IEC 61986:2002

Rotating electrical machines - Equivalent loading and super-position techniques - Indirect testing to determine temperature rise

Applies to machines covered by IEC 60034-1 when they cannot be loaded to a specific condition (rated or otherwise) for whatever reason. It is applicable to both motors and generators but the methods are not suitable for machines of and below 1 kW. Provides descriptions of various indirect load tests, the purpose of which is to determine the temperature rise of rotating electrical machines, including a.c. induction machines, a.c. synchronous machines and d.c. machines. The test methods in some cases provide, in addition, a means of measuring or estimating other parameters such as losses and vibration, but the methods are not designed specifically to provide such data.

Machines électriques tournantes - Charge équivalente et techniques par superposition - Essais indirects pour déterminer l'échauffement

S'applique aux machines couvertes par la CEI 60034-1 lorsque, pour une raison quelconque, il est impossible de les soumettre à une charge d'une condition spécifique (assignée ou autre). Elle est applicable tant aux moteurs qu'aux génératrices mais ces méthodes ne sont pas appropriées aux machines d'une puissance égale ou inférieure à 1 kW. Décrit différents essais en charge indirects destinés à déterminer l'échauffement des machines électriques tournantes, y compris les machines à induction à courant alternatif, les machines synchrones à courant alternatif et les machines à courant continu. Dans certains cas, les méthodes d'essai permettent en outre de mesurer ou d'estimer d'autres paramètres tels que les pertes et les vibrations, mais ces méthodes ne sont pas conçues spécifiquement pour fournir de telles données.

General Information

• Status: Replaced
• Publication Date: 08-Jan-2002
• ICS: 29.160.01 - Rotating machinery in general
• Technical Committee: TC 2 - Rotating machinery
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Completion Date: 11-Mar-2008

Relations

• Replaced By: IEC 60034-29:2008 - Rotating electrical machines - Part 29: Equivalent loading and superposition techniques - Indirect testing to determine temperature rise
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-01
Machines électriques tournantes –
Charge équivalente et techniques
par superposition –
Essais indirects pour déterminer
l'échauffement
Rotating electrical machines –
Equivalent loading and super-position
techniques –
Indirect testing to determine
temperature rise
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61986:2002
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

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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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• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-01
Machines électriques tournantes –
Charge équivalente et techniques
par superposition –
Essais indirects pour déterminer
l'échauffement
Rotating electrical machines –
Equivalent loading and super-position
techniques –
Indirect testing to determine
temperature rise
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– 2 – 61986 © CEI:2002
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d’application .6

2 Références normatives.6

3 Symboles et unités .8

4 Exigences générales d’essai .10

5 Principe des essais par superposition.10
5.1 Généralités.10
5.2 Echauffement admissible dans les essais par superposition .12
6 Méthodes par superposition pour les moteurs à induction.14
6.1 Méthode de la tension réduite et du courant assigné .14
6.2 Méthode à tension assignée et à courant réduit.18
6.3 Méthode pour les moteurs à induction à rotor bobiné.20
7 Méthodes par superposition pour machines synchrones .20
1.1 Méthode de circuit ouvert, de court-circuit et d’excitation nulle .20
7.2 Méthode de charge à facteur de puissance nul et à circuit ouvert .22
8 Méthode par superposition pour les machines à courant continu .24
9 Principe d’essais de charge équivalente .24
9.1 Généralités.24
9.2 Echauffement admissible lors des essais de charge équivalente. .26
10 Essais de charge équivalente pour les moteurs à induction .26
10.1 Essai de court-circuit direct .26
10.2 Méthode de la fréquence modulée.28
10.3 Injection de courant continu.30
10.4 Méthode de fréquence mixte ou de fréquence double.32
11 Essai de charge équivalente pour machines synchrones – Facteur de puissance nul.34
Figure 1 – Méthode par superposition graphique pour moteurs à induction .38
Figure 2 – Calcul de l'échauffement d'excitation à charge assignée(machines synchrones).40
Figure 3 – Circuit d'essai pour essai de charge équivalente à injection de courant continu .42
Figure 4 – Essai à fréquence mixte – Génératrices en série.42

Figure 5 – Essai à fréquence mixte – Transformateur en série.44
Figure 6 – Combinaison de couple et de courant au point de fonctionnement dans
les essais à fréquence mixte.44
Figure 7 – Méthode d'alimentation rotorique à fréquence mixte.46

61986 © IEC:2002 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5

1 Scope.7

2 Normative references .7

3 Symbols and units .9

4 General test requirements .11

5 Principle of superposition tests.11
5.1 General .11
5.2 Permissible temperature rise at superposition tests.13
6 Superposition methods for induction motors .15
6.1 Method of reduced voltage and rated current.15
6.2 Method of rated voltage and reduced current.19
6.3 Method for wound-rotor induction motors.21
7 Superposition methods for synchronous machines .21
7.1 Method of open circuit, short circuit, zero excitation .21
7.2 Method of zero power factor and open circuit loading .23
8 Superposition method for d.c. machines .25
9 Principle of equivalent load tests .25
9.1 General .25
9.2 Permissible temperature rise at equivalent load tests .27
10 Equivalent load tests for induction motors .27
10.1 Forward short-circuit test.27
10.2 Modulated frequency method.29
10.3 DC injection.31
10.4 Mixed-frequency or bi-frequency method .33
11 Equivalent load test for synchronous machines – Zero power factor .35
Figure 1 – Graphical superposition method for induction motors .39
Figure 2 – Derivation of field temperature rise at rated load (synchronous machines) .41
Figure 3 – Test circuit for d.c.-injection equivalent load test.43
Figure 4 – Mixed-frequency test – Generators in series .43

Figure 5 – Mixed-frequency test – Series transformer .45
Figure 6 – Combination of torque and current at the operating point in
a mixed-frequency test.45
Figure 7 – Rotor-feeding mixed-frequency method.47

– 4 – 61986 © CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
MACHINES ÉLECTRIQUES TOURNANTES –

CHARGE ÉQUIVALENTE ET TECHNIQUES PAR SUPERPOSITION –

ESSAIS INDIRECTS POUR DÉTERMINER L’ÉCHAUFFEMENT

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique 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 tech
...