IEC 60034-2-3:2024

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

IEC 60034-2-3:2024 specifies test methods and an interpolation procedure for determining losses and efficiencies of converter-fed motors. The motor is then part of a variable frequency power drive system (PDS) as defined in IEC 61800‑9‑2. This document also specifies procedures to determine motor losses at any load point (torque, speed) within the constant flux range (constant torque range, base speed range), the field weakening range and the overload 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 for operation on a variable frequency and variable voltage power supply. This second edition cancels and replaces the first edition of IEC 60034-2-3 published in 2020. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
- Harmonization of requirements and procedures with IEC 60034-2-1.
- Extension of the interpolation procedure to the field weakening range.

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 60034-2-3:2024 spécifie les méthodes d'essai et la procédure d'interpolation relatives à la détermination des pertes et des rendements des moteurs alimentés par convertisseur. Le moteur est alors considéré comme faisant partie intégrante d'un système d'entraînement électrique de puissance (PDS) à fréquence variable, comme cela est défini dans l'IEC 61800‑9‑2. Le présent document spécifie également des procédures de détermination des pertes du moteur en tout point de charge (couple, vitesse) dans la plage de flux constants (plage de couples constants, plage de vitesses de base), la plage d'affaiblissement du champ et la plage de surcharge 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 pour un fonctionnement à fréquence variable et alimenté en tension variable. Cette deuxième édition annule et remplace la première édition de l'IEC 60034-2-3 parue en 2020. Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente:
- Harmonisation des exigences et procédures avec l'IEC 60034-2-1;
- Extension de la procédure d'interpolation à la plage d'affaiblissement du champ.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Mar-2024
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Drafting Committee: WG 28 - TC 2/WG 28
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 01-Mar-2024
• Completion Date: 12-Mar-2024

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: 15-Mar-2024
• Revises: IEC 60034-2-3:2020 - 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 2.0 2024-03
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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NORME
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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

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 29.160.01  ISBN 978-2-8322-8172-7

– 2 – IEC 60034-2-3:2024 © IEC 2024
CONTENTS
FOREWORD . 4
INTRODUCTION . 6
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 9
4 Symbols and abbreviated terms . 10
5 Basic requirements . 11
5.1 Instrumentation . 11
5.1.1 General . 11
5.1.2 Power analyser and transducers . 11
5.1.3 Mechanical output of the motor . 12
5.2 Converter set-up . 12
5.2.1 General . 12
5.2.2 Comparable converter set-up for rated voltages up to 1 kV . 12
5.2.3 Converters with rated voltages above 1 kV . 13
5.2.4 Testing with other converters . 13
5.3 Ambient temperature during testing . 13
5.4 State of the motor under test. 13
6 Test method for the determination of the efficiency of converter-fed motors . 14
6.1 Selection of determination method . 14
6.2 Method 2-3-A – Direct measurement of input and output . 14
6.2.1 Test set-up . 14
6.2.2 Test procedure . 14
6.2.3 Efficiency determination . 15
6.2.4 Measurement at seven standardized operating points . 15
6.3 Method 2-3-B – Summation of losses with determination of additional high
frequency loss at converter supply at no-load operation . 16
6.3.1 General . 16
6.3.2 Test set-up . 16
6.3.3 Test procedure . 16
6.3.4 Efficiency determination . 16
6.4 Method 2-3-C – Alternate Efficiency Determination Method (AEDM) . 17
6.5 Method 2-3-D – Determination of efficiency by calculation . 17
7 Interpolation of motor losses at any operating point . 17
7.1 General . 17
7.2 Definitions . 18
7.3 Interpolation and extrapolation of relative losses at any operating point . 18
7.4 Determination of interpolation coefficients . 19
7.4.1 General . 19
7.4.2 Analytical determination . 20
7.4.3 Numerical determination . 21
7.5 Alternate operating points to determine interpolation coefficients . 21
7.6 Optional determination of interpolation error . 23
Annex A (informative) Losses of AC motors . 24
A.1 General . 24
A.2 Stator and rotor winding I R losses P (P + P ) . 24
LSR LS LR
A.3 Iron losses (P ) . 25
Lfe
A.4 Additional load losses (P ) . 25
LL
A.5 Friction and windage losses (P ) . 25
Lfw
A.6 Additional high frequency losses (P ) . 26
LHL
Annex B (informative) Exemplary determination of losses and efficiency at various

load points . 27
B.1 General . 27
B.2 Determination of the interpolation coefficients . 27
B.3 Calculation of losses and efficiency for certain operating points . 28
Annex C (informative) Loss interpolation for different winding connections . 30
Annex D (informative) Examples for additional load points for the numerical
interpolation procedure . 32
Bibliography . 34

Figure 1 – Standardized operating points . 20
Figure C.1 – Connection Y or D, ranges a and b . 30
Figure C.2 – Connection Y ► D, ranges a and b . 31
Figure C.3 – Connection Y ► YY, range a . 31
Figure D.1 – Example for additional load points mainly in the over speed area . 32
Figure D.2 – Example for additional load points in the overload and over speed area . 33

Table 1 – Preferred test methods . 14
Table 2 – Other test methods . 14
Table 3 – Normative operating points . 20
Table 4 – Non-normative alternate operating points . 22
Table A.1 – Recommended split of windage and friction losses for IC 411 self-
ventilated motors . 26
Table B.1 – Name plate data. 27
Table B.2 – Reference values .
...