快速解答
馬達能效等級（IE 代碼）是標準化的最低能效標準。 線控交流電機 必須在額定負載、額定電壓和額定頻率下達到額定值。 IEC 60034-30-1 定義了五個等級——IE1（標準）到 IE5（超高級）——2025 年發布的 2.0 版首次將 IE5 作為規範等級。每個等級的提升可使馬達損耗降低約 20%，而非降低 20% 的能源成本。需要注意的是，IE 等級僅適用於市電驅動的交流電機：帶機械換向器的直流電機、變頻器供電的電機和集成驅動系統不在其適用範圍內，應按照 IEC 60034-30-2 或 IEC 61800-9-2 標準進行評級。
1. 什麼是馬達能效等級？
馬達效率（η）是指機械軸輸出功率與從電源汲取的電功率之比：
η = P_out / P_in = P_out / (P_out + P_loss)
如果您首先需要建築方面的背景知識，我們的 電動機基礎知識 該頁面解釋了每項損失的實際來源，以及 了解電動機 詳細介紹主要機器類型之間的差異。
此公式背後的損耗通常分為五類：定子銅損（繞組中的 I²R 損耗）、轉子導體損耗、鐵芯鐵損（磁滯損耗加渦流損耗）、摩擦和風阻損耗以及雜散負載損耗。每個效率等級最終都反映了在特定工作點下，這五類損耗的最小程度。
國際能源效率（IE）標準將這種測量結果轉化為一個可比較的標籤。 IE標準不再問“這台電機是否高效？”，而是問“對於一台具有這種功率、極數和供電頻率的電機，其最低能效必須達到多少才能被評為IE3？”這種重新定義在商業上至關重要：它將能效從一種營銷宣傳轉化為一個合格/不合格的閾值，採購團隊可以將其寫入規格說明，並對照測試報告進行驗證。
由此會產生三個後果，這也是為什麼這個主題在OEM採購討論中不斷出現的原因：
- 遵守。 目前大多數主要市場都透過最低能源效率標準 (MEPS) 強制執行最低能源效率等級。向歐盟出口不合規馬達並非行銷問題，而是海關和市場監管問題。
- 生命週期成本。 對於一台每年運轉數千小時的工業馬達而言，電力成本通常佔其15年總擁有成本的90%以上。購置價格所佔比例很小。
- 技術選擇。 當阻抗高於大約 IE4 時，傳統的鼠籠式感應馬達就幾乎沒有提升空間了。達到 IE5 通常意味著需要改用永磁或同步磁阻技術——這反過來又迫使我們對驅動方式做出選擇。
2. IE類別是如何定義和測試的
管理文件是 IEC 60034-30-1，旋轉馬達－第 30-1 部分：交流馬達的能源效率等級（IE 代碼）. 2025 年發布的 2.0 版首次在第 30-1 部分中引入了 IE5 作為規範類別；在 2014 年版中，IE5 僅作為參考性內容出現在附件 A 中，目標是比 IE4 的損失減少約 20%。
參考條件
效率並非「無論馬達在何處運作」都可測量。 IEC 60034-30-1 標準以 IEC 60034-2-1 標準的損耗和效率測試方法為基礎，並規定了參考條件：
- 環境溫度： 25 °C（IEC 60034-2-1 參考）。
- 高度： 額定工作高度可達海拔1000公尺。
- 加載點： 在額定電壓和額定頻率下，輸出功率達到額定值的100%。
- 供應： 正弦電源。諧波損耗、電纜損耗和轉換器損耗明確地排除在分類之外。
- 標記範圍： 適用於環境溫度在 -30 °C 至 +60 °C 之間的馬達；額定溫度超出該範圍的馬達將被視為特殊結構。
測量方法
| 方法 | 原則 | 實際立場 |
|---|---|---|
| 方法A——直接 | 同時測量輸入功率和輸出功率 | 簡單快捷，但效率超過93%左右後精度會急劇下降；兩端0.5%的測量誤差都會扭曲結果。 |
| 方法 B / B — 損失分離 | 分別測量銅損、鐵損、摩擦損和雜散負載損耗，並將它們相加。 | 可驗證的 IE3 及以上版本類型測試的首選路徑 |
| 方法 C / H | 對額外損失進行修正或統計處理的損失分析 | 用作歐盟合格聲明的參考方法 |
在與供應商洽談時，有兩個細節值得注意。首先，銘牌上的η值是… 保證 此馬達設計在額定運轉下的效率－並非該等級的最低要求，一台優秀的IE3馬達的效率將高於IE3閾值。其次，同一台馬達在60Hz下的效率通常高於50Hz下的效率：IEC 60034-30-1標準指出，對於功率範圍為0.75kW至375kW的三相鼠籠式電機，60Hz下的效率值比50Hz下高出2.5個百分點至不到0.5個百分點。在50Hz的項目中引用60Hz的效率值是典型的規格錯誤。 馬達測試標準概述 規定了哪些方法可以被接受用於可驗證的聲明。
3. IE1 至 IE5 名目效率極限
下表給出了 4 極 50 Hz 馬達的標稱（最小）效率限值——這是該標準中最常被引用的部分，也是第 7 節範例中使用的部分。數值取自 IEC 60034-30-1:2014 表 3、5、7 和 9。
| 額定功率 | IE1 標準 | IE2 高 | IE3 Premium | IE4 超級高級版 | IE5（參考值） |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.75千瓦 | 72.1% | 79.6% | 82.5% | 85.7% | 約88.6% |
| 1.5千瓦 | 77.2% | 82.8% | 85.3% | 88.2% | 約90.6% |
| 3千瓦 | 81.5% | 85.5% | 87.7% | 90.4% | 約92.3% |
| 7.5千瓦 | 86.0% | 88.7% | 90.4% | 92.6% | 約94.1% |
| 11千瓦 | 87.6% | 89.8% | 91.4% | 93.3% | 約94.6% |
| 22千瓦 | 89.9% | 91.6% | 93.0% | 94.5% | 約95.6% |
| 55千瓦 | 92.1% | 93.5% | 94.6% | 95.7% | 約96.6% |
| 110千瓦 | 93.3% | 94.5% | 95.4% | 96.3% | 約97.0% |
| 200千瓦 | 94.0% | 95.1% | 96.0% | 96.7% | 約97.4% |
IE5 欄位僅標註為參考值，因為 2014 版標準僅將 IE5 定義為目標值－比 IE4 損耗低約 20%－以上資料皆基於此目標值。 IEC 60034-30-1:2025 標準中現已包含 IE5 的規範限值。如果您正在撰寫合同，請註明您所依據的版本。
4. IE 代碼未涵蓋的內容
大多數效率文章都會忽略這一部分，但如果您購買直流或無刷齒輪電機，這部分內容至關重要。 IEC 60034-30-1 標準詳細定義了自身的性能邊界。
範圍
- 額定頻率為 50 Hz、60 Hz 或兩者皆可的單速、線路啟動交流電機，包括線路啟動同步電機。
- 2 至 8 極，功率從 0.12 kW 到 1 000 kW。
- 齒輪馬達 —明確涵蓋，包括那些具有非標準軸和法蘭的軸和法蘭。
- 馬達採用非IEC標準的法蘭、底座或軸尺寸。
- 全封閉式風冷（TEAO，IC418）機器，測試時拆除了風扇，並從外部提供冷卻。
已排除
| 排除類別 | 它在哪裡被評級呢？ |
|---|---|
| 機械換向器的馬達（直流馬達） | 完全脫離IE程式碼；直接比較繞組損耗和控制器損耗。 |
| 變頻器供電馬達（可變電壓和頻率電源） | IEC 60034-30-2 |
| 無法單獨測試的整合式變頻器馬達（緊湊型驅動器） | IEC 61800-9-2 標準使用 IES 等級對完整的動力驅動系統 (PDS) 進行分類（2023 年版擴展至 IES5）。 |
| 10極或以上的單速電機，以及所有多速電機 | 不適用IE類 |
| 完全整合到機器（幫浦、風扇、壓縮機）中的馬達無法單獨進行測試。 | 僅系統級效率 |
| 設計用於完全浸沒式運轉的潛水電機 | 產品特定標準 |
| 在測試過程中，煞車馬達無法拆卸煞車或單獨通電。 | 測試時請勿造成煞車損失，或使用相同設計的無煞車變體進行測試。 |
| 排煙馬達溫度等級高於 400°C | EN 12101-3 |
這為何改變無刷直流馬達和直流齒輪馬達的購買決策？
無刷直流馬達並非市電供電馬達。它需要電子控制器進行換向，因此它不會像IEC 60034-30-1標準所定義的那樣直接連接到市電電源上，而且它也沒有機械換向器。實際結果是： BLDC 或 DC 齒輪馬達沒有 IE 等級，任何供應商如果聲稱有 IE 等級，都是錯誤地應用了該標準。 你該問的是：
- 這是實際負載和速度範圍內的效率圖，而不是單一峰值。
- 馬達常數 Kt 和反電動勢常數 Ke，因此可以根據可用裕量檢查所需的母線電壓。
- 控制器損耗。對於變頻器供電的電機，更準確的比較方法是根據IEC 61800-9-2（IES等級）標準計算PDS效率，因為驅動器和電機構成一個系統。
- 連續（S1）轉矩和熱極限，這是直流馬達在現場實際失效的原因。
實際上，這使得採購決策變得清晰明了。如果機器是市電驅動的，而且運行時間較長，那麼IE程式碼就是合適的框架——從我們的…開始。 無刷直流電機 僅當您還需要速度控制時才進行比較，並且來自 什麼是直流電機 如果電源確實是直流電。如果機器由電池或低電壓驅動，相關文件為控制器資料表和效率圖：參見 馬達控制器 和 無刷直流馬達的工作原理. 在您決定之前，還有兩頁內容值得一讀： 有刷馬達與無刷馬達的優缺點 和 同步電機與感應電機。
這種區別並非學術性的。如果某個應用確實需要 IE4 或 IE5，那就是交流市電動馬達的比較。如果它需要精確的速度控制、緊湊的封裝、電池供電或低電壓安全，那就是無刷直流馬達的比較，需要使用不同的工具來測量。我們自己的 無刷直流基礎知識指南 以及 BLDC效率細分 本頁未詳細介紹直流電源方面的內容。
5. 全球監管地圖：歐盟、中國、美國
| 市場 | 樂器 | 今日最低水平 | 範圍說明 |
|---|---|---|---|
| 歐洲聯盟 | 生態設計條例（歐盟）2019/1781 | IE3 適用於 0.75–1000 kW、2–6 極（自 2021 年 7 月 1 日起）；IE2 適用於 0.12–0.75 kW；IE4 適用於 75–200 kW、2–6 極（自 2023 年 7 月 1 日起） | 在某些系列產品中，IE2 + 變頻驅動可作為替代方案。豁免範圍包括防爆馬達、某些煞車馬達、全整合馬達、8 極以上馬達、短時運轉（S2 ≤ 30 分鐘）和極低佔空比（S3 ≤ 15%）。 |
| 中國 | GB 18613-2020（2021年6月1日生效） | 3級 = IE3，是MEPS閾值；2級 = IE4；1級 = IE5 | 涵蓋 120 W–1 000 kW、2/4/6/8 極、低於 1 000 V、50 Hz、連續運轉的通用電機和防爆電機，以及特定範圍內的電容啟動/運行單相電機和風扇電機。 |
| 美國 | 美國能源部節能標準；NEMA MG 1 | 適用於通用馬達的NEMA Premium能源效率等級（大致相當於IE3等級） | NEMA MG 1 表格提供的是標稱效率；其範圍和覆蓋範圍與 IEC 標準不同，因此應比較表格而非等級字母。 |
| 其他市場 | 各國的MEPS標準通常直接採用IEC 60034-30-1標準，或加以修改。 | 通常為IE2或IE3，取決於招標情況。 | 例如 SASO 2893（沙烏地阿拉伯，2014 年版的修訂版）和 SANS 1804-1（南非） |
中國也針對GB 18613標準以外的技術制定了單獨的能源效率標準：永磁同步馬達適用GB 30253系列標準，高壓鼠籠式馬達適用GB 30254-2024標準。如果您的物料清單中混合了感應電機、永磁電機和高壓電機，則每種電機都有其自身的能效閾值。
在篩選供應商時，區分招標中經常被混淆的兩個問題很有幫助：製造商是否擁有市場所需的認證，以及機器是否真的能通過測試達到相應等級？我們的頁面將詳細介紹這一點。 馬達製造商 和 中國無刷直流馬達製造商 涵蓋資格賽方面的內容。
一個容易讓團隊措手不及的採購點：這些規定約束著 投放市場. 在歐盟，這項義務由製造商和進口商承擔，繼續運行已安裝的 IE1 電機並不被禁止——但是，一旦你購買新的替代電機或調試新設備，當前的閾值就完全適用。
為了更好地理解這些規則背後項目的規模，中國媒體對2017-2020年高效電機推廣期的報告指出，年節電量從2.64太瓦時增加到 10.7 太瓦時（107 億度）在此期間，累計減少了超過 3000 萬噸二氧化碳排放。
6. 每個IE步驟背後的20%損失規則
IE 等級與效率並非線性關係。它的目標大致為 損失減少20%。 每一步都如此。這聽起來每次變化都很小，的確如此——直到你把它們累積起來。
以一台11千瓦、4極、50赫茲的馬達為例：
| 班級 | 效率 | 損失 | 與上一步驟相比，損失減少 |
|---|---|---|---|
| IE1 | 87.6% | 投入的12.4% | — |
| IE2 | 89.8% | 10.2% | 約18% |
| IE3 | 91.4% | 8.6% | 約16% |
| IE4 | 93.3% | 6.7% | 約22% |
| IE5（參考值） | 約94.6% | 約5.4% | 約20% |
現在這個數字經常被錯誤引用。因為每一步都會去除大約 20% 的… 剩餘損失兩步驟操作並不能消除 40% 的記憶體佔用。依序升級到 IE3 → IE4 → IE5 後，記憶體佔用將變成：
0.80 × 0.80 = 0.64 → IE3 損失減少了約 36%，而不是 40%。
聲稱「IE5 相較於 IE3 可減少 40% 的損失」是忽略了複利效應。更合理的說法是： 大約35-40%具體數值取決於功率等級和極數。雖然誤差不大，但懂技術的買家會仔細檢查——而且，提供準確資訊遠比那兩個百分點的額外節省更有價值。
換句話說，在 11 kW 功率下，IE3 到 IE5 的效率提升僅為 3.2 個百分點左右。這聽起來微不足道。但第 7 節將解釋為何並非如此，以及我們對…的分析。 是什麼讓高效率馬達更有效率？ 詳細分析了每一步設計上的改進——更好的疊片鋼、銅轉子保持架、低損耗軸承——這些改進推動了技術進步。以上內容大約在IE4以上。 稀土永久磁鐵 或者，科技會以不情願的方式取而代之。
7. 如何選擇合適的能效等級：實例分析
七步法
- 首先要明確監管底線。 確定市場和功率範圍，然後將強制性最低要求寫入規格說明。這並非一項決策，而是一項約束條件。
- 確定真實的負載曲線。 輸出功率、轉速、佔空比（S1 至 S8）、年運轉小時數、環境溫度和海拔。
- 選擇合適尺寸的馬達。 功率過大的馬達在 40% 負載下運轉時浪費的能量比兩個 IE 等級之間的差值還要多。在支付等級升級費用之前，應該先解決馬達功率過大的問題。
- 決定採用直接在線式還是轉換器式進料。 如果設計中已經包含了驅動器，那麼 IE5 PM 或 SynRM 技術就變得現實了，因為轉換器的成本已經投入了。
- 取得實際效率值 根據您所在桿數和頻率的標準，而不是根據宣傳冊，選擇候選類別。
- 運行年度能源消耗和投資回收期計算 如下圖所示。
- 檢查機械和熱接口 — 在做出決定之前，請確定機架尺寸、軸、法蘭、軸承、絕緣等級和 IP 防護等級。
在步驟 3 和 4 中，變速箱開始發揮作用。增加減速級可以將馬達的運轉點移至其高效運轉區間，這通常比升級馬達等級效果更顯著：參見 為什麼電動馬達需要變速箱如何 選擇一台減速電機以及範圍 直流齒輪馬達的應用。
例：11 kW，IE3 與 IE4 對比
一台泵浦驅動裝置每年以基本恆定的滿載運轉 6000 小時。工業用電價格為 0.12 美元/kWh。根據第 3 節：IE3 = 91.4%，IE4 = 93.3%。
| 步 | 計算 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|
| 1. 輸入功率 | P_in = 11 kW / η | 12.035千瓦 | 11.790千瓦 |
| 2. 年能源 | E = P_in × 6000 小時 | 72210度 | 70738千瓦時 |
| 3. 年度能源成本 | E × 0.12 美元 | 8665美元 | 8489美元 |
| 4. 年度儲蓄 | 不同之處 | 1472度/每年177美元 | |
| 5. 節省超過15年 | 177美元 × 15 | 2649美元 | |
| 6. 典型價格溢價 | 取決於引用 | 300-600美元 | |
| 7. 簡單償還 | 保費/年度節省 | 1.7–3.4 年 |
在15年的使用壽命內，升級帶來的效益大約是其溢價的4到9倍。剩餘的12到13年完全是節省成本，而且未來每一次電價上漲都會進一步縮短投資回收期。
同一台馬達每年運轉 1500 小時
改變一個輸入參數，結論就會反轉。當每年工作時長為 1500 小時時，年度節省金額將降至：
1472千瓦時 × (1500 / 6000) = 368千瓦時 → 約合每年44美元
考慮到400美元的溢價，這需要九年才能收回成本——雖然可以說在汽車的使用壽命內，但當資金有限且使用不規律時，這不再是一個顯而易見的划算之舉。. 這是一個反直覺的結果，值得我們認真思考：對於低工時或部分負載作業，適當的尺寸和驅動選擇通常比升級到更高等級的設備更好。 IE 評分系統獎勵的是工時，而不是徽章。
8. 部分負載、變頻器和銘牌效率
IE 類別是在 100% 額定負載下定義的。實際機器很少會達到這種負載水平。
- 鼠籠式感應電機 在負載降至 75% 左右時，其效率仍能保持較好，然後開始下降；在 25% 負載時，相對於銘牌值損失 5-10 個百分點並不罕見。
- IE5級永磁電機與同步磁阻電機 在整個負載範圍內保持更平坦的效率曲線，這就是為什麼即使滿載差異看起來很小，它們在可變流量的泵浦和風扇工作中也能勝出的原因。
- 變頻驅動器改變的是系統，而不僅僅是馬達。 在離心負載下，由於相似定律，適度的減速會使軸功率隨速度的立方成反比地降低，因此，這種驅動方式通常比任何等級的提升都能節省更多能量。此外，它還會引入自身2-5%的損耗和諧波發熱，這就是為什麼IEC 61800-9-2標準採用IES等級對整個PDS（功率驅動系統）進行分類，而不是單獨對馬達進行等級劃分的原因。
- 熱漂移是真實存在的。 銅電阻隨溫度升高而增加，每升高1攝氏度約增加0.4%，因此繞組溫度升高會使工作點偏移。連續工作電流必須根據連續額定電流來決定，絕不能根據峰值電流來決定。
變速也會改變被驅動機器的運作方式：見 變速馬達的工作原理 以及兩者之間的比較 變頻器馬達和標準電機. 這種影響在離心載重下最為顯著—— 水泵馬達， 工業風扇馬達 和 空氣壓縮機電機 — 其中軸功率隨速度的立方而下降。
我們的 工業馬達選用指南 透過更深入地分析佔空比和服務因素，以及 扭力計算參考 涵蓋了同一問題的負載側。
9. 指定能源效率等級時常犯的七個工程錯誤
| 錯誤 | 為什麼需要花錢 | 應該怎麼做？ |
|---|---|---|
| 比較 50 Hz 專案在 60 Hz 的效率 | 同一台機器在 60 Hz 頻率下讀數會提高 0.5 到 2.5 個百分點，這可能會掩蓋設計上的缺陷。 | 務必在效率圖中註明頻率和極數。 |
| 將四極表應用於兩極或六極電機 | 極限值因極數而異；誤差可能達到一個等級。 | 從正確的表中提取值或使用內插規則 |
| 在調整尺寸之前，先購買更高等級的IE處理器。 | 過大的IE4馬達在40%負載下可能會輸給尺寸合適的IE3馬達。 | 先解決加載點問題，然後再購買課程 |
| 無需表格即可比較 IEC 和 NEMA 的等級字母。 | 範圍和覆蓋範圍有所不同；“NEMA Premium ≈ IE3”只是一個粗略的等效關係，並非完全相同。 | 比較名目效率資料和範圍條款 |
| 假設課程涵蓋了驅動器 | 轉換器和電纜損耗不在IEC 60034-30-1的範圍內 | 對於轉換器供電系統，請依據 IEC 61800-9-2 標準索取 PDS 效率。 |
| 在沒有檢測報告的情況下接受集體訴訟 | 效率標籤錯誤是全球採購中一個有據可查的問題。 | 需要一份引用同一版本的IEC 60034-2-1測試報告 |
| BLDC 或直流齒輪馬達的 IE 等級報價 | 該標準明確排除了換向器馬達和變頻器供電馬達。 | 請求提供效率圖、Kt/Ke 值和控制器損耗。 |
10. 選擇清單和故障排除
請將此作為預購審核。在發出採購訂單之前，每一項都應有書面答覆。
| 查看 | 待回答的問題 | 典型故障 |
|---|---|---|
| 市場 | 適用哪一項MEPS政策，生效日期是什麼時候？ | 報價與交付之間法規有所更新 |
| 範圍 | 該機器是否符合 IEC 60034-30-1 的標準？ | IE級要求適用於BLDC或變頻器供電電機 |
| 等級 | 功率、極數、頻率、電壓、佔空比 | 在 50 Hz 線路上使用 60 Hz 數值 |
| 載入 | 實際負荷點和年運轉小時數 | 為了留出邊距，尺寸要比畫框大兩個尺寸。 |
| 環境 | 環境溫度、海拔、IP防護等級、冷卻 | 效率和熱額定值假設條件為 25 °C / 1000 米 |
| 駕駛 | 直接式、變頻器式還是整合式？ | 商業案例中遺漏的驅動損失 |
| 介面 | 機架、法蘭、軸心、煞車、編碼器、軸承壽命 | IE4馬達與改裝法蘭在機械上不相容 |
| 證據 | 測試報告符合同一版本的標準 | 宣傳冊上標示的價格，但未說明計算方法。 |
| 經濟學 | 以工時和費率計算的回報 | IE4 高級版，適用於每年使用 1000 小時的機器 |
如果檢查發現是機械故障而非電氣故障，下一步是： 微型齒輪減速器常見故障 和 如何排除直流馬達故障。
11. 為什麼選擇綠天能源
Greensky Power 為 OEM 設備（包括泵浦、風扇、AGV、閘門、包裝設備和醫療設備）生產微型和小型齒輪馬達、無刷直流馬達和客製化驅動組件。由於第 4 節中解釋的原因，這些產品組合大多不在工業工程規範 (IE Code) 的適用範圍內，這意味著我們與客戶進行工程方面的溝通，與普通感應馬達的報價流程有所不同。
- 我們考慮的是系統的尺寸，而不僅僅是馬達的尺寸。 負載扭力、佔空比、變速箱傳動比和控制器選擇需要綜合評估，因為效率實際上就是由這些因素決定的。
- 我們會提供您可以核查的數據。 效率圖、扭力常數、熱極限和負載額定值－附有測試條件。
- 選擇客製化而非妥協。 軸、法蘭、繞組、編碼器、煞車、IP防護等級和連接器均可透過我們的產品進行客製化。 定制電機程序 而不是強行將目錄零件裝入它原本不適用的機器中。
- 變速箱整合。 將馬達與 減速齒輪箱 將運轉點移至馬達的有效工作範圍內，這通常比追求更高的銘牌編號更能節省能源。
- 面向OEM廠商的生產。 我們的 OEM供應路線 涵蓋經過文件化測試的批量構建，因此資料表中的資料與容器中的資料相符。
- 電壓專用平台。 我們為電池和行動裝置製造 24V 無刷直流平台 和 無刷直流行星齒輪電機， 和 針對特定應用的無刷直流馬達開發 目錄零件無法滿足需求的情況。
您可以瀏覽完整內容。 產品系列 或重新審視我們在其中的地位 中國齒輪電機製造商和供應商。
如果您正在考慮進行能源效率升級，請提供負載曲線、年運行小時數和當地電價。在討論零件型號之前，我們會根據您的實際運行週期，並按照第 7 節所示的計算方法進行計算。
12. 相關資源
- 無刷直流馬達的效率是多少？ — 本頁的 DC 端對應頁面
- IE2 與 IE3 馬達效率 ——最常見的升級決策
- 馬達測試標準 ——如何驗證效率聲明
- 如何為工業應用選擇電機 — 佔空比與服務係數
- 如何計算馬達扭矩 — 尺寸問題的負載側
- 直流馬達選型參數 — 適用於低電壓和電池驅動設計
- 三相異步電機 ——IE 程式碼所圍繞的技術。
- 無刷直流電機 — BLDC獲勝和失敗的方面
- 齒輪箱和齒輪電機 — 比率選擇與效率
- 馬達控制器 — 系統效率的另一半
- 變速箱與齒輪電機 ——效率邊界所在之處
- AGV馬達效率與電池續航力 — 在電池預算範圍內提高效率
- 洗地機電機 — 長效電池驅動設計
- 用於電動車的無刷直流電機 — 牽引效率
- 高扭力閘門電機 —間歇性關稅經濟學
13. 參考文獻
- IEC 60034-30-1:2025， 旋轉馬達－第 30-1 部分：交流馬達的能效等級（IE 代碼）版本 2.0。 webstore.iec.ch
- IEC 60034-1， 旋轉馬達－第一部分：額定值和性能. — webstore.iec.ch
- IEC 60034-2-1:2024， 旋轉馬達－第 2-1 部分：透過試驗確定損耗和效率的標準方法. — webstore.iec.ch
- IEC 61800-9-2:2023+AMD1:2025， 可調速電力驅動系統（PDS）— 第 9-2 部分：馬達系統的生態設計—能源效率測定與分類 （定義了完整驅動系統的IE和IES類）。 webstore.iec.ch
- 西門子、SIMOTICS 低壓馬達產品組合及能源效率文件。 西門子官網
- 歐盟委員會第2019/1781號條例規定了電動馬達和變速驅動器的生態設計要求。 eur-lex.europa.eu
- 歐盟委員會關於電動機的生態設計和能源標籤要求。 energy-efficient-products.ec.europa.eu
- GB 18613-2020， 電動機能效的最低允許值和能效等級 （中國國家標準，自2021年6月1日起生效） openstd.samr.gov.cn
- 美國能源部，電機系統資源與節能型馬達選型指南。 energy.gov
- NEMA（美國國家電氣製造商協會）電機和發電機（MG 1）以及NEMA高效節能計劃。 nema.org
- ANSI/NEMA MG 1， 馬達和發電機. — webstore.ansi.org
- 國際能源總署，《電動機—技術與能源效率政策概論》。 iea.org
- 麥克森集團 EC技術－無刷直流馬達原理及損耗. — maxongroup.com
- 福爾哈伯 專業知識：驅動技術基礎. — faulhaber.com
常問問題
什麼是馬達能效等級？
馬達能效等級是指交流馬達在額定負載、電壓和頻率下必須達到的最低標準化效率。 IEC 60034-30-1 標準定義了五個等級，從 IE1 到 IE5，每個等級的目標效率比前一個等級降低約 20%。
IE3 和 IE4 有什麼不同？
兩者均為IEC 60034-30-1標準中的能源效率等級，損耗相差約20%。對於一台11千瓦、4極、50赫茲的電機，IE3能效等級為91.4%，IE4能效等級為93.3%——相差1.9個百分點，以每年6000小時、電價0.12美元/千瓦時計算，每年大約相差177美元。
IE 代碼適用於無刷直流馬達還是直流齒輪馬達？
IEC 60034-30-1 標準不包括具有機械換向器的馬達和由變頻器供電的馬達。無刷直流齒輪馬達沒有 IE 等級；應根據效率圖、轉矩和反電動勢常數以及控制器損耗對其進行比較，或根據 IEC 61800-9-2 標準將其作為完整驅動系統的一部分進行比較。
IE5 在某些地方是強制性的嗎？
並非普遍的最低要求。歐盟目前要求功率範圍為0.75–1000 kW的馬達達到IE3等級，功率範圍為75–200 kW的馬達達到IE4等級，但沒有強制要求達到IE5等級；中國將IE3設定為最低能源效率等級（MEPS），IE5為一級能源效率等級。 IE5在IEC 60034-30-1第二版（2025年）成為規範等級。
從IE3升級到IE5究竟能節省多少成本？
馬達損耗約為 36%，而非 40%：每一步 IE 製程可消除剩餘損耗的約 20%，因此兩步驟製程後剩餘損耗為 0.8 × 0.8 = 0.64。在 11 kW 功率下，效率提升約為 3.2 個百分點，只有在年運行時間較長的情況下才能轉換為實際收益。
什麼情況下高能源效率等級的產品不值得購買？
當年運轉時間較短或馬達功率過大時，例如每年運轉 1500 小時，將 11 kW 的 IE3 升級到 IE4 可節省約 44 美元，投資回收期約為九年。選擇合適的馬達功率，對於離心負載，加裝變頻驅動器通常能帶來更高的效益。
