc h i n e s ee l e c t r i c a lm a c h i n eh a dt of a c ed i f f e r e n t k i n d so ft e c h n i c a lb a r r i e r si n s t e a do ft r a d eb a r r i e r s t h e r ei sad i l e m m ab o t t l e n e c k ：o n es i d ei s t h ei n t e r n a t i o n a lm a r k e t sn e e dag r e a td e a lo fc h e a p e rp r o d u c t s ；t h eo t h e rs i d ei sc h i n e s e m a n u f a c t u r e r su r g e n t t yh o p et oe n t e rt h ei n t e r n a t i o n a lm a r k e t s s oi t sm o r ei m p o r t a n tt od ot h e l e a d i n gr e s e a r c ho ni n t e r n a t i o n a lc e r t i f i c a t i o n sa n dt h et e s tt e c h n o l o g yf o re l e c t r i c a lm a c h i n e s s oi t sm o r ei m p o r t a n tt ot e s tt h ee l e c t r i c a lm a c h i n e sp e r s p e c i f i e ds t a n d a r d sa n dt e s tm e t h o d s f r o mt h ec e r t i f i c a t i o nr u l e s ，o b t a i nt h em o s tp r a c t i c a ls u p p o r to nt e c h n o l o g yt o s e t t l et h e b o t t l e n e c kp r o b l e m a st h em a i nm a c h i n eo fe n e r g yc o n s u m e ra n dm o s tw i d e l yu s e dm a c h i n e ，t h ee n e r g y e f f i c i e n c yc e r t i f i c a t i o na n ds a f e t yc e r t i f i c a t i o no ft h ee l e c t r i c a lm a c h i n ea r ef o c u s e db ya l l p e o p l ei nv a r i e sf i e l d so ft h ew o r l d a l s oi ti st h eb a s i cr e q u i r e m e n t so fe l e c t r i c a lm a c h i n e st o e n t e rn o f f ha m e r i c aa n de u r o p e a nm a c k e t s b u ti ti sc o m p l i c a t e df o ru s e r st ou n d e r s t a n da l lo f c e r t i f i c a t i o nr u l e s f o rt h i sr e a s o n ，t h i sp a p e rs y s t e m a t i c l yd e s c r i b e sa m e r i c a nc o n f o r m i t y a s s e s s m e n t s ，s t a n d a r d su l ( u n d e r w r i t e r sl a b o r a t o r i e s ) a n de n e r g ye f f i c i e n c yc e r t i f i c a t i o n s ， e n e r g ye f f i c i e n c ya n dc e ( c o n f o r m i t y w i t he u r o p e a n ( d e m a n d ) ) c ec e r t i f i c a t i o ni ne ua n d t h ec e r t i f i c a t i o nr u l e si nc h i n a f u r l h e r m o r et h ep a p era n a l y z e sa n dc o m p a r e st h ea m e r i c a n a n de u r o p e a nc e r t i f i c a t i o ns y s t e m sw i t hc h i n a s t h r o u g hc o m p a r i n go fv a r i o u sc e r t i c a t i o n s y s t e m s ，p r o g r a m sa n ds t a n d a r d s ，d o m e s t i cm a n a g e m e n td e p a r t m e n t so rm a n u f a c t u r e r sw i l l u n d e r s t a n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nd i f f e r e n tc o u n t r i e s s oih o p et h i sp a p e rc a np r o v i d eh e l pf o r t h e mt oi m p r o v et h eq u a l i t yo ft h ep r o d u c t s s t a n d a r d sl e v e la n dr u l e so fc h i n e s ec e r t i f i c a t i o n s y s t e m ， w ux i a o h u i ( e l e c t r i c a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db y 鱼口g 卫幽b b q k e y w o r d s ：e l e c t r i c a l m a c h i n e ，e n e r g ye f f i c i e n c yc e r t i f i c a t i o n ，s a f e t y c e r t i f i c a t i o n ，ulc e r t i f i c a t i o n ，c ec e r t i f i c a t i o n d a t e ：2 0 0 6 - 6 - 17 第2 页共6 2 页 第一章引言 1 1研究背景 目前，世界各国认证机构林立，认证法规纷繁复杂，各国对进入本国市场的各类 产品都有相应的法规和技术要求：欧盟及欧洲产品认证标志有c e ，g s ，t n vv d e ， n o r d i c ，g o s t - rp c b c ；亚太地区产品认证标志有s ，p s e ，s a a ，c c c ，c q c ；美洲产品 认证标志u l ，c s a ，c c ，e t l , s m a r k ，i r a m ，n o m ；中东地区产品认证标志s a s o 等。 这些认证标志覆盖的产品包括：电子电器产品；信息娱乐产品；机械和机器产品；工 业机器：e m c ；玩具；纺织品，服装，鞋类，皮革；食品和药品；医疗器械；轻工类的消 费品；五金产品等。 日益复杂的客户要求涉及：职业安全卫生；采购控制；经济全球化；环境和法律、 法规的要求；对产品的高质量、可靠性要求等。 国际市场上通行的认证，从法律效力看，可分为自愿性认证和强制性认证：从认 证对象看，可以分为产品认证和企业或其他机构的管理体系认证。旋转电机国际认证， 属产品认证，包括自愿和强制认证两种。 旋转电机作为最重要的动力设备之一，将电能转换为机械能，驱动着无数的机械 设备。电动机广泛应用于工业、商业、公用设施和家用电器等各个领域，作为风机、 水泵、压缩机、机床等各种设备的动力。无论是单机出口，还是作为设备中使用的零 部件出口，均会遭遇上述各国认证要求的限制。 当前，一方面国际市场对中小电机产品需求量非常大，而另一方面，国内大量的 中小电机生产企业的产品无法出口到欧美等主要国际市场。这里存在的主要问题是国 内大多数的企业不了解欧美国家的技术要求、认证体系和政策法规，严重影响了中小 电机产品的出口。 经过分析研究发现，在中小电机国际贸易中用来设置技术壁垒的主要手段是技术 标准和技术法规，具体体现在：1 ) 技术标准、法规繁多，使出口国防不胜防；2 ) 技 术标准要求严格，技术指标高于发展中国家；3 ) 各国标准的不一致性；4 ) 各国认证 体系的差异。在国际贸易中，电机行业遭遇的主要有能效和安全方面的技术标准和技 术法规。 第4 页共6 2 页 1 2 国内外发展现状 随着我国加入w t o ，我们参与国际交往和对国际市场的了解越来越多，国际贸 易一体化和国际市场统一采购的市场理念已被我们接受。目前我国中小电机在欧洲的 市场占有量约为5 左右，全球中小电机的成交量约为1 2 0 亿美元，2 0 0 3 年我国中小 电机出口约6 5 亿美元( 出口国家和地区主要是北美、欧洲、东南亚) ，全球市场占 有量约为6 。 1 2 1 旋转电机能效认证的发展 自1 9 9 7 年1 0 月起，由于美国开始正式实施了新能源法规( e p a c t ) ，该法规规 定美国不再允许生产和进口低于该法令所规定效率标准的三相交流电动机( 功率为 7 5 0 w 及以上) 。加拿大效仿美国制订了与美国e p a c t 指标相同的能效法令 ( e e a c t ) ，并规定从1 9 9 5 年起正式开始强制性执行。与美国e p a c t 略有不同地是 适用范围中电压等级在6 0 0 v 以下电机都适用，频率除6 0 h z 外，对5 0 6 0 h z 双频电 动机也适用，同时该标准规定不但在额定负载时，而且在7 5 负载时，电机都应符合 此效率标准。 欧盟在上世纪9 0 年代中期开始对电动机节能进行政策制订工作，欧盟与“欧洲 电机与电力电子制造商协会( c e m e p ) ”在1 9 9 9 年自愿制定和执行电动机能效标准 ( e u c e m e p 协议) ，该协议对电动机的效率水平进行了分级和标识，对每一规格电 机规定了高、低两档效率指标，产品效率低于低指标的称为e f t 3 ( 1 0 we f f i c i e n c y ) 电 机，介于高低指标之间的称e f f 2 ( i m p r o v e de f f i c i e n c y ) 机，高于高指标的称e f f l ( h i g h e f f i c i e n c y ) 电机。e u c e m e p 协议所覆盖的产品为全封闭扇冷型( i p 5 4 和i p 5 5 ) 三相 交流笼型异步电动机，功率范围从1 1 9 0 k w ，极数为2 极和4 极，电压4 0 0 v5 0 h z s 1 工作制，标准设计( 即起动性能符合i e c 6 0 0 3 4 1 2 中n 设计的技术要求) 。试验方 法按i e c 6 0 0 3 4 2 ，这是目前欧洲普遍采用的方法，c e m e p 决定在2 0 0 6 年后停止生 产和销售e l f 3 电机。欧盟正在制订耗能产品环保设计要求的框架法令，电机产品在 其所列的范围之内。 中国工业能源消费占全国能源总消费量的7 0 以上，工业应是中国节能工作的重 点领域。中国政府非常关注电动机的能效问题，在经贸委的领导下，在国际节能组织 支持和相关单位积极配合下完成了g b l 8 6 1 3 2 0 0 2 中小型三相异步电动机能效限定 值及节能评价值能效标准的制定工作，国家质量监督检验检疫总局于2 0 0 2 年1 月 第5 页共6 2 页 1 日批准并颁布了该项国家强制性标准。该标准于2 0 0 2 年8 月1 日起正式实施，同 时中国节能产品认证中心也正式启动了电动机的节能产品认证工作。 综上所述，电动机能效认证是电机行业发展的趋势，电动机能效标准己引起不少 国家的重视，现已制订电动机能效标准的国家和地区有美国、欧盟、中国、加拿大、 墨西哥、巴西、澳大利亚、新西兰和波兰等，标准的执行方式除欧盟为自愿协议执行 外，其他均为强制执行，目前正在制订电动机能效标准的还有印度、泰国和马来西亚 等。在现行电动机能效标准中较有代表的是美国e p a c t 标准，欧盟e u c e m e p 协议 标准和澳大利亚a s n z s1 3 5 9 5 2 0 0 0 标准。美国e p a c t 标准为北美所采用i 欧盟 e u c e m e p 协议为欧盟2 5 国所执行，并对欧洲其他国家和非美州地区发生较大影响； 澳大利亚标准则在吸取e p a c t 标准和e u c e m e p 协议经验的基础上，结合本国的国 情，有其特点。 另外，鉴于不同的特性，各种电动机在转变电能为机械能的过程中，所分担的电 能份额相差很大。在所有使用的电机中，分马力小功率数量最多，达到9 0 以上，因 此美国能源部已经着手制定分马力电机的能效要求。 美国电气制造商协会( n e m a ) 和美国能源效率联盟( c e e ) 联合制定了高效电 机标准，称为n e m a p r e m i u m 标准，该标准的起动性能要求与e p a c t 一致，效率指 标比能效认证限定值提高了1 3 个百分点，电动机的损耗各规格下降了1 4 2 4 ， 损耗平均下降了1 8 8 。n e m a p r e m i u m 电机被推荐使用在年运行大于2 0 0 0 小时、 负荷率在7 5 以上的场合。这是个自愿执行的标准，适用于6 0 0 v 及以下，1 5 0 0 r r p 三相交流感应电动机。 1 2 2 旋转电机安全认证的发展 国际电工委员会( c ) 成立于1 9 0 6 年1 0 月，是世界上最早成立的国际标准化 组织，负责制订电工和电子产品的国际标准。其中，i e c e e 是i e c 内负责电工和电 子产品安全认证的组织。c b 体系是电子电工产品按安全标准测试结果的相互承认体 系。c b 测试体系成员国包含了所有中国机电产品的重要出口地区：美国、日本、欧 盟、南非、澳大利亚和新西兰等。 凡是建立了i e c 国家委员会的国家均可申请参加i e c e e 组织，但一个国家只能 指定一个机构代表国家( 作为n c b ) 参加i e c e e 的相关活动。中国质量认证中心 ( c q c ) 作为n c b 参加i e c e e 的活动，中国境内安全认证( 3 c 、c q c ) 证书的颁 第6 页共6 2 页 发主要由它负责。2 0 0 2 年5 月1 日起，包括小功率电机在内的1 9 2 种产品被列入第 一批强制安全认证目录。 在我国，旋转电机的备类标准大部分等同或等效采用了i e c 标准，其中包括中小 型电机和小功率电机安全标准、家用极其类似用途电器安全要求( 下文详解) 等。除 了我国以外，欧洲电工标准化委员会( c e n e l e c ) 也与i e c 签订了合作协议。欧洲 标准化机构在起革新标准时，积极采用国际标准作为欧洲标准。欧洲标准是由欧洲标。 准化组织为重复或继续适用而采纳的、非强制性使用的技术规范。 1 9 8 5 年5 月7 日，欧洲理事会批准了8 5 c 1 3 6 0 1 关于技术协调与标准化新方法 的决议。协调标准由欧洲标准化组织制定，凡是符合这些标准的产品，可被视为符合 欧盟指令的基本要求。符合协调标准的产品即可在欧盟市场流通，即c e ( 符合欧洲 要求) 认证通过的产品方可进入欧盟市场流通。 目前国际安全标准分为两大认证体系，即欧洲安全认证体系和北美安全认证体 系。 欧洲安全认证体系是以i e c 标准和e n ( 欧洲) 标准为基础。这些标准的实施由 欧盟各成员国的授权认证机构在各自的国家具体开展，如英国的b s i ，德国的t u v p s 、 t u v 莱茵、v d e ( 德国电机工程师协会) ，荷兰的k e m a ，瑞典的s e m k o ，丹麦的 d e m k o ，挪威的n e m k o 等。 北荚安全认证体系以1 8 9 4 年成立的美国保险人实验室( u n d e r w r i t e r sl a b o r a t o r i e s i n c ，u l ) 为主体，它是美国最大的民间安全认证机构。u l 的主要职能是制定产品安 全标准( u l 标准) ，并按照此标准进行测试和认证。北美安全认证体系中另一有较大 影响力的是1 9 1 9 年成立的加拿大标准协会( c s a ) ，其主要职能是制订产品安全标准， 并按照u l 标准对产品进行测试和认证。 目前，我国大部分电机生产企业已经获得了3 c 或c q c 安全认证证书。从而保证 了产品的安全性能已经符合了国家标准，但是获得c e 、u l 、认证证书的企业不是太 多。因此，为了适应世界各国市场对旋转电机安全性能的要求，我国中小型电机企业 急需要了解国外安全法规和标准的要求。 第7 页共6 2 页 1 3 本文的工作 旋转电机涉及的最主要和最基本的国际认证是安全认证和能效认证： 表1 - 1 欧盟、美国及东南亚地区的技术法规、合格评定程序及技术标准 主要市 技术法规标准合格评定程序与国标有无差异 场 欧盟l v d 指令e n 6 0 0 3 4 1 ce 标志有 e m c 指令 e n 6 0 3 3 5 1( 强制、市 场准入) 美国电器安全法规u l l 0 0 4ul 标志有 ( 自愿、市 场需求) 能效法令n e m a m g 1c c 标志( 强有 i e e e l l 2一制、市场准 入) 东南亚电器安全法规 i e c 6 0 0 3 4 - 1ce 标志有 i e c 6 0 3 3 5 1 表中l v d( l o wv o l t a g ee l e c t r i c a lp r o d u c t sd i r e c t i v e ) 是指低电压指令 7 3 2 3 e e c ；e m c ( e l e c t r o m a g n e t i cc o m p a t i b i l i t y ) 电磁兼容指令8 9 3 3 6 e e c ； c e c o n f o r m i t yw i t he u r o p e a n ( d e m a n d ) 1 符合欧洲( 要求) 标志和u l ( u n d e r w r i t e r s l a b o r a t o r i e s ) 标志是属于安全认证范畴，c c ( c o n f o r m i t yc e r t i f i c a t i o n ) 符合认证标志 是能源效率方面的认证，现被称为能效认证。 本文将对此两大类认证进行必要的介绍分析、中外同类认证的比对，提出切实有 效的方法，解决国际认证中遭遇的困难和技术难点、找出共同点，减少不必要的重复 认证；使我国出口企业尽快熟悉相关法规政策和技术标准，按照国际标准规定的试验 方法进行测试验证，提高产品质量和认证速度；同时，也为我国认证检测机构提供相 应的参考，以扩大认证业务范围，提高自身技术水平，合理改进认证技术规范。 第8 页共6 2 页 第二章旋转电机的能效认证 2 1 能效认证的基本概念 自上世纪7 0 年代起，高效率电机开始出现。由于在长期连续运转、负荷率较高 的场合，节能效果明显，因此美国、欧盟等国家和地区都开始制定能效法规来促进高 效率电动机的运用。一般而言，高效率电动机和普通电动机相比，总损耗平均下降 2 0 左右。效率平均值比较如下表 2 2 】： 表2 - 1 各地区典型系列产品效率平均值 旧 中国中园中圈德圈 德园欧盟欧盟荧国夔圉 美国荑圆 n e m ai e e e y y 2y 2 - e s i e m e n sa b be f t 2e me 晔册 n e m a _ 已 p 他i u m8 4 1 - 2 0 0 0 旧 8 738 638 7 ，9 8 658 738 648 9 1 9 039 229 17 。- ，i 旋转电动机能效认证中两个最基本的概念，一是电动机的效率( e f f i c i e n c y ) ，标 准定义为以同一单位表示的输出功率与输入功率之比。二是总损耗( t o t a ll o s s e s ) ，就 是输入功率和输出功率之差。随着电动机功率大小和极数的不同，各损耗分量在电机 总损耗中比重也有所不同。电机大功率部分用电量大，效率水平相对较高；电机小功 率部分效率水平相对较低，提升空间较大。以最少的能源( 电能一输入功率) 获得最 大的输出能量( 机械能一输出功率) ，提高电动机效率，就是电动机能效认证的目的。 从图2 - 1 中可以看出从普通效率到高效率电机的效率提高很大。 ：u r r e n t 二乡 二) 一 ，一 二多 ts -眨二多 二， 式 r i i 娃 pt ：l 系每盐智虹 h o 图2 - 1 典型的普通效率与高效率比较 2 2 第9 页共6 2 页 表2 - 2 各类电动机的能效标准 国家和地区标准对象 美国 e p a c t 指令( n e m a l 2 1 0 1 高效率电机 墨西哥、巴西电动机n e m a1 2 9高效率电机 效率标准 欧盟、澳大利亚、新e u c e m e p 协定普通和高效率电机 西兰电动机能效标准 中国电动机能效标准g b l 8 6 1 3 2 0 0 2 中小型三相异步电普通和高效率电机 动机能效限定值和节能评价值 表2 - 2 列举了当前电机行业主要的能效标准，可结合图2 1 比较效率限定值。通 常电机效率限定值( 即保证值) 是根据损耗分析法确定的，因此按损耗分析法进行效 率测试，求得额定输出时电机的效率。 输入功率p 12 p + p 2 ( 2 1 ) t n 输出功率p 2 = 瓦丽广一 ( 2 2 ) 总损耗p _ r + + + 气：+ 只( 2 - 3 ) ”；旦1 0 0 效率 。 p 1 ( 2 4 ) 公式中一铁耗一风摩耗p c u t 一定子铜耗气：一转子铜耗p s 一负载杂耗 通过法规规定的试验方法测定输入功率p 1 、输出转矩t 和输出转速n ，再通过 空载、温升及负载试验确定式( 2 3 ) 中各项损耗，然后可以按式( 2 - 3 ) 计算电动机 的效率，效率应满足法规规定的限定值，需特别注意的是，其余电气性能应符合该电 机国家( 或国际) 标准，而不是为了提高效率而牺牲其它电气性能的要求。 然后通过能效认证程序获得能效认证标志，在自己的产品上标出效率值，就可在 法规覆盖的市场流通，但是一旦被当地监督机构发现不符合铭牌标示的效率值，将按 相应法规被查处。 第1 0 页共6 2 页 2 2 美国能效认证 2 2 11 9 9 2 年能源政策法令有关电机的条款 1 9 9 2 年美国国会批准了能源政策法令，规定了下述定义的电动机的名义满载效 率的最小值( 见附录一) ：通用的、t 一机座尺寸、单速、底脚安装、n e m a 的a 和 b 设计( 即一般起动性能要求) 的多相鼠笼感应电动机、连续运转工作制、运行在电 源为2 3 0 4 6 0 v6 0 h z 下的电动机。现在，e p a c t 列出了l 2 0 0 h p 电动机的能效值， 自1 9 9 7 年1 0 月起，所有“被e p a c t 覆盖的”单独使用或作为零部件装入设备中的电 动机必须符合e p a c t 能效值并且在产品上标上效率值。该法规每年一月份修订，2 0 0 5 年在条款编排格式上有了较大的变动，实际内容和1 9 9 9 年大致相同。根据最新2 0 0 5 年版的规定：自2 0 0 3 年4 月2 6 日起，制造商或持牌商不能销售任何应该符合本规则 规定的能效标准的基本型号电机。除非它向能源部提交了按照本规则认证的符合性证 书，即”c c ”证书( c o m p l i a n c ec e r t i f i c a t i o n ) 。 2 2 2 覆盖的产品 在e p a c t 法令中，没有对电动机术语定义，能源部的法规1 0 c f rs u b p a n 4 3 1 若 干商业和工业设备能效项目( f e d e r a lr e g i s t e r1 9 9 9 ) 规定了电动机作为法规覆盖的 工业设备之一，清楚地规定了有关电动机及其特性的定义。法规覆盖的电动机范围如 下： i 1 马力一2 0 0 马力电动机 2 2 极、4 极、6 极电动机 3 开启式( 英文缩写为：o d p ) 或封闭式( 英文缩写为：t e f c ) 电动机。 4 能在大多数通用场合使用的规定用途电动机，包括稍作电气和结构变型的电 动机如低噪声电机、c 型凸缘或d 型凸缘安装的电机、不同海拔高度和环境 温度的电机等 5 中间马力( 非标准定额) 电动机 6 热保护电动机 7 滚柱轴承电动机 8 对于非标准n e m a t 机座尺寸，若同一定额，其机座号大于标准机座号， 不属于认证范围，但属于相同机座号而外形尺寸较大的电动机则属于e p c a 第1 1 页共6 2 页 范围，因为在大多数通用场合，该类电动机是通用的。而按t 机座系列设计， 小于n e m a 标准规定尺寸的电动机，能源部认为通常做些简单的修改就 可以便这些电动机代替符合n e m a 标准的较大机座尺寸的电动机而用于大 多数场合的，也在认证范围之内。 9 有些电动机有防水防尘防油等密封措施，制造商会生产完全相同的有密封和 无密封电动机，如果其无密封电动机属于能效认证范围，其有密封的电动机 也在认证范围之内，因为它在大多数场合使用。能源部认为可以用无密封电 动机代替有密封电动机测定其效率，因为两者的效率值最终应该是一样的。 1 0 电动机实施范围还包括防爆电机，但不包括专用电动机，如木工电机、仅靠 自然对流冷却( t e n v ) 型电动机、全封闭外吹风( t e a 0 ) 型电动机、滑动 轴承电机；不包括特殊场合规定用途电机，如泵机共轴的泵用电机、全封闭 无通风冷却的电动机等；也不包括多速电机( 虽然变频多速电动机不在范围 内，但和变频器一起用于变速场合，而电动机本身是n e m aa 设计或b 设 计单速而符合e p a c t 要求的，该电动机被认为属于认证范围) 、特殊电压、 特殊频率电机、立式电机等。 1 1 另外，如果某一类型电动机不是用于最一般的场合，节能效果不明显的，或 者在技术上不可行或经济上不合理时，制造商可向能源部有关管理部门提出 申请，经批准免除执行本法规。 2 2 3 效率确定方法 为了符合e p a c t 要求，每个电动机基本型号的平均满载效率必须由试验或效率 各选法( a e d m ) 确定。基本型号是指能够反映一个系列电机某种型号电机的基本电 气特性的电机。a e d m 法是计算电动机的总损耗和平均满载效率的方法；平均满载 效率指同一设计大量生产的电动机的满载效率的算术平均值。每台电动机的满载效率 是该电动机在额定频率，额定电压和额定负载运行时，其输出的有用功率与总输入功 率的比值( 以百分数表示) 该特性来源于相同设计和期望类似的效率值。试验损耗必 须控制在估计损耗的1 0 以内。 平均满载效率的计算： i ：三v x n 钉 第1 2 页共6 2 页 ( 2 5 ) 件 式中x i 是第i 台电动机实测的满载效率，n 是被试电动机的台数。i 应满足条 i 2 而1 0 知0 。， 式中r e 是名义满载效率 按下式确定样机的最小满载效率x m i n ”礤1 0 0 ( 2 _ 7 ) 例如：选取如下系列型号电机( 2 3 0 4 6 0 v 、6 0 h z ) 进行效率测试，结果如下表 表2 - 3 样本实测效率值 样本n ( ) 1 4 3 t 2 41 8 4 t _ 42 1 3 t - 42 5 6 t - 23 6 4 t - 4 1 h p5 h p 7 5 h - p 2 0 h p6 0 h p 第1 台 8 5 38 7 69 0 28 9 89 3 7 第2 台8 5 18 7 68 9 28 9 39 3 6 第3 台8 4 68 6 o8 9 59 0 99 3 6 第4 台8 5 38 7 38 9 19 0 o9 3 2 第5 台 8 4 88 7 08 9 o8 9 89 4 1 8 5 0 28 7 18 9 48 9 9 69 3 6 4 x x m i n8 4 68 6 o8 9 08 9 89 3 2 r e8 2 58 7 58 8 59 0 - 29 3 6 1 0 0 8 1 7 88 6 9 68 7 9 98 9 7 69 3 3 0 1 + 1 0 5 f 塑一1 1 、r e 7 1 0 0 8 0 3 98 5 8 98 7 0 08 8 8 99 2 7 0 1 + 1 1 5 f 业一1 1 、r e 。 结果符合要求符合要求符合要求符合要求符合要求 第1 3 页菇6 2 页 2 2 4 试验 通常，效率试验按n e m a 标准m g l 1 9 9 3 及其修订版1 4 ( n e m a l 9 9 3 ) 和 i e e e l l 2 1 9 9 6 ，b 法及其增补条款或c s a 标准c 3 9 0 9 3 ，方法1 ( c s a l 9 9 3 ) 确定。采 用测量输入和输出法间接确定负载杂散损耗，采用损耗分析法直接测量定子绕组 ( i l r ) 损耗、转子绕组( 1 2 r ) 损耗、铁耗和风摩耗。计算定子绕组( 1 1 r ) 损耗的电 阻和计算转子绕组( 1 2 r ) 损耗的转差必须换算到规定的温度如。 气= 定子绕组温升+ 2 5 ( 2 8 ) i e e e l l 2 ( b ) 法确定效率的优点是； 1 电动机在试验状态下测得的效率接近其实际工作( 额定工况) 状态； 2 测得的各项损耗，特别是负载杂散损耗较为准确。目前，国际上试验能效电 动机大多采用此方法， 我国现行的标准g b t 1 0 3 2 1 9 8 5 三相异步电动机试验方法中无上述b 法的内 容，修订后的g b t 1 0 3 2 2 0 0 6 三相异步电动机试验方法中已包括b 法的内容。 2 ，2 。5 符合认证 制造商或订牌商必须通过第三方独立实验室来证实自己产品的符合性。 如果是通过第三方独立实验室，该实验室必须被下列机构认可： 1 美国标准与技术研究所国家资源认可试验项目( n i s 删v l a p ) ： 2 和( n i s 州v l 奸) 有互认协议的认可机构； 3 经过申请并被d o e ( 美国能源部) 认可的组织，该实验室必颓是独立的机构 以保证提交的试验报告是客观公正的。 美国能源部( d o e ) 会发布一个符合认证证书编号( c c 号) 给生产符合e p a c t 法规要求的电动机的制造商和订牌商。能源部根据收到的符合认证申请，会很快确定 该文件是否包括所要求的全部要素，并会慎重地确定该文件所提供的信息是全部还是 部分是准确的。然后，能源部会书面通知提交方，或者符合认证证书不满足本节要求。 这种情况，会退还该文件。或者符合认证证书符合本节要求，能源部会通知提交方作 出此决定的依据。 2 2 6 认证标志 名义满载效率，由试验获得或a e d m 法获得，必须在电动机的永久铭牌上标识。 c c 号必须在获得d o e 批准9 0 天内显示在永久铭牌上。另外，制造商和订牌商有权 第1 4 页共6 2 页 选择蝗9 标记，或用类似的标识或专用标识。 另外，在营销资料中效率信息( 1 ) e p 在电动机目录一览表的每页上。( 2 ) 在销售电 动机的其它资料中。 2 2 7 美国进口电动机 任何进入美国的电动机，无论是单独的还是作为另一套设备中的零件，必须符合 e p a c t 规定的要求。这些电动机也必须符合1 0 c f rs u b p a r t 4 3 1 若干商业和工业设 备能效项目( f e d e r a l r e g i s t e r1 9 9 9 ) 的要求。如果没有经过认证，进口商应对e p a c t 覆盖范围内的电动机的符合性负责，所以进口商肯定会要求供应商进行c c 认证，降 低被查处的风险。 2 2 8 强制监督 特别地，d o e 依靠监督电动机市场来发现不符合标准的潜在违规。一旦接到书 面举报信息，d o e 将会按照1 0 c f rs u b p a r t 4 3 1 指定的程序进行操作。作为强制监督 的一部分，d o e 进行见证试验，对制造商按照u s c1 8 ，i 0 0 1 进行处罚，和或者禁止 销售该基本型号电动机。 2 2 9 能效认证程序 根据上述法规，以某一个制造商申请c c 能效认证为例，具体操作步骤如下： 1 先填写美国能源部公布的申请书，申请书格式见附录三。 2 一般不会将申请范围中所有的电动机进行试验，通常会采用a e d m 法，即 按照法令规定的抽样规则，抽取选择样品送样至美国国家标准技术研究所 ( n v l a p ) 认可的实验室进行试验，如果选择自己申请，则自己抽取样机， 如果由加拿大c s a 或美国u l f 这两个认证机构作为美国能源部认可的电机 能效国际验证服务项目的执行机构) ，则由该认证机构抽取样机，抽样规则如 下： ( 1 ) 必须是此前一年内生产的5 个基本型电动机，其中2 个应是产量最大的， 选取其中最近生产的产品。 ( 2 ) 所选的基本型电动机应为不同的马力，不重复； ( 3 ) 所选的基本型电动机应为不同的机座号，不重复； ( 4 ) 所选的基本型应是相同定额的基本型电机中预计名义满载效率是最低 第1 5 页共6 2 页 在任何情况下，制造商选择的试验用基本型电动机符合全部准则是不可能 的，应按准则所列先后次序予以考虑。在准则限定的范围内，随机选择试验 用基本型电动机样本。样本应不小于5 。除非在合理期限( 约1 8 0 天) 内生 产的基本型电动机数量不足5 台，这时每个单元均应试验。 若申请范围1 2 0 0 h p 、2 3 0 4 6 0 v 、6 0 h z 三相感应电动机，最近生产的最 大产量2 1 3 1 - 47 5 h p 、2 5 6 t - 22 0 h p ，这两个型号各抽5 台，再抽取不同 机座号、不同马力、不同极数三个其它型号如1 4 3 t - 2i h p 、3 6 4 t - 46 0 h p 、 4 4 9 t - 2 2 0 0 h p 各抽5 台电动机共计2 5 台，根据需要可增加其它基本型号的 样品。 3 试验后，根据前面公式计算名义最小满载效率，若符合e p a c t 要求，则提 交符合认证( c c ) 申请证书，制造商或持牌商提交的符合认证证书，必须由 代表该公司的法人代表签字，或由代表该公司的第三方( 例如，贸易协会或 其它授权) 签字。采用第三方时，符合认证证书必须验明制造商或持牌商授 权给第三方的官员，必须由第三方的法人代表签字。符合认证证书必须用保 证邮件( c e r t i f i e dm a i l ) 递交能源部负责能效和可再生能源的副部长：o f f i c eo f b u i l d i n gr e s e a r c ha n ds t a n d a r d s ，f o r r e s t a lb u i l d i n g ，1 0 0 0i n d e p e n d e n c ea v e n c e s w w a s h i n g t o n ，d c2 0 5 8 5 - 0 1 2 1 。 4 能源部发放唯一c c 号码并在对外公布。根据制造商或订牌商对c c 号的请 求，能源部会对其每个品牌，商标或其它标志名称提供一个唯一的c c 号。 但下列情况除外，能源部不会对任何品牌，商标或其它标志名称提供c c 号。 f 1 ) 能源部从前对其提供了c c 号； ( 2 ) 申请的名称与该生产商或持牌商销售电动机所用的名称重复或重叠。 ( 3 ) 一旦能源部给某个特定的名称提供了c c 号，则该c c 号仅适用于在那 个名称下由生产商和持牌商销售的所有电机。 如果制造商或持牌商申请c c 号的符合认证书是由它自己或以它的名义 提交的初始符合认证，能源部根据该项请求提供的c c 号末包括它销售 的电动机。能源部会提供一个唯一的c c 号，以适用于所有其它电机。 5 汜录的保存 第1 6 页共6 2 页 ( 1 ) 根据e p c a 第3 4 2 条规定的能效标准生产电动机的制造商，必须建立、 保存和保留下列记录：按本部分要求进行的全部试验的基础试验数据， 属于本部分所用的a e d m 法的研发，核实，应用及随后的验证资料；以 及从认证项目获得的书面证明，包括依据本部分条款取得的合格证书。 这些记录必须以一定的方式编排并编制索引，便于查阅。为满足本子部 分的各项要求，对任何试验单元所做试验所得的相关支持性试验数据， 记录都必须包括在内。( 能源部直接做的试验除外) 。 ( 2 ) 所有这些记录自适用的基本型号电动机停止生产之日起必须由制造商保 留两年。记录保存形式必须便于能源部索取。 2 3 中国节能认证 2 3 1 范围 由于中国能源近年来供求关系紧张，政府正加大节能管理力度，国家发展和改革 委员会2 0 0 5 年提出要进一步提高工业设备的能效水平，并对国家标准g b l 8 6 1 3 2 0 0 2 中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值进行修订。由全国能源基础与管 理标准化技术委员合理用电分委员会技术归口，中国标准化研究院、上海电器科学研 究所和国家中小电机质量监督检验中心等单位共同修订的g b l 8 6 1 3 2 0 0 5 中小型三 相异步电动机能效限定值及能效等级己形成征求意见稿。 国际上制定能效标准时，标准所规定的产品范围一般限制在技术成熟、使用普遍、 产量大以及有较大节能潜力的产品品种，这是各国制定能效标准的一个共同特征。中 国中小型电动机约有3 0 0 多个系列，近1 5 0 0 个品种，其额定功率在0 5 5 k w 3 1 5k w 范围内，极数为2 、4 、6 极( 少数8 为极) ，机座号为8 0m m 3 5 5 m m ，是量大面广 的产品，其应用遍及工业、农业、国防、公用设施、家用电器等领域。 另外，在化工行业许多连续运行的电动机、防爆电机，这些电动机效率的提高会 为电动机的使用者带来可观的效益，因此该标准也把一般用途防爆电机纳入范围之 中。标准规定的适用范围是“6 6 0 v 及以下的电压，5 0 h z 三相交流电源供电，额定功 率在0 5 5 k w 3 1 5k w 范围内，极数为2 、4 、6 极，单速封闭扇冷式、n 设计的一般 用途电动机或一般用途防爆电动机”。 修订后的标准适用范围与2 0 0 2 版相比，基本没有什么变化。由于3 k w 以下电 第1 7 页共6 2 页 动机i e c 标准的机座号尺寸较小，对于更高的效率目前尚缺少实践基础，因此，能效 等级