IEC 60034-2-3:2020

Rotating electrical machines - Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC motors

IEC 60034-2-3:2020 specifies test methods and an interpolation procedure for determining losses and efficiencies of converter-fed motors within the scope of IEC 60034-1:2017. The motor is then part of a variable frequency power drive system (PDS) as defined in IEC 61800‑9‑2:2017.
Applying the approach of the comparable converter, the motor efficiency determined by use of this document is applicable for comparison of different motor designs only.
The document also specifies procedures to determine motor losses at any load point (torque, speed) within the base speed range (constant torque range, constant flux range) based on determination of losses at seven standardized load points. This procedure is applicable to any variable speed AC motor (induction and synchronous) rated according to IEC 60034-1:2017 for operation on a variable frequency and variable voltage power supply.

Machines électriques tournantes - Partie 2-3: Méthodes d'essai spécifiques pour la détermination des pertes et du rendement des moteurs à courant alternatif alimentés par convertisseur

l'IEC 60034-2-3:2020 spécifie les méthodes d’essai et la procédure d’interpolation relatives à la détermination des pertes et des rendements des moteurs alimentés par convertisseur relevant du domaine d’application de l’IEC 60034-1:2017. Le moteur est alors considéré comme faisant partie intégrante d'un système d’entraînement électrique de puissance (PDS – power drive system) à fréquence variable, comme cela est défini dans l’IEC 61800-9-2:2017.
Avec l’approche du convertisseur comparable, le rendement du moteur déterminé par l’utilisation du présent document s’applique uniquement à la comparaison des différentes conceptions de moteurs.
Le document spécifie également des procédures de détermination des pertes du moteur en tout point de charge (couple, vitesse) dans la plage de vitesses de base (plage de couples constants, plage de flux constants) à partir de la détermination des pertes au niveau de sept points de charge normalisés. Cette procédure s’applique à tout moteur à courant alternatif à vitesse variable (à induction et synchrone) assigné selon l’IEC 60034-1:2017 pour un fonctionnement à fréquence variable et alimenté en tension variable.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 18-Mar-2020
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Drafting Committee: WG 28 - TC 2/WG 28

Relations

• Revises: IEC TS 60034-2-3:2013 - Rotating electrical machines - Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC induction motors
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 60034-2-3:2024 - Rotating electrical machines - Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC motors
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 60034-2-3 ®
Edition 1.0 2020-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Rotating electrical machines –
Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of
converter-fed AC motors
Machines électriques tournantes –
Partie 2-3: Méthodes d'essai spécifiques pour la détermination des pertes
et du rendement des moteurs à courant alternatif alimentés par convertisseur

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Partie 2-3: Méthodes d'essai spécifiques pour la détermination des pertes

et du rendement des moteurs à courant alternatif alimentés par convertisseur

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 29.160.01 ISBN 978-2-8322-7842-0

– 2 – IEC 60034-2-3:2020 © IEC 2020
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 8
4 Symbols and abbreviated terms . 9
5 Basic requirements . 10
5.1 Instrumentation . 10
5.1.1 General . 10
5.1.2 Power analyser and transducers . 10
5.1.3 Mechanical output of the motor . 11
5.2 Converter set-up . 11
5.2.1 General . 11
5.2.2 Comparable converter set-up for rated voltages up to 1 kV . 11
5.2.3 Testing with converters with rated voltages above 1 kV . 12
5.2.4 Testing with other converters . 12
6 Test method for the determination of the efficiency of converter-fed motors . 12
6.1 Selection of determination method . 12
6.2 Method 2-3-A – Direct measurement of input and output . 13
6.2.1 Test set-up . 13
6.2.2 Test procedure . 13
6.2.3 Efficiency determination. 13
6.2.4 Measurement at seven standardized operating points . 14
6.3 Method 2-3-B – Summation of losses with determination of additional high
frequency loss at converter supply at no-load operation . 14
6.3.1 General . 14
6.3.2 Test set-up . 14
6.3.3 Test procedure . 14
6.3.4 Efficiency determination. 15
6.4 2-3-C – Alternate Efficiency Determination Method (AEDM) . 15
6.5 2-3-D – Determination of efficiency by calculation . 15
7 Interpolation of losses at any operating point . 16
7.1 General . 16
7.2 Interpolation procedure . 16
7.3 Analytical determination of relative losses at any operating point . 16
7.4 Additional losses due to frequency converter voltage drop . 18
7.5 Alternate operating points to determine interpolation coefficients . 18
7.6 Optional determination of interpolation error . 19
Annex A (informative) Losses of AC motors . 21
A.1 General . 21
A.2 Stator and rotor winding I R losses P (P + P ) . 21
LSR LS LR
A.3 Iron losses (P ) . 21
Lfe
A.4 Additional load losses (P ) . 22
LL
A.5 Friction and windage losses (P ) . 22
Lfw
A.6 Additional high frequency losses (P ) . 23
LHL
Annex B (informative) Exemplary determination of losses and efficiency at various
load points . 24
B.1 General . 24
B.2 Determination of the interpolation coefficients . 24
B.3 Calculation of losses and efficiency for certain operating points . 25
Bibliography . 27

Figure 1 – Standardized operating points . 17

Table 1 – Preferred test methods . 12
Table 2 – Other test methods . 13
Table 3 – Normative operating points . 17
Table 4 – Non-normative alternate operating points . 19
Table A.1 – Recommended split of windage and friction losses for IC 411 self-
ventilated motors . 22
Table B.1 – Name plate data . 24
Table B.2 – Reference values . 24
Table B.3 – Losses for the 7 operating points . 25
Table B.4 – Interpolation coefficients . 25
Table B.5 – User-defined operating points . 26
Table B.6 – Calculated losses for the user-defined operating points . 26

– 4 – IEC 60034-2-3:2020 © IEC 2020
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ROTATING ELECTRICAL MACHINES –

Part 2-3: Specific test methods for determining losses and
efficiency of converter-fed AC motors

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote international
co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and
in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”). Their
preparation is
...