功率因数和效率是电机产品非常重要的性能指标。功率因数和效率指数越高越好。能同时提高功率因数和效率指标的设计改进方案一定更好。有着丰富实践经验的电机设计师都有过这样的困境：当设计优化到一定程度时，必须牺牲这两个指标中的一个来保证另一个。这种舍与得的博弈往往令人费解，反映了功率因数与效率之间微妙而密切的内在联系。

电机的功率因数是指电机从电网中吸收的有功功率与视在功率的比值。对于电机，功率因数可以理解为定子电流中的有功电流分量与总定子电流的比值。功率因数越高，电机做的有用功越多，电源利用率越高。我们也可以简单的理解为电机从电网接收能量并最大程度做功的能力。对于电网来说，希望电气设备具有较高的功率因数，尽可能降低输电线路上的损耗，最大限度地发挥电厂的容量，满足尽可能多的电力客户的需求。因此，对于电机产品的功率因数考核要求，核心是保证电网的高效低成本运行。

电机从电网中吸收有用功率(即电机的输入功率)后，主要转化为输出轴上的机械功率，另一部分以损耗的方式消耗掉。电机中以发热形式损耗的有功功率主要包括定子铜损、转子铜损、铁芯损耗、机械损耗和风摩擦损耗，加上其他不包括在所谓五大损耗中的损耗(杂散损耗)。从能量传递的角度来看，损耗越小，输出到电机轴的机械功率(即电机的输出功率)越大，输出功率占输入功率的百分比越高，即电机的效率越高。

为了提高电机的效率，最基本的手段就是降低各种损耗。控制定子绕组端部尺寸和绕组温升，限制定子铜耗；铸铝转子的材质和槽尺寸直接关系到转子的用铜量；风扇和风罩的设计改进，不仅提高了通风散热效果，还有效减少了风的摩擦。加工精度、轴承质量和旋转部件支撑系统的设计水平，不仅体现在电机的综合质量水平上，还能有效降低机械损耗；使用高级硅钢片的目的是减少铁损；利用低次谐波绕组、封闭槽和气隙解决一些常规手段无法解决的问题，不仅可以解决噪声、噪声振动指标等具体问题，还可以大大降低杂散损耗。

在国家电机能耗控制政策的指导下，各厂家灵活采取各种措施降低损耗，促进了高效电机的推广应用：限制IE2高效电机的生产，推广IE3高效电机，不断验证和完善超高效电机生产过程中的设计技术和制造工艺，稳步推进IE4和IE5高效电机的生产。

对比电机功率因数和效率的概念，可以简单梳理出两者之间的关系：

(1)功率因数和效率是电机产品可靠和经济运行的关键指标。为了省电或者用电，客户希望越大越好；

(2)功率因数考虑电机产品将吸收的电网能量转化为有用功的能力，直接影响电网能量的利用水平和电网的运行成本。为此，国家严格控制用电设备的功率因数，连续工作电机的技术条件中有严格的功率因数考核规定。

(3)电机效率反映了电机本体将吸收的有功功率转化为输出轴上的机械功率的能力。GB18613、GB30253、GB30254分别对大型电机产品的效率进行了限制，并通过一些政策倾斜鼓励企业研发生产高效电机。

(4)功率因数和效率的表达式不同。虽然两者都是比例关系，但功率因数采用直接

据中国商业信息网统计，2020年上半年全国工业用电量22116亿千瓦时，占全社会用电量的65.9%。电机产品作为工业用电的主体，对国家整体节能水平影响很大。因此，无论是电机功率因数的控制，电机效率的提高，还是能效的考核，都是非常必要的，具有巨大的社会效益和经济效益。