2024年5月5日发(作者：祭德厚)
第４６卷
第１１期
徽电机
Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．１ｌ
２０１３年
１１月
ＭｌＣＲＯＭＯＴＯＲＳ
ＮＯＶ．２０１３
美国法规１ ０ ＣＦＲ ４３ １中电机相关部分的研究和分析
李子琦，张继红，唐若
（上海出入境检验检疫局机电产品检测技术中心，上海２００１３５）
摘要：介绍美国联邦法规１０ ＣＦＲ ４３ｌ中电机相关部分。通过对其中三个子部分的研究和浅析，为指导我国电机出
口企业应对贸易壁垒、制定相应措施提供参考依据。
关键词：政策法规；１０ ＣＦＲ ４３１；电机
中图分类号：ＴＭ３８；Ｔ６５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１．６８４８（２０１３）１１—００８１．０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ－ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ １ ０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ ４３ １
ＬＩ Ｚｉｑｉ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｈｏｎｇ，ＴＡＮＧ Ｒｕｏ
ｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｎｔｒｙ—Ｅｘｉｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ Ｂｕｒｅａｕ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１３５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｍｏｔｏｒ—ｒｅｌａｔｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ １０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１．Ｉｔ ｍｅａｎｓ ｔｏ ｈｅｌｐ ｍｏｔｏｒ ｅｘ—
ｐｏｒｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｂａｒｒｉｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｓｕｂｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ；１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３ １；ｍｏｔｏｒ
０ 引 言 能效方面的政策法规提供参考依据。
作为全球范围内最发达的国家，美国在电机能
１ １０ ＣＦＲ ４３１概述
效控制领域始终保持着领先地位。无论是高效电机
美国能源部于１９９９年１０月５日公布了有关工
的研发，还是相关政策法规的发布，抑或是电机能 业及特定商用电器产品和设备的能效试验程序、标
效检测标准的制定，美国始终走在了世界各国的前 志和认证要求的最终规则，即１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１，该法
列。通过政策法规和技术标准的形式来控制和监管
规自１９９９年１１月４日起生效。作为美国市场准人
进出口电机能效是全球最通用的做法。目前，世界 的强制性法规，１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１自诞生之日起即备受
上已制订电动机强制性能效标准和技术法规的国家
瞩目。在经历了数次修订和完善之后，目前，１０
和地区有欧盟、澳大利亚、新西兰、加拿大、巴西、
ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１有Ａ—Ｘ子部分，及４３１．１至４３１．４４８
美国、墨西哥、印度、中国、马来西亚等。虽然，
共计超过３００个章节，内容涵盖电机、冰箱、暖炉、
全球各国或地区针对电机能效的强制性法规或标准 锅炉、空气调节器、热泵、热水器、制冰机、洗衣
层出不穷，但美国和欧盟的法规和标准可以说是各 机、变压器等超过３Ｏ种产品大类。
国制定各自体系的模板和基础。
根据美国联邦法规规定，凡向美国出口上述工业
美国在能效控制领域的突出地位，得益于其严
或商用电子电器产品或设备，其能效水平均必须满足
谨、成熟和高效运行的法规体系，其现行有效的法 １０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１中的相关要求。否则将不予以进口。
规为能源部于１９９９年ｌ０月５日公布的１０ ＣＦＲ
Ｐａｒｔ４３１。基于此，有必要对１０ ＣＦＲ ４３１中电机相关
２ １０ ＣＦＲ ４３１中电机部分浅析
部分进行仔细研究和分析，从而为指导我国国内电
向美国出口电机必须符合美国能源部制定的１０
机生产企业破除贸易技术壁垒，打入美国市场提供 ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１的要求。１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１中有关电机部
技术支持；此外，也为我国进一步完善和制定电机 分的内容分布在Ｓｕｂｐａｒｔ Ｂ、Ｓｕｂｐａｒｔ Ｕ和Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ
收稿日期：２０１３～０２—２ｌ
作者简介：李子琦（１９８４），男，工程师，研究方向为机电产品安全、性能及能效检测。
张继红（１９７８），女，硕士研究生，高级工程师，研究方向为机电产品安全、性能及能效检测。
唐 若（１９８８），女，硕士研究生，助理工程师，研究方向为机电产品。
・
８２・ 截 ＾ ４６卷
三个子部分。
２．１ Ｓｕｂｐａ￣Ｂ
本部分包含电机节能的要求，主要包括以下几
部分：《能源政策与节约法案》（以下简称ＥＰＣＡ）要
求美国能源部规定的测试程序和相关要求，ＥＰＣＡ规
定的节能标准，标识规则和合格评定程序。但小型
电机未包含在本部分内。Ｓｕｂｐａ￣Ｂ同时指出，在本
部分中，如有任何有关电机节能标准的国家条例，
或有关电机能源效率或能源使用的其他要求实施上
与联邦标准不一致的，均由此标准取代。
Ｓｕｂｐａ￣Ｂ对电机的测试程序和测试方法作出了
相关规定，涉及电机范围为６００ Ｖ以下、６Ｏ Ｈｚ、１
—
５００ ＨＰ的２～８极、连续工作制的单速三相鼠笼
交流电机。并对测试样品的组成、测试单元的选取、
满载效率平均值的样本计算方法等均作出了规定；
同时，规定电机能效测试的试验方法必须按该规则
规定的ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １ １２—２００４或者ＣＳＡ标准Ｃ３９０—１０
中的Ｂ法。出口美国的电机产品必须到经ＮＩＳＴ／ＮＶ—
ＬＡＰ认可的实验室检测并获得合格的检测报告。
对于准备提出认证认可申请的企业，Ｓｕｂｐａ￣Ｂ
规定任何提交美国能源部的申请书都应按照４３１．１９
（ａ）或４３１．２０（ａ）操作，标题应为“认可申请”。当企
业生产的电机通过测试程序及美国能源部审核后，
必须对出口至美国的电机加贴能效标签。Ｓｕｂｐａａ Ｂ
规定，电机铭牌上必须标注额定满载效率、美国能
源部审核并提供给制造商或者商标持有人的合格认
证号码，同时， 标志需被使用在电机标签上。
２．２ Ｓｕｂｐａ￣Ｕ
本部分描述了如果违反ＥＰＣＡ能源节约的要求，
美国能源部将遵循特定程序，追踪在节能标准或标
签要求范围内的电机可能出现的不符合情况，以及
遵循一般程序采取强制措施将电机直接从ＥＰＣＡ项
目中除名。
Ｓｕｂｐａａ ｕ对出口美国市场的电机产品，若经测
试程序不符合１０ ＣＦＲ Ｐａａ４３１相关要求，或未经测试
程序及能源部审核即出现在美国市场上进行销售等行
为，或电机产品不适用于１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１要求等情况
出现时，电机制造商或商标持有人需进行的活动以及
美国能源部可能采取的强制行动和惩罚措施。
２．３ Ｓｕｂｐａ￣Ｘ
本部分包含小型电机的定义、测试程序，以及基
于ＥＰＣＡ中４２ Ｕ．Ｓ．Ｃ．６３１１—６３１７第３章第Ａ一１部分
（修订版）的节能要求。本部分不包含Ｓｕｂｐａ￣Ｂ中描
述的“电机”。Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ描述的是迄今为止世界范围
内绝大多数国家尚未制定标准的小型电机节能测试程
序和要求。可以说，美国再一次走在了各国之前。
Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ规定采用替代效率测定方法（简称
ＡＥＤＭ，为针对小型电动机的一种计算总损耗以及
平均满载效率的一种方法），并根据下述标准测试能
效与损耗：
（１）单相小型电动机：ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１４—２０１０或
ＣＳＡ Ｃ７４７；
（２）小于等于１马力（０．７５ ｋＷ）的三相小型电
动机：ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１２—２００４试验Ａ法或ＣＳＡ Ｃ７４７；
（３）大于１马力（０．７５ ｋＷ）的三相小型电动机：
ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１２—２００４试验Ａ法或ＣＳＡ Ｃ３９０—１０。
Ｓｕｂｐａ￣Ｘ同时规定，２０１５年３月９日以后在美
国生产或销售的每个小型电机（单独或作为其他设备
的组件），或２０１７年３月９日后，国家安全认可测
试实验室要求列明、认证的小型电机，其平均满载
效率应不低于表１的要求。
表１ 美国小型电机能效要求
平均满载效率（％）
电机马力（ＨＰ）／ 多相电机
等效的标准千瓦／ｋＷ 开启式电机（极数Ｐ）
６ ４ ２
平均满载效率（％）
电机马力（ＨＰ）／ 电容起动运转电机／电容起动电机
等效的标准千瓦／ｋｗ 开启式电机（极数Ｐ）
６ ４ ２
１Ｉ期 李子琦等：美国法规１０ ＣＦＲ ４３１中电机相关部分的研究和分析 ・ ，・
３ 总 结
从以上内容分析，不难看出美国对于电机节能法
规制定的重视程度。就目前国际情况来看，各国均已
意识到了节能减排对于国家可持续发展的重要性，纷
与国际电工委员会（ＩＥＣ）发布的国际标准相接轨，
在制定电机能效政策和相关标准时更多的参考了欧
盟的指令和标准，但是研究和分析１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１，
借鉴美国在电机节能控制方面的经验和优势，对于
我国电机更好的打开国际市场具有积极意义。
纷对电机能效水平作出了强制性要求。但是，无论从
政策法规的完整性和成熟度，还是从具体执行的力
度来说，１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１均堪称典范。对于我国来
参考文献
［１］倪立新，郝欣．美国电动机能效认证制度［Ｊ］．认证技术，
说，虽然由于电压和频率制式的关系，以及考虑到
２０１０（０３）：５８—５９．
（上接第８０页）
题必须引起重视。主要从以下几个方面来改善共振
现象。首先，尽量选用带细分的驱动器与三相混合
４ 结 语
式步进电机。细分技术可以很好的改善电机的运行
综上所述，步进电机升降速控制技术是一项关
性能，步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步
键技术。步进电机升降速曲线的设计直接影响电机
进电机的相电流来实现的，以二相电机为例，假如 运行的平稳性、升降速快慢、电机运行声音、最高
电机的额定相电流为３ Ａ，如果使用常规驱动器（如
速度、控制精度，从而决定了控制系统的综合性能。
常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一 对升降速控制技术的研究是一个永无止境的过程，
步，其绕组内的电流将从０突变为３ Ａ或从３ Ａ突 只有从持续课题研究实践中不断的积累经验结合理
变到０，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行
论去不断探索，才能逐步达到一种最佳的控制状态。
的振动和噪音。如果使用细分驱动器，在１Ｏ细分的
状态下驱动该电机，电机每运行一微步，其绕组内
参考文献
的电流变化只有０．３ Ａ而不是３ Ａ，且电流是以正弦
［１］ 王晓明．电动机的单片机控制［Ｍ］．北京：航空航天大学出版
曲线规律变化，这样就大大的改善了电机的低频振
社，２００２．
动和噪音，而且细分控制不但不会引起电机力矩的
［２］张洪润，蓝清华．单片机应用技术教程［Ｍ］．北京：清华大学
出版社，１９９７．
下降，相反，力矩会有所增加。而三相混合式步进
［３］ 李１＿＿＝定．电机的微机控制［Ｍ］．北京：机械＿丁业出版社，１９９９．
电机自身具有分辨率小，精度高，低频无震荡，高
［４］ 马忠梅．单片机Ｃ语言应用程序设计［Ｍ］．北京：北京航空航
频力矩大等优点，可以配合细分驱动器更大程度的
天大学出版社，１９９７．
改善共振现象。其次，尽量采用恒流斩波方式驱动
［５］李素冰．机电一体化手册（下册）［Ｍ］．北京：机械工业出版
方式，由相关理论分析得知，此种驱动方式可以较
社．１９９７．
『６］ 田泊涛．控制电机［Ｍ］．北京：机械１二、ｌ 出版社．２００１．
好得消除步进电机的低频共振现象。经过试验，取
得了较好的效果，对共振现象有明显改善。
2024年5月5日发(作者：祭德厚)
第４６卷
第１１期
徽电机
Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．１ｌ
２０１３年
１１月
ＭｌＣＲＯＭＯＴＯＲＳ
ＮＯＶ．２０１３
美国法规１ ０ ＣＦＲ ４３ １中电机相关部分的研究和分析
李子琦，张继红，唐若
（上海出入境检验检疫局机电产品检测技术中心，上海２００１３５）
摘要：介绍美国联邦法规１０ ＣＦＲ ４３ｌ中电机相关部分。通过对其中三个子部分的研究和浅析，为指导我国电机出
口企业应对贸易壁垒、制定相应措施提供参考依据。
关键词：政策法规；１０ ＣＦＲ ４３１；电机
中图分类号：ＴＭ３８；Ｔ６５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１．６８４８（２０１３）１１—００８１．０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｍｏｔｏｒ－ｒｅｌａｔｅｄ Ｓｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ １ ０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ ４３ １
ＬＩ Ｚｉｑｉ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｈｏｎｇ，ＴＡＮＧ Ｒｕｏ
ｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｎｔｒｙ—Ｅｘｉｔ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ Ｂｕｒｅａｕ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１３５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｍｏｔｏｒ—ｒｅｌａｔｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ １０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１．Ｉｔ ｍｅａｎｓ ｔｏ ｈｅｌｐ ｍｏｔｏｒ ｅｘ—
ｐｏｒｔ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ ｔｏ ｄｅａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｂａｒｒｉｅｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｓｕｂｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ；１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３ １；ｍｏｔｏｒ
０ 引 言 能效方面的政策法规提供参考依据。
作为全球范围内最发达的国家，美国在电机能
１ １０ ＣＦＲ ４３１概述
效控制领域始终保持着领先地位。无论是高效电机
美国能源部于１９９９年１０月５日公布了有关工
的研发，还是相关政策法规的发布，抑或是电机能 业及特定商用电器产品和设备的能效试验程序、标
效检测标准的制定，美国始终走在了世界各国的前 志和认证要求的最终规则，即１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１，该法
列。通过政策法规和技术标准的形式来控制和监管
规自１９９９年１１月４日起生效。作为美国市场准人
进出口电机能效是全球最通用的做法。目前，世界 的强制性法规，１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１自诞生之日起即备受
上已制订电动机强制性能效标准和技术法规的国家
瞩目。在经历了数次修订和完善之后，目前，１０
和地区有欧盟、澳大利亚、新西兰、加拿大、巴西、
ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１有Ａ—Ｘ子部分，及４３１．１至４３１．４４８
美国、墨西哥、印度、中国、马来西亚等。虽然，
共计超过３００个章节，内容涵盖电机、冰箱、暖炉、
全球各国或地区针对电机能效的强制性法规或标准 锅炉、空气调节器、热泵、热水器、制冰机、洗衣
层出不穷，但美国和欧盟的法规和标准可以说是各 机、变压器等超过３Ｏ种产品大类。
国制定各自体系的模板和基础。
根据美国联邦法规规定，凡向美国出口上述工业
美国在能效控制领域的突出地位，得益于其严
或商用电子电器产品或设备，其能效水平均必须满足
谨、成熟和高效运行的法规体系，其现行有效的法 １０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１中的相关要求。否则将不予以进口。
规为能源部于１９９９年ｌ０月５日公布的１０ ＣＦＲ
Ｐａｒｔ４３１。基于此，有必要对１０ ＣＦＲ ４３１中电机相关
２ １０ ＣＦＲ ４３１中电机部分浅析
部分进行仔细研究和分析，从而为指导我国国内电
向美国出口电机必须符合美国能源部制定的１０
机生产企业破除贸易技术壁垒，打入美国市场提供 ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１的要求。１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１中有关电机部
技术支持；此外，也为我国进一步完善和制定电机 分的内容分布在Ｓｕｂｐａｒｔ Ｂ、Ｓｕｂｐａｒｔ Ｕ和Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ
收稿日期：２０１３～０２—２ｌ
作者简介：李子琦（１９８４），男，工程师，研究方向为机电产品安全、性能及能效检测。
张继红（１９７８），女，硕士研究生，高级工程师，研究方向为机电产品安全、性能及能效检测。
唐 若（１９８８），女，硕士研究生，助理工程师，研究方向为机电产品。
・
８２・ 截 ＾ ４６卷
三个子部分。
２．１ Ｓｕｂｐａ￣Ｂ
本部分包含电机节能的要求，主要包括以下几
部分：《能源政策与节约法案》（以下简称ＥＰＣＡ）要
求美国能源部规定的测试程序和相关要求，ＥＰＣＡ规
定的节能标准，标识规则和合格评定程序。但小型
电机未包含在本部分内。Ｓｕｂｐａ￣Ｂ同时指出，在本
部分中，如有任何有关电机节能标准的国家条例，
或有关电机能源效率或能源使用的其他要求实施上
与联邦标准不一致的，均由此标准取代。
Ｓｕｂｐａ￣Ｂ对电机的测试程序和测试方法作出了
相关规定，涉及电机范围为６００ Ｖ以下、６Ｏ Ｈｚ、１
—
５００ ＨＰ的２～８极、连续工作制的单速三相鼠笼
交流电机。并对测试样品的组成、测试单元的选取、
满载效率平均值的样本计算方法等均作出了规定；
同时，规定电机能效测试的试验方法必须按该规则
规定的ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １ １２—２００４或者ＣＳＡ标准Ｃ３９０—１０
中的Ｂ法。出口美国的电机产品必须到经ＮＩＳＴ／ＮＶ—
ＬＡＰ认可的实验室检测并获得合格的检测报告。
对于准备提出认证认可申请的企业，Ｓｕｂｐａ￣Ｂ
规定任何提交美国能源部的申请书都应按照４３１．１９
（ａ）或４３１．２０（ａ）操作，标题应为“认可申请”。当企
业生产的电机通过测试程序及美国能源部审核后，
必须对出口至美国的电机加贴能效标签。Ｓｕｂｐａａ Ｂ
规定，电机铭牌上必须标注额定满载效率、美国能
源部审核并提供给制造商或者商标持有人的合格认
证号码，同时， 标志需被使用在电机标签上。
２．２ Ｓｕｂｐａ￣Ｕ
本部分描述了如果违反ＥＰＣＡ能源节约的要求，
美国能源部将遵循特定程序，追踪在节能标准或标
签要求范围内的电机可能出现的不符合情况，以及
遵循一般程序采取强制措施将电机直接从ＥＰＣＡ项
目中除名。
Ｓｕｂｐａａ ｕ对出口美国市场的电机产品，若经测
试程序不符合１０ ＣＦＲ Ｐａａ４３１相关要求，或未经测试
程序及能源部审核即出现在美国市场上进行销售等行
为，或电机产品不适用于１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１要求等情况
出现时，电机制造商或商标持有人需进行的活动以及
美国能源部可能采取的强制行动和惩罚措施。
２．３ Ｓｕｂｐａ￣Ｘ
本部分包含小型电机的定义、测试程序，以及基
于ＥＰＣＡ中４２ Ｕ．Ｓ．Ｃ．６３１１—６３１７第３章第Ａ一１部分
（修订版）的节能要求。本部分不包含Ｓｕｂｐａ￣Ｂ中描
述的“电机”。Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ描述的是迄今为止世界范围
内绝大多数国家尚未制定标准的小型电机节能测试程
序和要求。可以说，美国再一次走在了各国之前。
Ｓｕｂｐａｒｔ Ｘ规定采用替代效率测定方法（简称
ＡＥＤＭ，为针对小型电动机的一种计算总损耗以及
平均满载效率的一种方法），并根据下述标准测试能
效与损耗：
（１）单相小型电动机：ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１４—２０１０或
ＣＳＡ Ｃ７４７；
（２）小于等于１马力（０．７５ ｋＷ）的三相小型电
动机：ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１２—２００４试验Ａ法或ＣＳＡ Ｃ７４７；
（３）大于１马力（０．７５ ｋＷ）的三相小型电动机：
ＩＥＥＥ Ｓｔｄ １１２—２００４试验Ａ法或ＣＳＡ Ｃ３９０—１０。
Ｓｕｂｐａ￣Ｘ同时规定，２０１５年３月９日以后在美
国生产或销售的每个小型电机（单独或作为其他设备
的组件），或２０１７年３月９日后，国家安全认可测
试实验室要求列明、认证的小型电机，其平均满载
效率应不低于表１的要求。
表１ 美国小型电机能效要求
平均满载效率（％）
电机马力（ＨＰ）／ 多相电机
等效的标准千瓦／ｋＷ 开启式电机（极数Ｐ）
６ ４ ２
平均满载效率（％）
电机马力（ＨＰ）／ 电容起动运转电机／电容起动电机
等效的标准千瓦／ｋｗ 开启式电机（极数Ｐ）
６ ４ ２
１Ｉ期 李子琦等：美国法规１０ ＣＦＲ ４３１中电机相关部分的研究和分析 ・ ，・
３ 总 结
从以上内容分析，不难看出美国对于电机节能法
规制定的重视程度。就目前国际情况来看，各国均已
意识到了节能减排对于国家可持续发展的重要性，纷
与国际电工委员会（ＩＥＣ）发布的国际标准相接轨，
在制定电机能效政策和相关标准时更多的参考了欧
盟的指令和标准，但是研究和分析１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１，
借鉴美国在电机节能控制方面的经验和优势，对于
我国电机更好的打开国际市场具有积极意义。
纷对电机能效水平作出了强制性要求。但是，无论从
政策法规的完整性和成熟度，还是从具体执行的力
度来说，１０ ＣＦＲ Ｐａｒｔ４３１均堪称典范。对于我国来
参考文献
［１］倪立新，郝欣．美国电动机能效认证制度［Ｊ］．认证技术，
说，虽然由于电压和频率制式的关系，以及考虑到
２０１０（０３）：５８—５９．
（上接第８０页）
题必须引起重视。主要从以下几个方面来改善共振
现象。首先，尽量选用带细分的驱动器与三相混合
４ 结 语
式步进电机。细分技术可以很好的改善电机的运行
综上所述，步进电机升降速控制技术是一项关
性能，步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步
键技术。步进电机升降速曲线的设计直接影响电机
进电机的相电流来实现的，以二相电机为例，假如 运行的平稳性、升降速快慢、电机运行声音、最高
电机的额定相电流为３ Ａ，如果使用常规驱动器（如
速度、控制精度，从而决定了控制系统的综合性能。
常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一 对升降速控制技术的研究是一个永无止境的过程，
步，其绕组内的电流将从０突变为３ Ａ或从３ Ａ突 只有从持续课题研究实践中不断的积累经验结合理
变到０，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行
论去不断探索，才能逐步达到一种最佳的控制状态。
的振动和噪音。如果使用细分驱动器，在１Ｏ细分的
状态下驱动该电机，电机每运行一微步，其绕组内
参考文献
的电流变化只有０．３ Ａ而不是３ Ａ，且电流是以正弦
［１］ 王晓明．电动机的单片机控制［Ｍ］．北京：航空航天大学出版
曲线规律变化，这样就大大的改善了电机的低频振
社，２００２．
动和噪音，而且细分控制不但不会引起电机力矩的
［２］张洪润，蓝清华．单片机应用技术教程［Ｍ］．北京：清华大学
出版社，１９９７．
下降，相反，力矩会有所增加。而三相混合式步进
［３］ 李１＿＿＝定．电机的微机控制［Ｍ］．北京：机械＿丁业出版社，１９９９．
电机自身具有分辨率小，精度高，低频无震荡，高
［４］ 马忠梅．单片机Ｃ语言应用程序设计［Ｍ］．北京：北京航空航
频力矩大等优点，可以配合细分驱动器更大程度的
天大学出版社，１９９７．
改善共振现象。其次，尽量采用恒流斩波方式驱动
［５］李素冰．机电一体化手册（下册）［Ｍ］．北京：机械工业出版
方式，由相关理论分析得知，此种驱动方式可以较
社．１９９７．
『６］ 田泊涛．控制电机［Ｍ］．北京：机械１二、ｌ 出版社．２００１．
好得消除步进电机的低频共振现象。经过试验，取
得了较好的效果，对共振现象有明显改善。