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2023-04-24 永磁馬達

永磁馬達是指轉子使用永久磁鐵的馬達，永久磁鐵安裝方式有表面式和內嵌式二種，馬達必須透過變頻器的電壓和頻率設定才能啟動, 因此參考國際規範IEC 60034-30-2和GB/T 32891.2 旋轉電機效率分級 第２部分：變速交流電動機。
 
標準GB/T 32891.2引言
本部分是為了協調變速電動機的能效分級。它涉及在恆磁通轉速範圍內（基本速度範圍）變速運行的各種低壓交流電動機，電壓和頻率的改變由變頻器提供。
註:目前，本部分所用到的測試標準IEC TS 60034-2-3只限於感應電動機，但是標準中相關的輸入-輸出法3-C法也適用於各種變速交流電動機。IEC TS 60034-2-3的第2版，將擴大應用範圍並且也將適用於同步電機。
本部分是關於交流電動機在變壓和變頻情況下運行時的效率分級，也就是GB/T 32891.1中沒有涵蓋的感應電動機和同步電動機在變速運行時候的效率分級。該部分將和IEC 61800-9-2協調，IEC 61800-9-2規定了變頻器(CDM，完整的驅動模組)的能效分級(IE-)和功率驅動系統(PDS)的能效分級(IES-)。
僅僅有高效率的電動機不一定會組成高效率的PDS系統。使用者宜根據實際的負載/運行點和執行時間來選擇合適效率等級的電動機。
短時工作制、間歇工作制或部分負載運行時，選擇S1工作制的高效率等級的電動機未必節能。以後制定的IEC 61800-9系列標準中會提供擴展產品(EPA)的應用描述，對驅動設備和部分的能效性能進行說明。
不要期望所有的製造商生產所有效率等級和所有功率等級的電動機。
IE代碼不局限於標註電動機的能效分級，也可應用於其他產品，例如:變頻器和變速箱。期望其他產品也適用於一個相同的體系:即IE1為低效率，IE5為最高效率。

旋轉電機 效率分級(IE 代碼) 第 2 部分:變速交流電動機
範圍
GB/T 32891的本部份規定了在IEC 60034-30-1中設有包含的變速交流電機的能效分級。
並且電機要補足以下要求:
a) 額定輸出功率(PN):0.12 kW ~l000 kW;
b) 額定電壓 (UN):50 V~1000 V;
c) 額定轉速 (nN):600 r/min~6000 r/min 與極數無關;
d) 冷卻方式: IC4A1AO(IC410)、IC4A1A1(IC411)、IC4A1A6(IC416)、IC4A1A8(IC418);
e) 在額定運行點(轉矩/功率，轉速)下保證其溫升限值滿足其絕緣等級時能長期連續運行;
註1:本部分包合的大多教電動機定額為S1工作制(連續工作制),然而有些定額為週期性工作制的電動機，只要其在額定輸出功率下能連續工作，也涵蓋在本部分中.工作制為 S3~SlO負載持續率為80%或以上的電功機可涵蓋。
f) 環境溫度範圍為:-20 ℃ ~ +60℃;
註 2:額定效率和效率分級根據IEC 60034-2-1和IEC TS 60034-2-3 在環境空氣濕度為25℃時給出.
註 3:在-20℃以下或超過+60℃範圍額定運行的電動機。一般認為採用了特殊結構，因此不包含在本部分中。
註 4:本部份包括溫度等級≦400℃的排煙風機電動機.
g) 海拔不超過4000 m。
註 5: 額定效率和效率分級是以海拔≦l000m為基準.
本部分涵蓋的電機是指設計為在正弦基波電流下運行但不是直接線上(電網供電)運行，如永磁同步電機有或者沒有附加磁阻轉矩，正弦波磁阻同步電機和有直流磁場繞組同步電機。也包括專門設計為變速運行的感應電機。
開關磁阻同步電機不包括。
在任意轉速和負載點下損耗的確定按IEC TS 60034-2-3。該標準適用於各種變頻器運行的電動機。
並不區分電動機採用了何種技術、供電電壓或為了變頻供電需要增加了絕緣，甚至不是所有這些電動機技術都能達到更高的效率等級。這個理念使得不同的電動機技術在關於其能效潛力方面能得到充分的比較。
電子驅動系統的效率和損耗(也就是包括電功機和電源的損耗)不包括在本部分中。其效率和損耗見IEC 61800-9-2。

本部分還適用的電機有:
a) 帶凸緣、底腳和/或轉軸的機械尺寸不同於IEC 60072-1的電動機;
b) 帶非標轉軸和凸緣的齒輪減速電動機，但效率測試是在電動機部分進行;
c) 根據IEC 60079-0 設計的運行在防爆環境下的電動機也適用於本部分，這類電動機由於要考慮安全要求在設計上有特殊考慮(如加大氣隙、減少起動電流、加強密封等〉有可能不能達到更高的效率等級。

本部分不適用於:
a) 有機械換向器的電動機。
b) 成套組合機械(如泵,風機和壓縮機)中不能與機械分離，即使提供臨時端蓋和軸伸端軸承也不能進行單獨測試的電動機。這意味著電動機一定是:
－和驅動裝置共用一些(連接部件除外,如:螺栓)基礎部件(例如傳動軸或外罩);
－被設計為不能與驅動裝置分離,也不能獨立於驅動裝置單獨運行。
註6: 有些電動機專門設計用於水準,傾斜和垂直輸送貨物和人，這類電動機常常是和設備整合一起並不單獨在市面上出現，也要排除。
c)制動電動機，其制動部分為電動機內部結構部件，在效率測試期間，制動裝置不能拆除，也不能採用單獨電源供電。
制動線圈和(電動機)法蘭連接的制動電動機，只要可以測試電動機的效率而不包含制動器的損耗，就包含在本部分內(例如通過拆除制動裝置或通過採用單獨電源來驅動線圈)。
d) 特別設計為完全浸入液體內運行的潛水電動機。
e) 溫度等級超過400℃的排煙風機電動機。
f) 電動機用變頻器起到軟啟動的目的，然後又運行在電網下的電動機不適用。這類電動機適用於IEC 60034-30-1。
g) 電動機設計為伺服驅動時不適用於本部分。也就是電動機應用在頻繁超載或弱磁運行的場合或頻繁速度，轉矩切換或者沒有達到熱穩定。
註7, 本部份涵蓋的工業用電動機大多數時是連續運行在或接近於額定負載下, 速度不是頻繁或迅速改變。這種電動機如驅動壓縮機和傳送帶，為了在滿載時達到更高的效率，這類電動機的磁通密度是適度的，因此導致與標準效率的電動機相比體積和轉子轉動慣量較大。
另一方面，作為伺服電動機時，如機器人驅動，工作母機和拾取和放置等，通常會要求頻繁和快速的負載和速度變化，為了達到動態性能要求，轉子的傳動慣量較低。這種情況下的能量消耗主要取決能量加速的要求。低的轉子轉動慣量在連續運行時會產生高的損耗。
因此，伺服電機將不包含在本部份。
本部分不涵蓋的電動機也許可以用IEC 61800-9-2作為PDS系統來評估。這種其況下，由電動機和變頻器(CDM)組成的PDS系統評估為IES0，IES1或IES2.
 
2 規範性引用文件
下列文件對於本文件的應用是必不可少的。凡是註日期的引用文件，僅註日期的版本適用於本文件。凡是不註日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用於本文件。
IEC 60034-1 旋轉電機第1部分:定額和性能 (Rotating electrical machines- Part 1:Rating and performance)
IEC TS 60034-2-3 旋轉電機 第2-3 部分:變頻器供電交流感應電動機確定損耗和效率的特定試驗方法(Rotating electrical machines-Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC induction motors)
IEC 60034-30-1 旋轉電機 第30-1部分:線上運行的交流電動機能效分級(IE 代碼)[Rotating electrical machines- Part 30-1:Efficiency classes of line operated AC motors (IE code)]
IEC 61800-9-2 調速電氣傳動系統 電氣傳動系統、電動機起動器、電力電子裝置及其驅動設備的生態設計 第2部分:電氣傳動系統和電動機起動器的能效分級 (Adjustable speed  electrical  power drive systems- Ecodesign for power drive  systems，motor starters，power electronics and their driven applications- Part 2:Energy efficiency indicators for power drive systems and motor starters)
 
 
IE1 標稱效率限定值(%)的參考效率值 IE2 標稱效率限定值(%)的參考效率值
額定轉速和滿載轉矩下的額定輸出功率PN
kW		 額定轉速
600 r/min~
900 r/min		 額定轉速
901 r/min~
1200 r/min		 額定轉速
1201 r/min~
1800 r/min		 額定轉速
1801 r/min~
6000 r/min
0.12 39.8 50.6 59.1 53.6
0.18 45.9 56.6 64.7 60.4
0.2 47.4 58.2 65.9 61.9
0.25 50.6 61.6 68.5 64.8
0.37 56.1 67.6 72.7 69.5
0.4 57.2 68.8 73.5 70.4
0.55 61.7 73.1 77.1 74.1
0.75 66.2 75.9 79.6 77.4
1.1 70.8 78.1 81.4 79.6
1.5 74.1 79.8 82.8 81.3
2.2 77.6 81.8 84.3 83.2
3 80.0 83.3 85.5 84.6
4 81.9 84.6 86.6 85.8
5.5 83.8 86.0 87.7 87.0
7.5 85.3 87.2 88.7 88.1
11 86.9 88.7 89.8 89.4
15 88.0 89.7 90.6 90.3
18.5 88.6 90.4 91.2 90.9
22 89.1 90.9 91.6 91.3
30 89.8 91.7 92.3 92.0
37 90.3 92.2 92.7 92.5
45 90.7 92.7 93.1 92.9
55 91.0 93.1 93.5 93.2
75 91.6 93.7 94.0 93.8
90 91.9 94.0 94.2 94.1
110 92.3 94.3 94.5 94.3
132 92.6 94.6 94.7 94.6
160 93.0 94.8 94.9 94.8
200~1000 93.5 95.0 95.1 95.0
註:表中的標稱效率值來自於IEC 60034-30-1的IE2。
IE3 標稱效率限定值(%)的參考效率值
額定轉速和滿載轉矩下的額定輸出功率PN
kW		 額定轉速
600 r/min~
900 r/min		 額定轉速
901 r/min~
1200 r/min		 額定轉速
1201 r/min~
1800 r/min		 額定轉速
1801 r/min~
6000 r/min
0.12 50.7 57.7 64.8 60.8
0.18 58.7 63.9 69.9 65.9
0.2 60.6 65.4 71.1 67.2
0.25 64.1 68.6 73.5 69.7
0.37 69.3 73.5 77.3 73.8
0.4 70.1 74.4 78.0 74.6
0.55 73.0 77.2 80.8 77.8
0.75 75.0 78.9 82.5 80.7
1.1 77.7 81.0 84.1 82.7
1.5 79.7 82.5 85.3 84.2
2.2 81.9 84.3 86.7 85.9
3 83.5 85.6 87.7 87.1
4 84.8 86.8 88.6 88.1
5.5 86.2 88.0 89.6 89.2
7.5 87.3 89.1 90.4 90.1
11 88.6 90.3 91.4 91.2
15 89.6 91.2 92.1 91.9
18.5 90.1 91.7 92.6 92.4
22 90.6 92.2 93.0 92.7
30 91.3 92.9 93.6 93.3
37 91.8 93.3 93.9 93.7
45 92.2 93.7 94.2 94.0
55 92.5 94.1 94.6 94.3
75 93.1 94.6 95.0 94.7
90 93.4 94.9 95.2 95.0
110 93.7 95.1 95.4 95.2
132 94.0 95.4 95.6 95.4
160 94.3 95.6 95.8 95.6
200~1000 94.6 95.8 96.0 95.8
註:表中的標稱效率值來自於IEC 60034-30-1的IE3。
IE4 標稱效率限定值(%)的參考效率值
額定轉速和滿載轉矩下的額定輸出功率PN
kW		 額定轉速
600 r/min~
900 r/min		 額定轉速
901 r/min~
1200 r/min		 額定轉速
1201 r/min~
1800 r/min		 額定轉速
1801 r/min~
6000 r/min
0.12 62.3 64.9 69.8 66.5
0.18 67.2 70.1 74.7 70.8
0.2 68.4 71.4 75.8 71.9
0.25 70.8 74.1 77.9 74.3
0.37 74.3 78.0 81.1 78.1
0.4 74.9 78.7 81.7 78.9
0.55 77.0 80.9 83.9 81.5
0.75 78.4 82.7 85.7 83.5
1.1 80.8 84.5 87.2 85.2
1.5 82.6 85.9 88.2 86.5
2.2 84.5 87.4 89.5 88.0
3 85.9 88.6 90.4 89.1
4 87.1 89.5 91.1 90.0
5.5 88.3 90.5 91.9 90.9
7.5 89.3 91.3 92.6 91.7
11 90.4 92.3 93.3 92.6
15 91.2 92.9 93.9 93.3
18.5 91.7 93.4 94.2 93.7
22 92.1 93.7 94.5 94.0
30 92.7 94.2 94.8 94.5
37 93.1 94.5 95.2 94.8
45 93.4 94.8 95.4 95.0
55 93.7 95.1 95.7 95.3
75 94.2 95.4 96.0 95.6
90 94.4 95.6 96.1 95.8
110 94.7 95.8 96.3 96.0
132 94.9 96.0 96.4 96.2
160 95.1 96.2 96.6 96.3
200 95.4 96.3 96.7 96.5
250 95.4 96.5 96.7 96.5
315~1000 95.4 96.6 96.7 96.5
註:表中的標稱效率值來自於IEC 60034-30-1的IE4。
IE5 標稱效率限定值(%)的參考效率值
額定轉速和滿載轉矩下的額定輸出功率PN
kW		 額定轉速
600 r/min~
900 r/min		 額定轉速
901 r/min~
1200 r/min		 額定轉速
1201 r/min~
1800 r/min		 額定轉速
1801 r/min~
6000 r/min
0.12 67.4 69.8 74.3 71.4
0.18 71.9 74.6 78.7 75.2
0.2 73.0 75.7 79.6 76.2
0.25 75.2 78.1 81.5 78.3
0.37 78.4 81.6 84.3 81.7
0.4 78.9 82.2 84.8 82.3
0.55 80.6 84.2 86.7 84.6
0.75 82.0 85.7 88.2 86.3
1.1 84.0 87.2 89.5 87.8
1.5 85.5 88.4 90.4 88.9
2.2 87.2 89.7 91.4 90.2
3 88.4 90.6 92.1 91.1
4 89.4 91.4 92.8 91.8
5.5 90.4 92.2 93.4 92.6
7.5 91.3 92.9 94.0 93.3
11 92.2 93.7 94.6 94.0
15 92.9 94.3 95.1 94.5
18.5 93.3 94.6 95.3 94.9
22 93.6 94.9 95.5 95.1
30 94.1 95.3 95.9 95.5
37 94.4 95.6 96.1 95.8
45 94.7 95.8 96.3 96.0
55 94.9 96.0 96.5 96.2
75 95.3 96.3 96.7 96.5
90 95.5 96.5 96.9 96.6
110 95.7 96.6 97.0 96.8
132 95.7 96.8 97.1 96.9
160 96.1 96.9 97.2 97.0
200~1000 96.3 97.0 97.4 97.2
註:表中的標稱效率值來自於IEC 60034-30-1的IE5。