IEC 60034-1:2004

Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance

Is applicable to all rotating electrical machines except those covered by other IEC standards (for example, IEC 60349). Machines within the scope of this standard may also be subject to superseding, modifying or additional requirements in other IEC standards.

Machines électriques tournantes - Partie 1: Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement

Est applicable à toutes les machines électriques tournantes à l'exception de celles qui font l'objet d'autres normes de la CEI, par exemple la CEI 60349. Les machines comprises dans le domaine d'application de la présente norme peuvent également être soumises à des exigences nouvelles, modifiées ou complémentaires figurant dans d'autres normes de la CEI.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Apr-2004
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 03-Feb-2010

Relations

• Revises: IEC 60034-1:1996 - Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 60034-1:1996/AMD1:1997 - Amendment 1 - Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 60034-1:1996/AMD2:1999 - Amendment 2 - Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60034-1:2010 - Rotating electrical machines - Part 1: Rating and performance
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60034-1
Eleventh edition
2004-04
Rotating electrical machines –
Part 1:
Rating and performance
This English-language version is derived from the original
bilingual publication by leaving out all French-language
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language pages.
Reference number
Publication numbering
As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the

60000 series. For example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Consolidated editions
The IEC is now publishing consolidated versions of its publications. For example,

edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the

base publication incorporating amendment 1 and the base publication incorporating

amendments 1 and 2.
Further information on IEC publications
The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC,
thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to
this publication, including its validity, is available in the IEC Catalogue of
publications (see below) in addition to new editions, amendments and corrigenda.
Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken
by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list
of publications issued, is also available from the following:
• IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue of IEC publications
The on-line catalogue on the IEC web site (http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm)
enables you to search by a variety of criteria including text searches, technical
committees and date of publication. On-line information is also available on
recently issued publications, withdrawn and replaced publications, as well as
corrigenda.
• IEC Just Published
This summary of recently issued publications (http://www.iec.ch/online_news/
justpub/jp_entry.htm) is also available by email. Please contact the Customer
Service Centre (see below) for further information.
• Customer Service Centre
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please contact the Customer Service Centre:
Email: [e-mail]
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Fax: [phone]
INTERNATIONAL IEC
STANDARD 60034-1
Eleventh edition
2004-04
Rotating electrical machines –
Part 1:
Rating and performance
 IEC 2004 Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical,
including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
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PRICE CODE
XB
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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60034-1  IEC:2004 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.9

1 Scope.13

2 Normative references.13

3 Terms and definitions .17

4 Duty.25

4.1 Declaration of duty.25

4.2 Duty types.27
5 Rating.51
5.1 Assignment of rating.51
5.2 Classes of rating.51
5.3 Selection of a class of rating .53
5.4 Allocation of outputs to class of rating .55
5.5 Rated output.55
5.6 Rated voltage.55
5.7 Co-ordination of voltages and outputs .55
5.8 Machines with more than one rating .57
6 Site operating conditions.57
6.1 General.57
6.2 Altitude.57
6.3 Maximum ambient air temperature.57
6.4 Minimum ambient air temperature .57
6.5 Water coolant temperature .59
6.6 Storage and transport.59
6.7 Purity of hydrogen coolant.59
7 Electrical operating conditions.59
7.1 Electrical supply.59
7.2 Form and symmetry of voltages and currents .59
7.3 Voltage and frequency variations during operation .65
7.4 Three-phase a.c. machines operating on unearthed systems.69
7.5 Voltage (peak and gradient) withstand levels.71
8 Thermal performance and tests .71

8.1 Thermal class.71
8.2 Reference coolant.71
8.3 Conditions for thermal tests.73
8.4 Temperature rise of a part of a machine .75
8.5 Methods of measurement of temperature.75
8.6 Determination of winding temperature .77
8.7 Duration of thermal tests .83
8.8 Determination of the thermal equivalent time constant for machines of duty
type S9.85
8.9 Measurement of bearing temperature .85
8.10 Limits of temperature and of temperature rise .85

60034-1  IEC:2004 – 5 –
9 Other performance and tests .103

9.1 Routine tests.103

9.2 Withstand voltage test.105

9.3 Occasional excess current.109

9.4 Momentary excess torque for motors.111

9.5 Pull-up torque.113

9.6 Safe operating speed of cage induction motors .113

9.7 Overspeed.115

9.8 Short-circuit current for synchronous machines .117

9.9 Short-circuit withstand test for synchronous machines.117
9.10 Commutation test for commutator machines .117
9.11 Total Harmonic Distortion (THD) for synchronous machines .117
10 Rating plates.119
10.1 General.119
10.2 Marking.119
11 Miscellaneous requirements.123
11.1 Protective earthing of machines .123
11.2 Shaft-end key(s).125
12 Tolerances.127
12.1 General.127
13 Electromagnetic compatibility (EMC) .131
13.1 General.131
13.2 Immunity.131
13.3 Emission.131
13.4 Immunity tests.131
13.5 Emission tests.133
14 Safety.133

Annex A (informative) Guidance for the application of duty type S10 and for
establishing the value of relative thermal life expectancy TL .135
Annex B (informative) Electromagnetic compatibility (EMC) limits .137

Figure 1 – Continuous running duty – Duty type S1.27
Figure 2 – Short-time duty – Duty type S2.29

Figure 3 – Intermittent periodic duty – Duty type S3.31
Figure 4 – Intermittent periodic duty with starting – Duty type S4 .33
Figure 5 – Intermittent periodic duty with electric braking – Duty type S5 .35
Figure 6 – Continuous operation periodic duty – Duty type S6 .37
Figure 7 – Continuous operation periodic duty with electric braking – Duty type S7 .39
Figure 8 – Continuous operation periodic duty with related load/speed changes –
Duty type S8 .43
Figure 9 – Duty with non-periodic load and speed variations – Duty type S9 .45
Figure 10 – Duty with discrete constant loads – Duty type S10 .49
Figure 11 – Voltage and frequency limits for generators.69
Figure 12 – Voltage and frequency limits for motors.69

60034-1  IEC:2004 – 7 –
Table 1 – Preferred voltage ratings .57

Table 2− Unbalanced operating conditions for synchronous machines .63

Table 3 − Primary functions of machines.67

Table 4 – Reference coolant (see also Table 10) .71

Table 5 – Time interval .81

Table 6 – Measuring points.85

Table 7 – Limits of temperature rise of windings indirectly cooled by air .89

Table 8 − Limits of temperature rise of windings indirectly cooled by hydrogen .91
Table 9 – Adjustments to limits of temperature rise at the operating site of indirect
cooled windings to take account of non-reference operating conditions and ratings .91
Table 10 – Assumed maximum ambient temperature .95
Table 11 – Adjusted limits of temperature rise at the test site (Δθ ) for windings
T
indirectly cooled by air to take account of test site operating co
...

NORME CEI
INTERNATIONALE 60034-1
Onzième édition
2004-04
Machines électriques tournantes –
Partie 1:
Caractéristiques assignées
et caractéristiques de fonctionnement

Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 60034-1:2004(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de

60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.

Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les

amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2

indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant

l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2

Informations supplémentaires sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues (www.iec.ch/online_news/justpub)
est aussi disponible par courrier électronique. Veuillez prendre contact avec le
Service client (voir ci-dessous) pour plus d’informations.
• Service clients
Si vous avez des questions au sujet de cette publication ou avez besoin de
renseignements supplémentaires, prenez contact avec le Service clients:
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NORME CEI
INTERNATIONALE 60034-1
Onzième édition
2004-04
Machines électriques tournantes –
Partie 1:
Caractéristiques assignées
et caractéristiques de fonctionnement

 IEC 2004 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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− 2 − 60034-1  CEI:2004
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .8

1 Domaine d'application.12

2 Références normatives.12

3 Définitions.16

4 Services.24

4.1 Spécification du service .24

4.2 Services types.26
5 Caractéristiques assignées.50
5.1 Attribution des caractéristiques assignées.50
5.2 Classes de caractéristiques assignées.50
5.3 Choix d'une classe de caractéristiques assignées .52
5.4 Attribution de la puissance à une classe de caractéristiques assignées .54
5.5 Puissance assignée.54
5.6 Tension assignée.54
5.7 Coordination des tensions et des puissances .54
5.8 Machines à plus d'un ensemble de caractéristiques assignées .56
6 Conditions de fonctionnement sur site.56
6.1 Généralités.56
6.2 Altitude.56
6.3 Température maximale de l'air ambiant.56
6.4 Température minimale de l'air ambiant.56
6.5 Température de l'eau de refroidissement .58
6.6 Stockage et transport.58
6.7 Pureté de l'hydrogène de refroidissement.58
7 Conditions de fonctionnement électriques .58
7.1 Alimentation électrique.58
7.2 Forme et symétrie des tensions et des courants.58
7.3 Variations de tension et de fréquence en fonctionnement .64
7.4 Machines triphasées à courant alternatif fonctionnant sur réseaux isolés.68
7.5 Niveaux de tenue en tension (crête et gradient) .70
8 Caractéristiques thermiques de fonctionnement et essais thermiques.70

8.1 Classification thermique.70
8.2 Fluide de refroidissement de référence .70
8.3 Conditions des essais thermiques.72
8.4 Echauffement d'un élément de machine.74
8.5 Méthodes de mesurage de la température .74
8.6 Détermination de la température d'enroulement .76
8.7 Durée des essais thermiques.82
8.8 Détermination de la constante de temps thermique équivalente des machines
pour service type S9 .84
8.9 Mesurage de la température des paliers.84
8.10 Limites d'échauffement et de température.84

− 4 − 60034-1  CEI:2004
9 Autres caractéristiques de fonctionnement et essais . 102

9.1 Essais individuels.102

9.2 Essais de tension de tenue . 104

9.3 Surintensité occasionnelle.108

9.4 Excès momentané de couple des moteurs . 110

9.5 Couple minimal pendant le démarrage . 112

9.6 Vitesse de sécurité en fonctionnement des moteurs à induction à cage . 112

9.7 Survitesse.114

9.8 Courant de court-circuit des machines synchrones. 116

9.9 Epreuve de tenue au court-circuit des machines synchrones . 116
9.10 Essai de commutation pour machines à collecteur . 116
9.11 Distorsion harmonique totale (DHT) pour machines synchrones . 116
10 Plaques signalétiques.118
10.1 Généralités.118
10.2 Marquage.118
11 Exigences diverses.122
11.1 Mise à la terre de protection des machines . 122
11.2 Clavette(s) de bout d'arbre. 124
12 Tolérances. 126
12.1 Généralités.126
13 Compatibilité électromagnétique (CEM) . 130
13.1 Généralités.130
13.2 Immunité.130
13.3 Emission.130
13.4 Essais d’immunité.130
13.5 Essais d’émission.132
14 Sécurité. 132

Annexe A (informative) Guide pour l'application du service type S10 et pour l'obtention
de la valeur relative de l'espérance de vie thermique TL . 134
Annexe B (informative) Limites de Compatibilité Electromagnétique (CEM). 136

Figure 1 – Service continu – Service type S1 .26
Figure 2 – Service temporaire – Service type S2.28

Figure 3 – Service intermittent périodique – Service type S3.30
Figure 4 – Service intermittent périodique à démarrage – Service type S4 .32
Figure 5 – Service intermittent périodique à freinage électrique – Service type S5.34
Figure 6 – Service ininterrompu périodique à charge intermittente – Service type S6 .36
Figure 7 – Service ininterrompu périodique à freinage électrique – Service type S7.38
Figure 8 – Service ininterrompu périodique à changements liés de charge et de vitesse
– Service type S8 .42
Figure 9 – Service à variations non périodique de charge et de vitesse – Service type S9 .44
Figure 10 – Service avec charges constantes distinctes – Service type S10.48
Figure 11 – Valeurs limites de tension et fréquence pour les alternateurs .68
Figure 12 – Valeurs limites de tension et fréquence pour les moteurs .68

− 6 − 60034-1  CEI:2004
Tableau 1 – Tensions assignées préférables .56

Tableau 2 – Conditions de fonctionnement déséquilibrées pour les machines synchrones.62

Tableau 3 – Fonctions principales des machines .66

Tableau 4 – Fluide de refroidissement de référence (voir aussi Tableau 10) .70

Tableau 5 – Délai.80

Tableau 6 – Points de mesure .84

Tableau 7 – Limites d’échauffement des enroulements à refroidissement indirect par l’air.88

Tableau 8 – Limites d’échauffement des enroulements à refroidissement indirect

par hydrogène.90

Tableau 9 – Corrections aux limites des échauffements sur le site de fonctionnement
des enroulements à refroidissement indirect pour tenir compte de conditions de
fonctionnement et de caractéristiques assignées qui ne sont pas les conditions de
référence .90
Tableau 10 – Tem
...

IEC 60034-1
Edition 11.0 2004-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Rotating electrical machines –
Part 1: Rating and performance

Machines électriques tournantes –
Partie 1: Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement

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IEC's member National Committee in the country of the requester.
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie
et les microfilms, sans l'accord écrit de la CEI ou du Comité national de la CEI du pays du demandeur.

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Edition 11.0 2004-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Rotating electrical machines –
Part 1: Rating and performance

Machines électriques tournantes –
Partie 1: Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
XB
CODE PRIX
ICS 29.160 ISBN 2-8318-7455-6
60034-1  IEC:2004 – 2 – – 3 – 60034-1 © IEC:2004

CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.7

2 Normative references .7

3 Terms and definitions .9

4 Duty .13

4.1 Declaration of duty .13

4.2 Duty types.14
5 Rating .26
5.1 Assignment of rating.26
5.2 Classes of rating .26
5.3 Selection of a class of rating .27
5.4 Allocation of outputs to class of rating .28
5.5 Rated output .28
5.6 Rated voltage.28
5.7 Co-ordination of voltages and outputs .28
5.8 Machines with more than one rating .29
6 Site operating conditions .29
6.1 General.29
6.2 Altitude.29
6.3 Maximum ambient air temperature.29
6.4 Minimum ambient air temperature .29
6.5 Water coolant temperature .30
6.6 Storage and transport.30
6.7 Purity of hydrogen coolant.30
7 Electrical operating conditions.30
7.1 Electrical supply.30
7.2 Form and symmetry of voltages and currents .30
7.3 Voltage and frequency variations during operation .33
7.4 Three-phase a.c. machines operating on unearthed systems.35
7.5 Voltage (peak and gradient) withstand levels.36
8 Thermal performance and tests .36

8.1 Thermal class.36
8.2 Reference coolant .36
8.3 Conditions for thermal tests.37
8.4 Temperature rise of a part of a machine .38
8.5 Methods of measurement of temperature.38
8.6 Determination of winding temperature .39
8.7 Duration of thermal tests .42
8.8 Determination of the thermal equivalent time constant for machines of duty
type S9.43
8.9 Measurement of bearing temperature .43
8.10 Limits of temperature and of temperature rise .43

60034-1 © IEC:200460034-1  IEC:2004 – 3 – – 5 –

9 Other performance and tests .52

9.1 Routine tests.52

9.2 Withstand voltage test.53

9.3 Occasional excess current.55

9.4 Momentary excess torque for motors.56

9.5 Pull-up torque.57

9.6 Safe operating speed of cage induction motors .57

9.7 Overspeed .58

9.8 Short-circuit current for synchronous machines .59

9.9 Short-circuit withstand test for synchronous machines.59
9.10 Commutation test for commutator machines .59
9.11 Total Harmonic Distortion (THD) for synchronous machines .59
10 Rating plates .60
10.1 General.60
10.2 Marking .60
11 Miscellaneous requirements .62
11.1 Protective earthing of machines .62
11.2 Shaft-end key(s).63
12 Tolerances .64
12.1 General.64
13 Electromagnetic compatibility (EMC) .66
13.1 General.66
13.2 Immunity .66
13.3 Emission .66
13.4 Immunity tests.66
13.5 Emission tests.67
14 Safety.67

Annex A (informative) Guidance for the application of duty type S10 and for
establishing the value of relative thermal life expectancy TL .68
Annex B (informative) Electromagnetic compatibility (EMC) limits .69

Figure 1 – Continuous running duty – Duty type S1.14
Figure 2 – Short-time duty – Duty type S2.15

Figure 3 – Intermittent periodic duty – Duty type S3.16
Figure 4 – Intermittent periodic duty with starting – Duty type S4 .17
Figure 5 – Intermittent periodic duty with electric braking – Duty type S5 .18
Figure 6 – Continuous operation periodic duty – Duty type S6 .19
Figure 7 – Continuous operation periodic duty with electric braking – Duty type S7 .20
Figure 8 – Continuous operation perio
...