Rotating electrical machines - Part 17: Cage induction motors when fed from converters - Application guide

This technical specification deals with the steady-state operation of cage induction motors within the scope of IEC 60034-12, when fed from converters. It covers the operation over the whole speed setting range, but does not deal with starting or transient phenomena. Only indirect type converters are dealt with. This type comprises converters with impressed direct current in the intermediate circuit (current source converters) and converters with impressed d.c. voltage (voltage source converters), either of the block type or the pulse controlled type, without restriction on pulse number, pulse width or pulse frequency.

Machines électriques tournantes - Partie 17: Moteurs à induction à cage alimentés par convertisseurs - Guide d'application

La présente spécification technique traite du fonctionnement en régime établi des moteurs à induction à cage, compris dans le domaine dapplication de la CEI 60034-12, lorsquils sont alimentés par convertisseurs. Elle couvre le fonctionnement dans toute la plage de réglage de vitesse, mais ne traite ni du démarrage, ni des phénomènes transitoires. Seuls les convertisseurs de type indirect sont pris en considération. Ce type comprend les convertisseurs à courant continu imposé dans le circuit intermédiaire (convertisseurs de source de courant) et les convertisseurs à tension de courant continu imposée (convertisseurs de source de tension) soit du type pleine onde, soit du type à commande par impulsions, sans restriction sur le nombre dimpulsions, leur largeur ou leur fréquence.

General Information

Status
Published
Publication Date
25-Mar-2002
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
Completion Date
09-May-2006
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Technical specification
IEC TS 60034-17:2002 - Rotating electrical machines - Part 17: Cage induction motors when fed from converters - Application guide Released:3/26/2002 Isbn:2831862728
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SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60034-17
TECHNICAL
Troisième édition
SPECIFICATION
Third edition
2002-03
Machines électriques tournantes –
Partie 17:
Moteurs à induction à cage
alimentés par convertisseurs –
Guide d'application
Rotating electrical machines –
Part 17:
Cage induction motors
when fed from converters –
Application guide
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC/TS 60034-17:2002
Numérotation des publications Publication numbering

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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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(http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) vous permet (http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) enables
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critères, comprenant des recherches textuelles, par searches, technical committees and date of
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cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
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(http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm) (http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm)
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.
SPÉCIFICATION CEI
TECHNIQUE IEC
TS 60034-17
TECHNICAL
Troisième édition
SPECIFICATION
Third edition
2002-03
Machines électriques tournantes –
Partie 17:
Moteurs à induction à cage
alimentés par convertisseurs –
Guide d'application
Rotating electrical machines –
Part 17:
Cage induction motors
when fed from converters –
Application guide
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– 2 – TS 60034-17 © CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4

INTRODUCTION.8

1 Domaine d’application.10

2 Références normatives .10

3 Caractéristiques du moteur .10

4 Spectre de fréquence de la tension et/ou des courants.12

5 Pertes supplémentaires .14
6 Déclassement du couple pendant le fonctionnement du convertisseur .16
7 Couples oscillatoires.18
8 Bruit d’origine magnétique .18
9 Durée de vie du système d’isolation .20
10 Courants parasites de paliers.20
11 Vitesse maximale de sécurité en fonctionnement .24
12 Correction du facteur de puissance .24
Figure 1 – Forme d’onde du courant de phase i
avec couplage en triangle pour
phase
une alimentation par convertisseur de source de courant (exemple théorique) .26
Figure 2 – Forme d’onde de la tension de phase u avec couplage en triangle
phase
pour une alimentation par convertisseur de tension avec fréquence
d’impulsion f = 15 × f (exemple) .26
p 1
Figure 3 – Influence de l’alimentation par convertisseur sur les pertes d’un moteur
à induction à cage (désignation 315 M, conception N) en fonctionnement à couple
et vitesse assignés.28
Figure 4 – Tension fondamentale U en fonction de la fréquence de fonctionnement f
1 1
(voir l’article 6) .30
Figure 5 – Facteur de déclassement du couple d’un moteur à induction à cage de
conception N, IC 0141 (refroidissement par autocirculation), avec alimentation par
convertisseur de courant, en fonction de la fréquence de fonctionnement f (exemple).30
Figure 6 – Courbe limite de tension d’impulsion admissible Û (incluant la réflexion et
LL
l’amortissement de la tension) entre bornes du moteur en fonction du temps de montée t .32
a
Figure 7 – Définition du temps de montée t de la tension aux bornes du moteur .32
a
Figure 8 – Flux en anneau y compris la tension d'arbre et le courant i circulant résultant .34
circ
Figure 9 – Modèle de circuit en mode commun et tension de palier u .34
brg
TS 60034-17 © IEC:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

INTRODUCTION.9

1 Scope.11

2 Normative references.11

3 Characteristics of the motor .11
4 Frequency spectrum of voltage and/or currents .13
5 Additional losses.15
6 Torque derating during converter operation .17
7 Oscillating torques .19
8 Magnetically excited noise .19
9 Service life of the insulation system .21
10 Bearing currents .21
11 Maximum safe operating speed.25
12 Power factor correction .25
Figure 1 – Waveform of phase current i in delta connection for current source
phase
converter supply (idealized example).27
Figure 2 – Waveform of phase voltage u in delta connection for voltage source
phase
converter supply with pulse frequency f = 15 × f (example) .27
p 1
Figure 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 .29
Figure 4 – Fundamental voltage U as a function of operating frequency f (see clause 6).31
1 1
Figure 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 operating
frequency f (example) .31
Figure 6 – Limiting curve of admissible impulse voltage Û (including voltage reflection
LL
and damping) at the motor terminals as a function of the rise time t .33
a
Figure 7 – Definition of the rise time t of the voltage at the motor terminals.33
a
Figure 8 – Ring flux including shaft voltage and resulting circulating current i .35
circ
Figure 9 – Common mode circuit model and bearing voltage u .35
brg
– 4 – TS 60034-17 © CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

__________
MACHINES ÉLECTRIQUES TOURNANTES –

Partie 17: Moteurs à induction à cage alimentés par convertisseurs –

Guide d’application
AVANT- PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes cla
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.