在美国，按照美国“全国电气设备制造商协会标准”（NEMA）规定，高效电动机要比标准电动机效率提高2%～6%，损耗下降20%～30%。美国通过1997年10月颁布的EPAct能源法案开始实施NEMA标准作为最低能效标准。此外，美国还出现了超高效电动机，其效率高于NEMA电动机0.8%～4%。
在欧洲，通过“欧洲电动机和电力电子制造商协会——欧盟能源组织协议”，对每一个规格的电动机都规定了高低两档效率指标，产品的效率值低于低指标的称为eff3电动机，介于低指标和高指标之间的称为eff2电动机，高于高指标的称为eff1电动机，即高效电动机。
企业应用的异步电动机依工作状况可分为频繁启动、间断工作和连续工作三类。为了提高电动机的运行效率，要尽可能使生产机械在各种状态下所需要的能量与电动机输入能量相等，有效利用电能。在设计制造部门，要设法降低电动机内部的功率损耗，提高电动机效率。目前研制的高效节能电动机的主要特点是效率和功率因数比普通电动机高。
一般常规电动机的效率曲线是不平坦的，随负载的减小，效率降低幅度较大，使用中的电动机都在低于额定效率下运行。因此，高效节能电动机应满足以下几点：
①按额定功率计算，功率损耗应减少30%。
②效率曲线应尽可能平坦。
③轴的中心高和额定尺寸应符合国家标准规定。
高效节能电动机用料较多，成本较高，因此只有在负载率和利用率较高的使用条件下运行，才能在较短的时间内回收投资。
1.提高电动机效率的措施
提高电动机效率，必然着眼于降低电机的5种损耗，即定子绕组损耗、转子绕组损耗、铁芯损耗、风摩损耗和杂散损耗。降低电磁负荷，多用导电材料铜和导磁材料硅钢片，以降低损耗提高效率。对于高效电机，即指总损耗降低20%～30%，在不改变功率等级和安装尺寸的前提下，尽量提高效率，并能与一般电动机互换，便于广泛配套应用于各种通用机械上。
2.中国电动机能效标准
由国家质量监督检验检疫总局发布的国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB 18513-2002，于2002年8月1日开始实施。该标准对电动机效率规定了两个指标：一为最低限值，是强制性指标；另一个为节能评价值，是推荐性指标。前者为目前电机效率平均水平，后者比前者提高2%～3%，即高效率电机效率水平。其目的在于淘汰低效产品，逐步实现从一般效率电机转变到普遍应用高效电动机。
电机调速节能
在20世纪70年代以前，工业应用的电力拖动设备80%左右均采用交流电动机的恒速拖动，而变速拖动系统大多数采用直流调速系统，但由于结构的原因，直流电动机存在许多缺点，限制了它的广泛应用。如：
①直流电机需要定期更换电刷、换向器，维护保养难。
②由于直流电机存在换向火花，不能应用在易燃易爆等恶劣环境。
③由于直流电机有换向器和电刷，所以直流电机的容量不能太大，转速也不能太高。
④由于直流电机的结构相对比较复杂，其成本也相对较高。
所以很久以来，在工业生产中大量应用的风机、泵类等需要进行流量调节控制的电力拖动系统中，人们不得不保留交流电动机的恒速拖动，大多采用挡板和阀门来调节风速、流量、压力等。这种方法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源大量浪费，因此，人们一直希望能够采用交流电动机调速系统来取代直流电动机调速系统，并在这方面进行了大量的研究开发工作。多年来已经研制出多种交流电动机调速装置，如定子调压调速、变极调速、滑差调速、电磁耦合器调速、串级调速、整流子电机调速、液力耦合器调速和液黏离合器调速等。这些调速系统的研制虽然取得了一定的成果，但仍存在着调速范围窄、损耗仍偏大、功率因数低、适用负载面窄等缺点，限制了交流调速系统的应用。
随着电力电子技术、微电子技术及控制理论的发展，作为交流调速中心的变频调速技术得到了显著的发展，并广泛地应用于工业生产的各项领域。
以风机水泵为例，根据流体力学原理，流量与转速成正比，风压或扬程与转速的平方成正比，所以轴功率与转速的立方成正比，即P∝n3。理论上，如果流量为额定流量的75%，使感应电动机转速控制在额定转速的3/4运行，其轴功率为额定功率的42%，与采用挡板或闸门调节相比，可减少58%的功率；如果流量下降到额定流量的50%，使感应电动机转速在额定转速的1/2运行，其轴功率为额定功率的1/8，与挡板或闸门调节相比，可减少7/8的功率。由于调速转差功率损耗和控制装置的附加功率损耗都比调速减少的功率损耗小得多，实际节电效果还是相当明显的。因此，调速技术应用在负载率偏低和流量变动较大的风机和泵类等流体设备的电力拖动上可获得显著的节电效益，这也是为什么风机和泵类是调速技术节电应用重点对象的主要原因。
与传动的交流拖动系统相比，变频调速系统有许多突出的优点。
（1）节能
变频器容易实现对现有的交流电机进行调速控制。在工业中，如电厂、矿山和冶金、石油、化工、机械、电子、建材、纺织、轻工等许多行业大量存在需要电机变速及软启动的场合。根据全国第三次工业普查公布的统计数字，我国风机水泵压缩机类通用机械总装机容量为1.6亿千瓦，其中风机约为4900万千瓦，水泵约为1000万千瓦，年耗电3200亿千瓦时，占全国耗电总量的1/3，占工业用电量的40%，在国民经济中举足轻重，节能潜力很大。特别是1998年1月1日我国实施的《节约能源法》第四章第三十九条（二）款明文规定：“逐步实现电动机、风机、泵类设备和系统的经济运行，发展电机调速的电力电子技术……提高电能利用率”，近几年的实践证明：通过变频调速来取代阀门、挡板控制，节电效果明显，特别是对于中大容量交流电动机拖动的风机、泵类系统（300千瓦以上），若采用变频调速，节电效果更加明显，而且回收投资期短，一般为1～2年。变频调速已成为节能的重要手段和重大措施。
（2）调速范围大而且连续
变频调速系统通过连续改变变频器输出频率来实现转速的连续变化，使电动机工作在转差较小的范围，电动机的调速范围较宽，运行效率也明显提高。一般来说，通用变频器的调速范围可达1∶10以上，而高性能的矢量控制变频器的调速范围可达1∶1000。
（3）容易实现正、反转切换和构成自动控制系统
在电网电压下运行的交流电动机进行正、反转切换时，只需改变相序即可实现。如果在电动机尚处高速时就进行相序切换，电动机内将会产生较大的冲击电流，甚至有烧毁电机的危险。而在变频调速系统中可以通过改变变频器输出频率先使电动机降至低速，再进行相序切换。这样切换电流可以比较小，电动机的功耗和发热也都减小了许多。另外变频器有接口同其他设备一起构成自动控制系统。
（4）启动电流小，可用于频繁启动和制动场合
异步电动机直接启动的启动电流通常为额定电流的5～6倍，电机损耗较大，所需电源容量也很大，因此不宜频繁启、停。采用变频器对异步电动机进行驱动时，可以将变频器的输出频率降至很低时启动，电动机的启动电流很小，因而变频器输入端要求电源配置的配电容量也可以相应减小。另外它还可以采用变频器来实现电气制动。制动时变频器的输出频率先逐步减小，负载所存储的机械能将转换为电能回馈到变频器，通过一定的制动回路将这部分能量或者以热能形式消耗掉，或者回馈给电网。因此变频器驱动交流电机调速系统可以工作在频繁启动和制动的场合。
（5）结构简单、运行安全可靠
变频调速系统中异步电机结构简单、坚固耐用，而且通常不需再用齿轮箱等其他变速装置，保养维修都比较简单，可根据工作环境的不同，选择不同的异步电机，而变频器通常不需改变。因此，变频调速系统能应用于易燃、易爆、易腐蚀等恶劣环境中。
鉴于以上所列出的变频调速的部分优点，在交流电机的调速技术中，变频调速技术是应用面最大、效率最高的。交流变频调速是当代电力电子、微电子、自动控制、传感器、电机等多种先进技术集成起来的一项高技术。近20年的理论发展和应用实践表明，它的调速性能好、节能明显，是电气传动的发展方向；它的应用面宽，为企业节能降耗、提高产品质量和生产效率、最终提高经济效益提供了技术的和物质的支持。因此各工业发达国家都把发展交流电动机变频调速作为技术进步、提高效率和节省能耗的一大措施。凡已经采用变频调速电机的单位大多取得了很好的节电效益，因此变频调速技术在我国的应用有着广阔的前景，也越来越受到政府和企业的高度重视。目前，变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且已经扩展到了工业生产的各个领域和家电产品中。
电动机变频调速技术
异步电动机的变频调速是现代最佳的调速方法。它不仅是提供一个可调频率的三相电源，更重要的是根据异步电动机内部的电磁规律进行某些特殊的变换，把本来的定子磁场与转子电流加强耦合，又有电压、电流、磁场、功率、转矩、转速等多变量相互关联的非线性电磁系统，力图模仿直流电机调速系统，而使之简化，以改善交流电动机的调速性能。异步电动机的变频调速技术在实践中经受了考验，已经成为一种比较成熟的实用技术为用户、市场所接受。
为达到提高生产效率和节约能量的目的，必须正确选择系统配置，特别是选择系统中的电动机和变频器，这涉及可靠性、性能和价格三方面的因素。
变频调速系统主要包括异步电动机、变频器、控制环节、负载及传动机构。在选择电动机时不仅要考虑驱动机械负载和使其加速所需的电机容量，还应根据生产环境选择相应的电机防护等级。另外，由于这时电机不是由电网供电，而是由变频器供电（即在变频调速运行时，大部分时间里该电动机不是工作在该电机设计制造的额定工况），会带来谐波、电磁干扰，也许会出现局部过电压、过电流等问题。同时，也须考虑让变频器尽量减少谐波、电磁干扰等带来的不良影响。新的历史时期，把电动机—变频器作为整体考虑以求满足用户需求，达到系统最佳的研究开发工作将会取得新进展。
七、过程能量优化
过程能量是以能量系统为主线，研究能流与物流的最佳结合关系，用多种技术集成，实现最优技术条件的科学方法。过程能量优化技术的应用，对过程工业中单个技术的研究向多项技术的集合发展、单一过程向复杂过程发展起到促进作用，使这类十分复杂和繁重的技术劳动缩短了时间并提高了质量。过程能量优化技术改造属无风险、高回报投资项目。中国研究这项技术的时间与西方发达国家同步，但应用较慢。
过程能量优化技术是计算机技术与过程工业科学技术相结合，研究更有效地利用能量和提高生产工艺水平的边缘科学。
过程能量优化技术的应用，使得过程工业中单个技术的研究向多项技术的集合发展、单一过程向复杂过程发展缩短了时间并提高了质量。
利用计算机技术处理，专业人士根据长期工业生产积累的成熟经验数据编制了计算软件，经过反复的比较、模拟、测算，寻找最佳设计和操作条件，实现工业生产物流和能流更高效利用并可降低生产成本。采用过程能量优化技术，带给企业好的经济效益和环保效益，并获得较高的投资回报率。西方工业发达国家近十年的综合技术就是应用这种方法来设计最佳工况，提高生产效率，降低消耗，占领市场的。
1.过程能量综合技术的概念
过程能量综合技术英文表述为Process Integration，中文名称有过程能量优化、过程能量集成、能量系统优化等，名称不一，内涵基本一致。过称能量综合技术是以能量系统为主线，研究能流与物流的最佳结合关系，用多种技术成，实现最优技术条件的科学方法。过程能量综合是化学工程中发展最快的领域之一。作为化学工程的一个新的核心部分，它发展于20世纪80年代初，它是过程系统工程（Process System Engineering）的一部分，是继20世纪20年代单元操作技术的拓展，也是化学工程的第三次重大发展。近年来，生产的扩大化和集约化以及市场的激烈竞争，更促进了系统技术（System Technology）的发展，其应用面也超出化学工程的范畴，成为一种有深刻理论基础的应用技术和方法论科学。在某种程度上可以说，除了人们比较熟悉的工艺技术和设备技术外，系统技术是第三方面，而且非常重要。例如，在代表一个国家化工技术的乙烯装置技术市场上，各大公司相互竞争的实质就是系统技术的较量。能量消耗更低和投资更少的生产装置主要来自于高度集成化的过程能量系统的改进。而作为其基础生产装置，裂解—深冷分离管式炉、多级压缩制冷—精馏分离等设备技术，多年来并无很大改变。
