IEC_60034-17.pdf

SPECIFICATIONCEITECHNIQUEIECTECHNICALTS60034-17SPECIFICATIONTroisieme editionThird edition2002-03Machines electriques tournantes-Partie 17:Moteurs a induction a cagealimentes par convertisseurs-Guide dapplicationRotating electrical machines-Part 17:Cage induction motorswhen fed from converters-Application guideIEC 2002 Droits de reproduction reserves-Copyright-all rights reservedAucune partie de celte publication ne peut etre reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utlized in anyutlisbe sous quelqwe forme que ce sot et par eucun procede,form or by eey means,eetronie or mechanicsl,ineludingelectronique ou mecanique,y compris la photocople et les photocopying and microfilm,without permission in writing frommicroims.sans Iaccord ecrit de edteur.the publisherIntemational Electrotechnical Commission,3.rue de Varembe,PO Box 131,CH-1211 Geneva 20,SwitzerlandTelephone:+41 22 919 02 11 Telefax:+41 22 919 03 00 E-mail:inmailiec.ch Web:www.iec.chCODE PRIXIECCommission Electrotechnique InternationalePRICE CODEQnternational Electrotechnical Commissionour p,voirctlogue en gueFor price.see current cataogue-2-TS60034-17CEI:2002SOMMAIREAVANT-PROPOS.4INTRODUCTION.81 Domaine dapplication.102References normatives.103Caracteristiques du moteur.104Spectre de frequence de la tension et/ou des courants.125 Pertes supplementaires.146 Declassement du couple pendant le fonctionnement du convertisseur.167Couples oscillatoires.188Bruit dorigine magnetique.189Duree de vie du systeme disolation.2010 Courants parasites de paliers.2011 Vitesse maximale de securite en fonctionnement.2412 Correction du facteur de puissance.24Figure 1-Forme donde du courant de phase iphase avec couplage en triangle pourune alimentation par convertisseur de source de courant(exemple theorique).26Figure 2-Forme donde de la tension de phase phase avec couplage en trianglepour une alimentation par convertisseur de tension avec frequencedimpulsion=15i(exemple）26Figure 3-Influence de Ialimentation par convertisseur sur les pertes dun moteura induction a cage(designation 315 M.conception N)en fonctionnement a coupleet vitesse assignes.28Figure 4-Tension fondamentale U en fonction de la frequence de fonctionnementf(voir Iarticle6）30Figure 5-Facteur de declassement du.couple dun moteur a induction a cage deconception N.IC 0141(refroidissement par autocirculation),avec alimentation parconvertisseur de courant,en fonction de la frequence de fonctionnement(exemple).30Figure 6-Courbe limite de tension dimpulsion admissible OLL(incluant la reflexion etIamortissement de la tension)entre bornes du moteur en fonction du temps de montee f.32Figure 7-Definition du temps de montee de la tension aux bornes du moteur.32Figure 8-Flux en anneau y compris la tension darbre et le courant icire circulant resultant.34Figure 9-Modele de circuit en mode commun et tension de palier r.34TS60034-17IEC:2002-3-CONTENTSFOREWORD.5INTRODUCTION.1Scope.112Normative references.113Characteristics of the motor.114Frequency spectrum of voltage and/or currents.135Additional losses.156 Torque derating during converter operation.177Oscillating torques.198Magnetically excited noise.199 Service life of the insulation system.2110 Bearing currents.2111 Maximum safe operating speed.2512 Power factor correction.25Figure 1-Waveform of phase current iphase in delta connection for current sourceconverter supply(idealized example).27Figure 2-Waveform of phase voltage ehase in delta connection for voltage sourceconverter supply with pulse frequency=15x(example).27Figure 3-Influence of converter supply on the losses of a cage induction motor(frame size 315 M,design N)with rated values of torque and speed.29Figure 4-Fundamental voltage as a function of operating frequencyf(see clause 6).31Figure 5-Torque derating factor for cage induction motors of design N.IC 0141(self-circulating cooling)for current source converter supply as a function of operatingfrequencyf(example）.31Figure 6-Limiting curve of admissible impulse voltage OLL(including voltage reflectionand damping)at the motor terminals as a function of the rise time f.33Figure 7-Definition of the rise time t of the voltage at the motor terminals.33Figure 8-Ring flux including shaft voltage and resulting circulating current icire35Figure 9-Common mode circuit model and bearing voltage.35-4TS60034-17CE:2002COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALEMACHINES ELECTRIQUES TOURNANTESPartie 17:Moteurs a induction a cage alimentes par convertisseursGuide dapplicationAVANT-PROPOS1)La CEl(Commission Electrotechnique Internationale)est une organisation mondiale de normalisation composeede lensemble des comites electrotechniques nationaux(Comites nationaux de la CEl).La CEl a pour objet defavoriser la cooperation internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines deIelectricite et de lelectronique.A cet effet,la CEl,entre autres activites,publie des Normes internationales.Leur elaboration est confiee a des comites detudes,aux travaux desquels tout Comite national interesse par lesujet traite peut participer.Les organisations internationales,gouvernementales et non gouvernementales,enliaison avec la CEl,participent egalement aux travaux.La CEl collabore etroitement avec IOrganisationInternationale de Normalisation(ISO).selon des conditions fixees par accord entre les deux organisations.2)Les decisions ou accords officiels de la CEl concernant les questions techniques representent,dans la mesuredu possible,un accord international sur les sujets etudies,etant donne que les Comites nationaux interessessont representes dans chaque comite detudes.3)Les documents produits se presentent sous la forme de recommandations internationales.lls sont publiescomme normes,specifications techniques,rapports techniques ou guides et agrees comme tels par les Comitesnationaux.4)Dans le but dencourager Iunification internationale,les Comites nationaux de la CEI sengagent a appliquer defacon transparente,dans toute la mesure possible,les normes internationales de la CEl dans leurs normesnationales et regionales.Toute divergence entre la norme de la CEl et la norme nationale ou regionalecorrespondante doit etre indiquee en termes clairs dans cette derniere.5)La CEI na fixe aucune procedure concernant le marquage comme indication dapprobation et sa responsabilitenest pas engagee quand un materiel est declare conforme a lune de ses normes.6)Lattention est attiree sur le fait que certains des elements de la presente specification technique peuvent fairelobjet de droits de propriete intellectuelle ou de droits analogues.La CEl ne saurait etre tenue pourresponsable de ne pas avoir identifie de tels droits de propriete et de ne pas avoir signale leur existence.La tache principale des comites detudes de la CEl est detablir des Normes Internationales.Dans des circonstances exceptionnelles,un comite detudes peut proposer la publication dunespecification technique lorsquele soutien necessaire ne peut pas etre obtenu pour la publication dune normeinternationale.en depit defforts repetes.oule sujet est encore en evolution dun point de vue technique ou,pour toute autre raison.lorsquil existe une possibilite dans lavenir mais pas dans Iimmediat pour un accord surune norme internationale.Les specifications techniques sont revisees dans les trois annees qui suivent leur publicationpour decider si elles peuvent etre transformees en normes internationales.La CEl 60034-17.qui est une specification technique.a ete etablie par le comite 2 de la CEl:Machines tournantes.Cette troisieme edition annule et remplace la seconde edition parue en 1998 dont elle constitueune revision technique.TS60034-17IEC:2002-5-INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSIONROTATING ELECTRICAL MACHINES-Part 17:Cage induction motors when fed from convertersApplication guideFOREWORD1)The IEC(International Electrotechnical Commission)is a worldwide organization for standardization comprisingall national electrotechnical committees(IEC National Committees).The object of the IEC is to promoteinternational co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields.Tothis end and in addition to other activities,the IEC publishes International Standards.Their preparation isentrusted to technical committees:any IEC National Committee interested in the subject dealt with mayparticipate in this preparatory work.International,governmental and non-governmental organizations liaisingwith the IEC also participate in this preparation.The IEC collaborates closely with the International Organizationfor Standardization(ISO)in accordance withconditions determined by agreementbetween the twoorganizations.2)The formal decisions or agreements of the IEc on technical matters express,as nearly as possible,anintemnational consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representationfrom all interested National Committees.3)The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the formof standards,technical specifications,technical reports or guides and they are accepted by the NationalCommittees in that sense.4)In order to promote international unification,IEC National Committees undertake to apply IEC InternationalStandards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards.Anydivergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearlyindicated in the latter.5)The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for anyequipment declared to be in conformity with one of its standards.6)Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this technical specification may be the subjectof patent rights.The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.The main task of IEC technical committees is to prepare International Standards.Inexceptional circumstances,a technical committee may propose the publication of a technicalspecification whenthe required support cannot be obtained for the publication of an International Standard,despite repeated efforts,orthe subject is still under technical development or where,for any other reason,there is thefuture but no immediate possibility of an agreement on an International Standard.Technical specifications are subject to review within three years of publication to decidewhether they can be transformed into International Standards.IEC 60034-17,which is a technical specification,has been prepared by IEC technicalcommittee 2:Rotating machinery.This third edition cancels and replaces the second edition published in 1998 and constitutes atechnical revision.