IEC 60349-4:2012

Electric traction - Rotating electrical machines for rail and road vehicles - Part 4: Permanent magnet synchronous electrical machines connected to an electronic converter

IEC 60349-4:2012 applies to converter-fed permanent magnet synchronous motors or generators (machines) forming part of the equipment of electrically propelled rail and road vehicles. The object of this part is to enable the performance of a machine to be confirmed by tests and to provide a basis for assessment of its suitability for a specified duty and for compa-rison with other machines. Particular attention is drawn to the need for collaboration between the designers of the machine and its associated converter as detailed in this standard.

Traction électrique - Machines électriques tournantes des véhicules ferroviaires et routiers - Partie 4: Machines électriques synchrones à aimants permanents connectées à un convertisseur électronique

La CEI 60349-4:2012 s'applique aux moteurs ou génératrices (machines) synchrones à aimants permanents alimentés par convertisseur, qui font partie intégrante de l'équipement des véhicules ferroviaires et routiers à propulsion électrique. L'objet de la présente partie est de permettre de confirmer, par des essais, les qualités de fonctionnement d'une machine et de procurer une base d'estimation de son aptitude à fournir un service spécifié et une base de comparaison avec d'autres machines. Une attention toute particulière est attirée sur la nécessité d'une collaboration entre les concepteurs de la machine et son convertisseur associé, tel que détaillé dans cette norme.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Dec-2012
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 45.060.01 - Railway rolling stock in general
• Technical Committee: TC 9 - Electrical equipment and systems for railways
• Drafting Committee: MT 30 - TC 9/MT 30
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 15-Jan-2013
• Completion Date: 11-Dec-2012

Standards Content (Sample)

IEC 60349-4 ®
Edition 1.0 2012-12
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electric traction – Rotating electrical machines for rail and road vehicles –
Part 4: Permanent magnet synchronous electrical machines connected to an
electronic converter
Traction électrique – Machines électriques tournantes des véhicules ferroviaires
et routiers –
Partie 4: Machines électriques synchrones à aimants permanents connectées à
un convertisseur électronique
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IEC 60349-4 ®
Edition 1.0 2012-12
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electric traction – Rotating electrical machines for rail and road vehicles –

Part 4: Permanent magnet synchronous electrical machines connected to an

electronic converter
Traction électrique – Machines électriques tournantes des véhicules ferroviaires

et routiers –
Partie 4: Machines électriques synchrones à aimants permanents connectées à

un convertisseur électronique
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX X
ICS 45.060 ISBN 978-2-83220-547-1

– 2 – 60349-4  IEC:2012
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope and object . 6
2 Normative references . 7
3 Terms and definitions . 7
4 Environmental conditions . 10
5 Characteristics . 10
5.1 Exchange of information . 10
5.2 Special characteristic of a driven permanent magnet machine . 11
5.3 Reference temperature . 11
5.4 Specified characteristics . 11
5.5 Declared characteristics . 11
5.6 Efficiency characteristics . 11
5.7 Traction motor characteristics . 11
5.8 Main generator characteristics . 12
5.9 Auxiliary motor characteristics . 12
5.10 Auxiliary generator characteristics. 12
6 Marking . 13
6.1 Nameplate . 13
6.2 Terminal and lead marking . 13
7 Test categories . 13
7.1 General . 13
7.2 Type tests. 13
7.2.1 General . 13
7.2.2 Type tests on converter supply . 14
7.3 Reduced type test . 14
7.3.1 General . 14
7.3.2 Repeat the type test temperature rise test with converter . 14
7.3.3 Repeat a temperature rise test with converter with different load . 14
7.3.4 Repeat a temperature rise test with sinusoidal supply . 14
7.3.5 Repeat a temperature rise test in generating mode with a passive load. 15
7.4 Routine tests . 15
7.5 Investigation tests . 15
7.6 Summary of tests . 15
8 Type tests . 16
8.1 Temperature-rise tests . 16
8.1.1 General . 16
8.1.2 Cooling during rating tests . 16
8.1.3 Measurement of temperature . 16
8.1.4 Judgement of results. 16
8.1.5 Limits of temperature rise . 16
8.1.6 Short-time overload test . 17
8.2 Characteristic tests and tolerances . 17
8.2.1 General . 17
8.2.2 Tolerances . 18
8.3 Overspeed test . 19

60349-4  IEC:2012 – 3 –
8.4 Vibration tests . 19
8.5 Noise measurements (optional) . 19
9 Routine tests . 20
9.1 General . 20
9.2 Characteristic tests and tolerances . 20
9.2.1 General . 20
9.2.2 No-load tests . 20
9.2.3 Current-load tests . 21
9.3 Overspeed tests . 22
9.4 Dielectric tests . 23
9.5 Vibration tests (imbalance) . 24
10 Investigation tests . 24
10.1 Measurement of cogging torque . 24
10.2 Temperature rise test of the machine in high speed with open terminals . 24
10.3 Temperature coefficient measurement of the induced voltage . 24
Annex A (normative) Measurement of temperature . 25
Annex B (normative) Conventional values of traction motor transmission losses . 28
Annex C (informative) Noise measurement and limits . 29
Annex D (normative) Supply voltages of traction systems . 38
Annex E (normative) Agreement between user and manufacturer . 39
Bibliography . 40

Figure 1 – Inherent characteristic generator . 18
Figure 2 – Open terminal . 20
Figure 3 – Sinusoidal supply . 21
Figure 4 – Converter supply . 21
Figure 5 – Converter supply with cut off . 21
Figure 6 – Short-circuit . 22
Figure 7 – Sinusoidal supply . 22
F
...