ISO 669:1981
(Main)Rating of resistance welding equipment
Rating of resistance welding equipment
Spécifications du matériel de soudage par résistance
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International Standard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATION*MEIKJJYHAPO~HAR OPl-AHM3A~Mfl l-l0 CTAHJJAPTM3AL(i4MWJRGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Rating of resistance welding equipment
Spkifications du mat&e1 de soudage par rksistance
First edition
- 1981-10-15
U DC 621.791.76.03
Ref. No. IS0 6694981 (E)
Descriptors : welding, welding equipment, resistance welding, electrical properties, mechanical properties, temperature measurement, heat limit,
dimensions, tests, heating test, nameplate.
Price based on 17 pages
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the-member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 669 was developed by Technical Committee ISO/TC 44,
Welding and alliedprocesses, and was circulated to the member bodies in March 1979.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Ireland Poland
Brazil Israel Romania
Spain
Canada Japan
Korea, Rep. of Sweden
Czechoslovakia
Finland Libyan Arab Jamahiriya United Kingdom
New Zealand
Germany, F. R.
India Norway
bodies of the following countries expressed pprova I of the document
The member
on technical grounds :
Belgium
France
Italy
South Africa, Rep. of
This International Standard cancels and replaces IS0 Recommendation R 6694968, of
which it constitutes a technical revision.
0 International Organization for Standardization, 1981
Printed in Switzerland
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Contents
Page
1 Scope and field of application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Definitions and symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3 Conditions for temperature measurement 5
................................
4 Limits of temperature rise 5
.............................................
5 Test methods and requirements 6
........................................
6 Insulationtest . 12
7 Nameplates . 12
Annexes
Notes on thermal time constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
A
B Example of a nameplate for resistance welding equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Example of a nameplate for a butt welding machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
C
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This page intentionally left blank
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 6694981 (E)
Rating of resistance welding equipment
2 Definitions and symbols
I Scope and field of application
This International Standard defines and specifies the
2.1 Electrical and thermal characteristics
characteristics of single-phase resistance welding equipment. It
includes the information to appear on the equipment nameplate
For a given voltage and frequency the characteristics of the
and specifies the test methods to be used to verify the com-
equipment are calculated, constructed and tested, as a func-
pliance of the equipment with the requirements of this Inter-
tion of the following characteristic operations :
national Standard.
a) intermittent operation at a duty cycle (see 2.1.5) of
It is applicable to single-phase resistance welding machines, in-
50 %, the values of current and power being termed
cluding all types of complete portable equipmentl), for use
nominal and rated;
under the following conditions :
continuous operation, the values of current and power
b)
a) altitude : in the absence of any information concerning
being termed permanent (continuous).
the height above sea level at which the machine is intended
for use in ordinary service, the altitude shall be assumed not
2.1.1 operating conditions : All quantities defining the per-
to exceed 1 000 m;
formance of a machine. .
b) temperature of the cooling medium : in the absence of
2.1.2 rated : A qualifying term applied to a value used in the
any information to the contrary, it shall be assumed that, for
designation of resistance welding equipment.
water-cooled machines, the temperature of the cooling
water does not exceed 30 OC at the inlet of the machine
2.1.3 duty : A schedule of the loads on an apparatus or
and, in the case of air-cooled machines, that none of the
following limits are exceeded : machine, taking into account their respective duration and se-
quence.
1) maximum ambient air temperature 40 OC,
2.1.4 periodic duty : A duty which is repeated periodically,
2) daily average ambient air temperature 30 OC,
the sum of one load time and no-load time being termed the
weld cycle time.
3) yearly average ambient air temperature 20 OC;
NOTE
- The periodic duty referred to in this International Standard
comprises, for each cycle, a given working time under load, followed
c) pressure of cooling water : in the absence of any infor-
by a given no-load time. The load is constant, i.e. without any
mation to the contrary, it shall be assumed that the pressure
preheating and/or postheating period.
of the cooling water is not less than that which is necessary
to supply the rated quantity of cooling water (see 2.3.5).
2.1.5 duty cycle (symbol XI : The ratio of the duration of
This International Standard does not apply to multi-spot work under load to the duration of the welding cycle time, this
welding machines, to transformers sold separately or to ratio lying between 0 and 1, and possibly expressed as a
capacitor discharge or rectifier machines. percentage.
1) A complete portable machine is one containing all elements required for operation.
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IS0 669-1981 (E)
2.1.15 permanent (continuous) current (symbol Zzp) : The
2.1.6 nominal welding cycle time : A cycle having a dura-
current supplied for continuous operation, its value being given
tion of 60 s and a duty cycle of 50 %.
by the formula
2.1.7 rated supply voltage (symbol U,,) : The supply
12n
voltage for which the machine is constructed.
z2p = z
2.1.8 secondary open-circuit voltage (symbol U&) : The
voltage between the electrodes when the rated supply voltage
is applied to the terminals of the machine at its various settings
2.2 Geometrical characteristics (see figure 1)
with the secondary circuit open.
2.2.1 throat gap of the machine (symbol e) (see figure 1) :
2.1 .S maximum short-circuit current (primary, symbol ItCC
and secondary, symbol ZzCC) : The root mean square current at
a) for spot and seam welding machines : the usable
the rated supply voltage and at the highest regulator (tap) set-
distance between the arms or the external current-carrying
ting, the electrodes being short-circuited according to condi-
parts of the secondary, when the electrodes are in contact.
tions laid down in the test method (see 5.2.1) and the machine
being arranged so as to have successively :
NOTE - The space requirements of the electrode- #holders are not
included for the purposes of this definition.
a) minimum impedance (minimum throat depth and gap);
distance
b) for projection welding machines : the
b) maximum impedance (maximum throat depth and
between the platens.
gap).
c) for butt welding machines : the free accessible d istance
between both pairs of clamping jaws.
2.1.10 maximum short-circuit power (symbol S,,) : The
maximum apparent power at the terminals of the machine, ex-
2.2.2 throat depth (symbol I) (see figure 1) :
pressed in kilovoltamperes, measured at the highest regulator
(tap) setting, the electrodes being short-circuited according to
a)
for spot, projection and seam welding machines : the
conditions laid down in the test method (see 5.2.1), and the
usable distance between the axis of the electrodes, the
machine being arranged in such a manner as to have the
platens or the centre of the contact line of the wheels and
minimum secondary impedance compatible with this method
the nearest element of the machine.
of short-circuit.
NOTE - This definition does not take into account any offset of
s
cc = W” x Zlcc
the electrode tips.
b) for butt welding machines : the distance perpendicular
2.1.11 maximum welding power (symbol S,,, ) : The
to the direction of the upsetting force between the housing
power equal to 80 % of the maximum short-circuit power.
wall of the machine and the part of the clamping area
located furthest from the machine.
2.1.12 nominal power at 50 % duty cycle (symbol S,) :
2.2.3 stroke of the electrode (symbol c) :
The maximum electrical input (apparent power), expressed in
kilovoltamperes, at the nominal welding cycle time without ex-
a) where the electrode or the moving jaw is attached to
ceeding the specified temperature rise, when measured by the
the driving cylinder, the maximum stroke of the electrode,
appropriate test method (see clause 5).
by convention, equals the total stroke of the driving
cylinder.
2.1.13 permanent (continuous) power (symbol S& : The
b) where the moving electrode is attached to a hinged
power corresponding to a 100 % duty cycle, the relationship
lever moved by a driving cylinder, the maximum stroke of
with the nominal power at 50 % duty cycle being given by the
the electrode, by convention, equals the length of the chord
formula
of the arc generated by a point on the axis of the moving
electrode for a full stroke of the cylinder. This point is at the
S”
=-
intersection of the axis of the moving electrode and the con-
%
n
tact face for the tip of this electrode, and the electrode is ar-
ranged to give the maximum stroke.
nominal current at 50 % duty cycle (symbol Z* “) :
2.1.14
NOTE - On certain machines, the stroke of the electrode may be
The highest current that can be drawn from the transformer, on
composed of an “approach” with wide amplitude and without any
all settings of the regulator, during actual or assumed operation
contact, facilitating the introduction of the parts to be welded be-
at the nominal welding cycle, without exceeding the specified
tween the arms of the machine, and a “working stroke ”, in
general, with less amplitude.
temperature rises (see clause 4).
2
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IS0 6694981 (E)
--
r---7
I- - - /
I
I I
I
I I
e
Upsetting direction
1
.
*
m
I
-f-s--+
I
I
I
-
I
2
Housing wall
Geometrical characteristics of resistance welding equipment
Figure 1 -
3
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2.3 Mechanical characteristics Figure 2 illustrates the definition and corresponds either to two aspects
of the figure or to two successive loads as represented by the formulae
2.3.1 maximum and minimum electrode force (symbol F,
1) a = a2 - a1
for spot, projection and seam welding machines)
2) g=b-a
2.3.1.1 maximum electrode force (symbol Fmax 1 : The
maximum force, applied to the parts to be assembled during
welding, which can be withstood by the welding equipment
without deleterious deformations of its mechanical parts.
2.3.1.2 minimum electrode force (symbol Fmin ) : The
minimum force which can be used for proper functioning of the
machine.
2.3.2 maximum and minimum upsetting and maximum
clamping force of butt welding machines
2.3.2.1 maximum upsetting force (symbol F1 max ) : The
.
maximum compressive force, which can be used for proper
functioning of the machine, applied to the parts to be as-
sembled during welding, which can be withstood by the
welding equipment without deleterious deformations of its
mechanical parts.
2.3.2.2 minimum upsetting force (symbol F1 min ) : The
minimum force which can be used for proper functioning of the
I
machine.
2.3.2.3 maximum clamping force (symbol F2 max ) : The
I
maximum force, acting through the jaws on each part to be
assembled, to prevent any sliding and to maintain good elec-
trical contact with the electrodes when the maximum upsetting
force is applied.
I
I-+
2.3.3 supply pressure of the energizing medium (sym-
Figure 2 - ’ Contact fault
in spot or seam welding as a
bol pa) : The required supply pressure of the energizing
result of defor #mation of machi ne
medium taken at the supply to the machine.
b) for projection welding machines (see figure 3) : for any
2.3.4 pressure of the energizing medium (symbol p) : The
electrode force, the difference, h, between the clamping
pressure of the medium in the driving cylinder or cylinders, at
plates obtained by application of the nominal electrode
established conditions, required to obtain the maximum forces.
force in relation to the unloaded state, and the eccentricity
g, h being given by the formula
2.3.5 required total rate of flow of cooling agent (sym-
bol Q) : The total quantity of circulating cooling agent, in cubic
decimetres (litres) per minute, which has to be present in the
cooling circuit in order to ensure that the permitted maximum
temperature rise (see clause 4) is not exceeded when the equip-
ment is operated at nominal power, S,.
NOTE - The quantity of the cooling agent required for each circuit
may also be indicated on the equipment nameplate.
2.3.6 contact fault between the working electrodes
faces :
a) for spot and seam welding machines (see figure 2) : for
any load, the misalignment between the centres of the
working faces of the electrodes, expressed in millimetres.
NOTE - This definition may be expressed by indication of the angle cc,
Figure 3 - Contact fault in projection weldi ng as a
in radians.
result of deform ati on of mat :hine
4
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IS0 66991981 (E)
c) for butt we/ding machines (see figure 4) : the displace-
3.3 End of the test
ment, b, at a perpendicular to the upsetting direction, ex-
pressed in millimetres, or, alternatively, in milliradians.
The end of the test shall be the instant at which the last period
under load comes to an end. The measuring methods described
in 3.1 and 3.2 shall be applied as soon as possible after this
instant to ensure that the temperatures of the windings are
measured at their highest values.
4 Limits of temperature rise
4.1 Transformer windings
Figure 4 - Contact fault in butt welding as a result of
The limits of temperature rise for air-cooled and water-cooled
deformation of machine
transformers shall be in accordance with table 1.
3 Conditions for temperature measurement
Table 1 - Limits of temperature rise1)2)
Limits of temperature rise OC
Trans-
for classes of insulation
3.1 Air-cooled transformers
former
Method of
cooling determination
medium
The test shall be performed at an ambient temperature of at
A E B F H
least 10 OC. It is assumed that the rise in temperature is the
Resistance 60 75 a5 105 130
same for ambient temperatures between 10 and 40 OC. The am-
bient temperature shall be taken as the average recorded during
Air 1 Thermocouple 1 60 ) 75 ) 85 1 110 ( 135
the last quarter of the test.
Thermometer 1 55 / 70 1 80 / 100 / 120
I
The rise in temperature shall be measured by either the
resistance or thermocouple method in the case of primary
windings, provided that, when using the thermocouple
method, the measurement is taken at the hottest accessible
Thermometer 65 80 90
110 130
point.
I) The values given in this table take into account IEC Publication 85”
(but are adjusted to suit resistance welding transformers).
3.2 Water-cooled transformers
2) For the probe thermometer and thermocouple methods, the
In determining the temperature rise, the actual water inlet temperature shall be measured at the hottest point of the winding.
temperature at the time of the test shall be taken into account.
Temperature rise in core and other parts
The water inlet temperature shall be taken as the average 4.2
recorded during the last quarter of the test. The maximum
water inlet temperature shall not be higher than 30 OC. The temperature rises shall not exceed the limits specified in
table 1 in any of the components of the transformer, whether it
The temperature rise shall be measured by either the resistance is air-cooled or water-cooled.
or thermocouple method in the case of primary windings, and
by the thermocouple method or by a probe thermometer in the The temperature rises of the core, and other parts of the
case of secondary windings. transformer in contact with the windings, shall not exceed
those laid down for these windings when the tests are carried
When using the resistance method, the temperature shall out by means of a thermometer or detachable thermocouple
be measured with the cooling water shut off and the load
applied to the core.
removed. The readings shall be taken as soon as possible after
the measuring current has stabilized.
4.3 Secondary circuit
When using the thermocouple or thermometer method, the
temperature shall be measured with the cooling water flowing
For parts of the circuit outside the transformer, excluding the
and the load applied. electrodes, the temperature rise shall not be greater than 60 OC.
* I EC Publication 85, Recommendations for the classification of materials for the insulation of electrical machinery and apparatus in r&don to their
thermal stability in service.
5
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IS0 669-1981 (E)
where
5 Test methods and requirements
d is the d iameter of the tip of the electrode, or the width of
5.1 General
the thread of the wheel, in millimetres;
The machine shall be new.
F is the maximum electrode force, in newtons,
max.
developed by the machine.
In determining the maximum short-circuit power, the rated
primary voltage of the machine shall be used. The supply
The spot welding electrode tips shall be flat. The wheels of the
voltage under load, measured at the terminals of the machine,
seam welding machine shall be rotating.
shall not differ by more than + 5 % or - 10 % from the rated
supply voltage. Corrections may be made by taking the current
The electrodes and wheels shall be made from an alloy having a
as being proportional to the voltage.
conductivity of not less than 80 % of that of standard annealed
copper?)
Where the mains conditions make such a measu rement im-
possibl reduced primary voltage may be used.
e, a
5.2.1.2 Projection welding machines
If the measured short-circuit current I& is determined at a
The short-circuit shall be effected by inserting a bar of copper
voltage U,, the true value of ICC, valid for the rated supply
between, and directly under, the centre of the platens of the
voltage Uln, is given by the formula
machine, the cross-sectional area of the bar being sufficient.to
prevent it overheating. The maximum electrode force shall be
Qn
z z;, -
cc =
applied to the machine.
U;
. .
The length I, rn millimetres, of the copper bar placed between
If the equipment is fitted with an ignitron contactor control, the
the platens shal I be as given by the formula
corresponding voltage, U, shall be subtracted from the voltage
Uln and VI as follows.
1 = 122Fmax x 10-5 + 75
.
Ul” - u
is the maxim urn electrode force, in newtons,
where Fmax.
z cc = 4,
u, - u
developed by the machine.
If the minimum distance attainable between the platens is
greater than the calculated length, the length shall be equal to
the minimum distance + 5 mm.
5.2 Determ ination of s hort- circuit secondary
A further test shall be made by inserting a bar of copper be-
currents
tween the platens, the length of the bar being I + e’ , where e’
is the vertical distance between the lowest and highest position
of the lower platen.
52.1 Conditions of short-circuit
5.2.1.3 Flash and resistance butt welding machines (see ’
5.2.1.1 Spot welding and seam welding equipment
figure 5)
With the throat gap and the throat depth adjusted to obtain the
The short-circuit shall be effected by inserting a bar of copper
maximum and the minimum values of impedance successively,
the short-circuit shall be effected by bringing together the elec- between the jaws of the machine, the cross-sectional area of
trodes, having regard to the conditions given in the formula the bar being sufficient to prevent it overheating and the con-
tact surfaces being as large as is practicable. The maximum
=
clamping force shall be applied to the machine.
d 0,5 + 0,05 ,/=a 2,5
.
>
1) The following resistivity laid down in IEC Publication 28, international Standard of resistance for copper, is taken as the normal value for standard
annealed copper :
At a temperature of 20 OC the volume resistivity of standard annealed copper is l/58 = 0,017 242 Q.mm*.m- 1 (ohm square millimetre per metre).
6
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IS0 669-1981 (E)
5.3.1 Indirect measurement
The length of the copper bar shall be determined by the
distance L, in millimetres, (see figure 5) separating the op-
posed faces of the jaws, as given by the formula A tolerance of - 10 % is given for the maximum secondary
short-circuit current. The primary current shall be measured as
F shown above.
L = 1,5 - + 2
W
NOTE - The product of turn ratio (the ratio of the number of primary
turns to the number of secondary turns) and primary current tends to
give too high a value for the maximum short-circuit secondary current,
if the maximum induction is close to the saturation point of the
magnetizing cuwe. In this case, any small increase of the voltage may
/30, in newtons, for machines which operate
produce an important increase of the magneti
...
Norme internationale
@ 669
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*MEXYHAPOnHAR OPrAHH3ALWlR no CTAHLlAPTH3AL(MHWRGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Spécifications du matériel de soudage par résistance
L
Rating of resistance welding equipment
Première édition - 1981-10-15
~~
- CDU 621.791.76.03 Réf. no : IS0 669-1981 (FI
U
-
Descripteurs : soudage, matériel de soudage, soudage par résistance, propriété électrique, propriété mécanique, mesurage de température,
S
7 limite d'échauffement, dimension, essai, essai d'échauffement, plaque signalétique.
U
Prix basé sur 17 pages
E
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L‘ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I‘ISO). L‘élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I‘ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale IS0 669 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 44,
Soudage et techniques connexes, et a été soumise aux comités membres en mars
1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Allemagne, R.F. Inde Pologne
Australie Irlande Roumanie
Brésil Israël Royaume-Uni
Canada Jamahiriya arabe libyenne Suède
Corée, Rép. de Japon Tchécoslovaquie
Espagne Norvège
Finlande Nouvelle-Zélande
Les comités membres des pays suivants l‘ont désapprouvée pour des raisons techni-
ques :
Afrique du Sud, Rép. d’
Belgique
France
Italie
Cette Norme internationale annule et remplace la Recommendation ISO/R 669-1968,
dont elle constitue une révision technique.
0 Organisation internationale de normalisation, 1981 O
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
Sommaire
Page
1 Objet et domaine d'application . 1
2 Définitions et symboles . 1
.
3 Conditions à satisfaire lors de la mesure des températures .
5
4 Limites d'échauffement . 5
5 Méthodes d'essai et spécifications . 6
6 Essai d'isolement . 12
7 Plaquesignalétique . 12
Annexes
A Notes sur les constantes de temps thermiques . 14
B Exemple de plaque signalétique de matériel de soudage par résistance .
16
C Exemple de plaque signalétique pour machine à souder en bout . 17
iii
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IS0 669-1981 (FI
NORM E INTERNATIONALE
Spécifications du matériel de soudage par résistance
1 Objet et domaine d’application 2 Définitions et symboles
La présente Norme internationale définit et spécifie les caracté-
2.1 Caractéristiques électriques et thermiques
ristiques des machines monophasées à souder par résistance.
Elle précise les informations qui doivent figurer sur les plaques
Pour une tension et une fréquence données, les machines sont
signalétiques des machines et décrit les méthodes d‘essai qui
calculées, construites et essayées en fonction des conditions
L
permettent de vérifier la conformité de ces machines aux spéci-
de fonctionnement caractéristiques suivantes :
fications de la présente Norme internationale.
a) régime intermittent au facteur de marche (voir 2.1.5) de
Elle est applicable aux machines monophasées à souder par
50 %, à des valeurs dites nominales ou conventionnelles de
résistance, y compris tous les types de machines mobiles
l‘intensité de courant et de la puissance;
complètes’) utilisées dans les conditions suivantes :
à des valeurs dites permanentes (conti-
b) régime continu,
a) altitude : en l’absence d’indications concernant I‘alti-
nues) de l‘intensité de courant et de la puissance.
tude au-dessus du niveau de la mer, à laquelle le matériel est
destiné à fonctionner en service normal, cette altitude est
2.1.1 régime : Ensemble des grandeurs caractérisant le fonc-
supposée ne pas dépasser 1 O00 m;
tionnement de la machine.
b) température du milieu de refroidissement : en l‘absence
d’indications contraires, il est supposé pour les machines
2.1.2 nominal : Qualification d’une valeur figurant dans la
refroidies à l‘eau que la température maximale de l’eau de
désignation d‘une machine à souder par résistance.
refroidissement ne dépasse pas 30 OC à l’entrée de la
machine et pour les appareils refroidis à l’air, qu’aucune des
2.1.3 service : Stipulation des régimes auxquels une
:
températures limites suivantes n’est dépassée
machine ou un appareil est soumis, compte tenu de leurs
durées respectives et de leur ordre de succession dans le
1) température maximale de l’air ambiant 40 OC
temps.
2) température moyenne journalière
2.1.4 service périodique : Service se reproduisant périodi-
30 OC
de l’air ambiant
quement, la somme d’un temps de charge et d‘un temps de
repos étant appelée temps de cycle de soudage.
3) température moyenne annuelle de l’air ambiant 20 OC
NOTE - Le service périodique auquel se réfère la présente Norme
c) pression de l’eau de refroidissement : en l’absence
internationale comprend, pour chaque cycle, un temps de mise en
d’indications contraires, il est supposé que la pression de
charge de durée donnée suivi d’un temps de repos. La charge est cons-
l’eau de refroidissement sera au moins égale à celle néces-
tante, c‘est-à-dire sans période de préchauffage et/ou de post-
saire pour assurer le débit nominal d’eau de refroidissement
chauffage.
(voir 2.3.5)
La présente Norme internationale ne s’applique pas aux machi- 2.1.5 facteur de marche (symbole X) : Rapport de la durée
du temps de mise en charge à la durée du cycle de soudage, ce
nes multipoints, aux transformateurs vendus séparément, et
rapport étant compris entre O et 1, et pouvant s’exprimer sous
aux machines fonctionnant par décharge de condensateur ou
avec des redresseurs. forme de pourcentage.
1) Une machine mobile complète est une machine renfermant tous les éléments nécessaires pour son fonctionnement.
1
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IS0 669-1981 (FI
2.1.6 cycle de soudage nominal : Cycle d'une durée de 2.1.15 courant permanent (continu) (symbole IZp) : Cou-
60 s avec un facteur de marche de 50 %. rant fourni pour un fonctionnement continu, sa valeur étant
donnée par la formule
2.1.7 tension nominale d'alimentation (symbole Clin) :
*2n
Tension d'alimentation pour laquelle la machine est déclarée
IZP = -
construite.
Jz
2.1.8 tension secondaire à vide (symbole U2,) : Tension
2.2 Caractéristiques géométriques (voir figure 1)
mesurée entre les électrodes lorsque, le circuit secondaire étant
ouvert, on applique aux bornes de la machine à ses divers régla-
ges la tension nominale d'alimentation.
2.2.1
écartement des bras de la machine (symbole e) :
(voir figure 1) :
2.1.9 courant maximal de court-circuit (primaire,
a) cas des machines à souder par points et à la molette :
symbole Ilcc et secondaire, symbole IzCc) : Pour la tension
distance utile entre les bras ou les conducteurs de courant
nominale d'alimentation, valeur efficace du courant obtenu au
secondaire extérieurs au bâti, les électrodes étant en con-
réglage le plus élevé, les électrodes étant court-circuitées dans
tact.
les conditions précisées dans la méthode d'essai (voir 5.2.1) et
la machine étant réglée pour obtenir successivement
NOTE - L'encombrement des porte-électrodes n'est pas pris en
considération dans cette définition.
a) une impédance minimale (écartement et longueur mini-
maux des bras);
b) cas des machines à souderpar bossages : distance utile
entre les plateaux.
b) une impédance maximale (écartement et longueur
maximaux des bras).
c) cas des machines à souder en bout: distance libre
accessible entre les mâchoires de serrage.
2.1.10 puissance maximale de court-circuit
(symbole Scc) : Puissance apparente maximale, aux bornes de
la machine, exprimée en kilovoltampères, absorbée au réglage
2.2.2 longueur utile des bras (symbole I) (voir figure 1) :
le plus élevé, les électrodes étant court-circuitées dans les con-
ditions précisées dans la méthode d'essai (voir 5.1.2) et la
a) cas des machines à souder par points, à la molette, et
machine réglée de façon à avoir le minimum d'impédance com- par bossages : distance utile entre l'axe des électrodes, des
patible avec le mode de court-circuit spécifié.
plateaux ou le milieu de la ligne de contact des molettes et
l'élément le plus proche de la machine.
NOTE - Cette définition ne tient pas compte d'un déport quelcon-
que des pointes d'électrodes.
2.1.11 puissance maximale de soudage (symbole Smax,) :
Puissance égale à 80 % de la puissance maximale de court- b) cas des machines à souder en bout : distance perpendi-
circuit. culaire au sens de l'effort de refoulement entre le bâti de la
machine et la partie de la surface de serrage située le plus
loin de la machine.
2.1.12 puissance nominale au facteur de marche de
50 YO (symbole Sn) : Puissance électrique maximale (puissance
apparente) exprimée en kilovoltampères, absorbée sur le cycle
2.2.3 course de l'électrode (symbole c) :
de soudage nominal sans que la machine, essayée conformé-
ment aux prescriptions de la présente Norme internationale, ne
a) cas où l'électrode ou la mâchoire mobile est solidaire du
dépasse les limites d'échauffement spécifiées (voir chapitre 5).
vérin moteur, course maximale de l'électrode prise, par con-
vention, égale à la course totale du vérin moteur.
2.1.13 puissance permanente (continue) (symbole Spi : La
puissance continue (SPI correspond à un facteur de marche de b) cas où l'électrode mobile est solidaire d'un bras articulé
recevant l'action du vérin moteur, course maximale de
100 "O. Elle est reliée à la puissance nominale du facteur de
l'électrode prise, par convention, égale à la longueur de la
marche de 50 % par l'équation
corde de l'arc décrit par un point de l'axe de l'électrode
mobile, pour la course totale du vérin moteur, ce point étant
situé à l'intersection de l'axe de l'électrode mobile et de la
surface de contact de la pointe de cette électrode, lorsque le
réglage de l'électrode permet d'obtenir la course maximale.
2.1.14 courant nominal au facteur de marche 50 YO
- Sur certains types de machines, la course de l'électrode
NOTE
(symbole ZZn) : Courant le plus élevé pouvant être débité par le
peut comporter une ((course d'approche)) de grande amplitude et
transformateur, sur toutes les positions de réglage, pendant un
sans aucun contact facilitant l'introduction des pièces à souder
fonctionnement réel ou fictif au cycle nominal de soudage sans
entre les bras de la machine et une ((course de travail)), générale-
dépasser les échauffements spécifiés (voir chapitre 4).
ment de plus faible amplitude.
2
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IS0 669-1981 (FI
W in
F
l 1
W
I I
0
U
VI
e t
C
In W
-
Sens de refoulement
W
cn
L
y:
W
U
VI
C W
UY
Paroi du
bâti
/
Figure 1 - Caractéristiques géométriques d'une machine à souder par résistance
3
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 669-1981 (FI
La figure 2 illustre la définition et correspond soit à deux cas de figure,
2.3 Caractéristiques mécaniques
soit à deux charges successives, comme représenté par les formules
2.3.1 forces maximale et minimale de soudage (symbole
cr = cr2 - a1
1)
F, pour les machines à souder par points, par bossages et à la
molette)
2) g=b-a
2.3.1.1 force maximale de soudage (symbole Fmax,) :
Force maximale, exercée sur les pièces à assembler durant le
soudage, pouvant être supportée par l‘équipement sans défor-
mation nuisible des parties mécaniques.
2.3.1.2 force minimale de soudage (symbole Fmin,) : Force
minimale à laquelle la machine peut être réglée pour obtenir un
fonctionnement acceptable de la machine.
2.3.2 forces maximale et minimale de refoulement et
force maximale de serrage des machines à souder en
bout
2.3.2.1 force maximale de refoulement (symbole Fi max,) :
Force maximale de compression, appliquée aux pièces à assem-
bler pendant le soudage, pouvant être supportée par I’équipe-
ment sans déformation nuisible des parties mécaniques.
2.3.2.2 force minimale de refoulement (symbole Fi min,) :
Force minimale à laquelle la machine peut être réglée pour obte-
nir un fonctionnement acceptable de la machine.
2.3.2.3 force maximale de serrage (symbole F2 max,) :
Force maximale agissant sur chaque pièce à assembler par
l’intermédiaire des mâchoires, de facon à éviter tout glissement
à assurer un bon contact électrique avec les électrodes au
et
mornent de l’application de la force maximale de refoulement.
2.3.3 pression d‘alimentation en fluide moteur (symbo-
Figure 2 - Défaut de contact dû à la déformation d’une
le pal : Pression d’alimentation nécessaire en fluide moteur
machine à souder par points ou à la molette
mesurée à l’entrée de la machine.
-
b) cas des machines a souder par bossages (voir
2.3.4 pression du fluide moteur (symbole p) : Pression du
figure 3) : quelle que soit la force de soudage, le défaut de
fluide dans le ou les vérins moteurs, en régime établi, pour
h, entre
contact est défini d’une part par la différence,
obtenir les forces maximales.
l’écartement des plateaux de serrage lorsque sont assurés la
force nominale de soudage et l’écartement à vide, et d’autre
2.3.5 débit total du fluide de refroidissement
part par l’excentricité g, h étant donné par la formule
(symbole Q) : Quantité totale, en décimètres cubes (litres) par
h = bl - b2
minute, de fluide de refroidissement nécessaire dans chaque
circuit de l‘équipement pour que, en fonctionnement à la puis-
sance nominale S,, la machine ne dépasse pas les limites
d’échauffement spécifiées (voir chapitre 4).
NOTE - La quantité de fluide de refroidissement nécessaire pour cha-
que circuit, peut être également indiquée sur la plaque signalétique de
la machine.
2.3.6 défaut de contact entre faces en regard :
a) cas des machines à souder par points et a la molette
(voir figure 2) : à une charge donnée, défaut d’alignement
des centres des faces de travail des électrodes, exprimé en
millimètres. -&L-
Figure 3 - Défaut de contact dû à la déformation d‘une
NOTE - Cette définition peut également être exprimée par l’indication
machine à souder par bossages
de l‘angle 0, en radians.
4
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Lorsqu’on utilise la méthode par variation de résistance, la tem-
c) Cas des machines 2 souder en bout (voir figure 4) : le
pérature doit être mesurée après avoir arrêté la circulation de
défaut de contact est le déplacement, b, mesuré perpendi-
l’eau de refroidissement et coupé la charge. La lecture doit se
culairement au sens de refoulement et exprimé en millirnè-
faire dès que possible après stabilisation du courant de mesure.
tres ou, éventuellement, en milliradians.
Lorsqu’on utilise des couples thermclélectriques ou des sondes
thermiques, les mesures doivent être faites en charge, l‘eau de
refroidissement étant en circulation.
3.3 Fin de l’essai
La fin de l’essai doit être l’instant où s‘achève la dernière
période en charge. Les méthodes d‘essai décrites en 3.1 et 3.2
h
doivent être mises en œuvre immédiatement après, si possible,
pour garantir que les enroulements sont mesurés à leur tempé-
rature la plus élevée.
Figure 4 - Défaut de contact dû à la déformation d‘une
machine à souder en bout
4 Limites d‘échauffement
3 Conditions à satisfaire lors de la mesure des
4.1 Enroulement des transformateurs
températures
Les limites d’échauffement des transformateurs refroidis par air
et par eau doivent être conformes aux valeurs indiquées dans le
3.1 Transformateurs refroidis par air
tableau 1.
L’essai doit être effectué à une température ambiante d‘au
moins 10 OC. On considère que l’échauffement est le même Tableau 1 - Limites d‘échauffement” 2)
pour toutes températures ambiantes comprises entre 10 et
Modede 1 I Limites d’échauffement en OC
40 OC. La température ambiante sera prise comme la moyenne
refroidis- pour les classes d’isolant
Mode de
des valeurs enregistrées durant le dernier quart des essais. sement du
détermination
transf or-
Il
mateur B
Les échauffements des enroulements primaires doivent être
-
déterminés, soit par la méthode de variation de résistance, soit
Résistance 85
au moyen de couples thermo-électriques, étant admis, si l‘on
utilise des couples, que la mesure se fait au point le plus chaud
Couple thermo-
Air I 85
accessible.
électrique
Sonde
I 55 I 70 80
3.2 Transformateurs refroidis par eau thermique
-
Résistance 70 85 95
..
L‘échauffement est déterminé en tenant compte de la tempéra-
ture réelle de l’eau à l’entrée au moment des essais.
Couple thermo-
Eau I I 70 I 85 95
électriaue
I ~
à l‘entrée, on entend la température I I
Par température de l’eau
Sonde
moyenne enregistrée au cours du dernier quart de l’essai. La
90
I thermique
température maximale de l’eau de refroidissement ne doit pas
dépasser 30 OC à l’entrée de la machine.
1 i Les valeurs indiquées dans ce tableau tiennent compte des Recom-
la Commission Électrotechnique Internationale (Publi-
mandations de
cation CE1 85“) modifiées pour s’adapter aux transformateurs de sou-
Les échauffements doivent être déterminés soit par la méthode
dage par résistance.
de variation de résistance, soit au moyen de couples thermo-
électriques pour les enroulements primaires et au moyen de
2) Les couples thermo-électriques ou sondes thermiques doivent être
couples thermo-électriques ou de sondes thermiques pour les
placés au point le plus chaud de l’enroulement pour la mesure de tem-
enroulements secondaires. pérature.
Publication CE1 85, Recommandations relatives à la classification des matières destinées à l’isolement des machines et appareils électriques en
fonction de leur stabilité thermique en service.
5
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5.2 Détermination des courants secondaires de
4.2 Échauffement du circuit magnétique et autres
court-circuit
parties
L'échauffement ne doit pas dépasser les limites spécifiées au
5.2.1 Modalités relatives à la mise en court-circuit
tableau 1 dans aucun des éléments du transformateur, que
celui-ci soit refroidi par air ou par eau.
5.2.1.1 Machines à souder par points et machines à souder à
la molette
L'échauffement du circuit magnétique et autres parties du
transformateur en contact avec les enroulements ne doit pas
L'écartement et la longueur des bras étant réglés pour obtenir
dépasser les échauffements fixés pour ces enroulements lors-
successivement les valeurs maximale et minimale de I'impé-
que les mesures sont effectuées à l'aide d'une sonde thermique
dance, le court-circuit doit être réalisé en amenant les électro-
ou d'un couple thermo-électrique mobile appliqué sur le circuit
des en contact en respectant les conditions données par la for-
magnétique.
mule
d = (0.5 f 0.05) v'- > 2,5
4.3 Circuit secondaire
où
Pour les éléments du circuit éloignés du transformateur, sauf
d est le diamètre de la pointe de l'électrode, ou la largeur
pour les électrodes, les échauffements ne doivent pas dépasser
de la molette, en millimètres;
60 OC.
est la force maximale de soudage, en newtons,
F,,,,
développée par la machine.
Les pointes d'électrodes doivent être plates. Les molettes des
5 Méthodes d'essai et spécifications
machines à souder à la molette doivent être en rotation.
5.1 Généralités
Les électrodes et les molettes doivent être constituées par un
alliage ayant une conductivité au moins égale à 80 YO de celle
Les essais doivent être effectués sur des machines neuves.
du cuivre-type recuit.1)
La puissance maximale de court-circuit doit être mesurée, la
5.2.1.2 Machines à souder par bossages
machine étant alimentée sous sa tension nominale primaire. La
tension d'alimentation mesurée aux bornes de la machine en
Le court-circuit doit être réalisé en insérant entre les plateaux,
charge ne doit pas différer de plus de + 5 % ou - 10 % de la
directement dans l'axe des cylindres de la machine, une barre
tension nominale. Les corrections doivent être apportées selon
de cuivre de section suffisante pour éviter des échauffements
la loi de proportionnalité du courant et de la tension.
exagérés. On appliquera à la machine la force maximale de sou-
dage.
Si les conditions d'essai rendent un tel mesurage impossible,
on peut utiliser une tension primaire réduite.
La longueur I, en millimètres, de la barre de cuivre placée entre
les plateaux doit être donnée par la formule
Si le courant de court-circuit I;, est mesuré sous une tension
I/' 1, la valeur réelle de correspondant à la tension nominale
1 = IZF,,,, x 10-5 + 75
d'alimentation U,,, est donnée par la formule :
où F,,,,,, est la force maximale de soudage, en newtons, déve-
U1 n
= I;,-
loppée par la machine.
ui
Si la distance minimale possible entre les plateaux est supé-
Si la machine est équipée d'un contacteur à ignitrons, la chute
rieure à la longueur calculée, la longueur sera prise égale à la
de tension correspondante, U, doit être retranchée des tensions
distance minimale + 5 mm.
U,, et Vi.
On procédera à un autre essai en insérant entre les plateaux une
I + e', e' étant la distance verticale
barre de cuivre de longueur
entre les deux positions extrêmes du plateau inférieur.
1) La résistivité suivante fixée par la Publication CE1 28, Spécification internationale d'un cuivre-type recuit, est prise comme valeur normale pour le
cuivre-type recuit :
A une température de 20 OC, la résistivité spécifique du cuivre-type recuit est 1/58 = 0,017 242 O.mm2.m-1 (ohm millimètre carré par mètre).
6
z,,
Z,,,
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5.3.1 Mesurage indirect
5.2.1.3 Machines à souder en bout par étincelage et par résis-
tance (voir figure 5)
Une tolérance de - 10 % sera admise pour la valeur du courant
secondaire maximal de court-circuit. Le courant primaire est
Le court-circuit doit être réalisé en insérant entre les mâchoires
mesuré comme indiqué ci-dessus.
de la machine une barre de cuivre de section suffisante pour
éviter un échauffement exagéré, les surfaces de contact étant
NOTE - Le produit du rapport de transformation (rapport du nombre
aussi grandes que possible. L‘effort‘ maximal de serrage sera
de spires primaires au nombre de spires secondaires) par le courant pri-
appliqué à la machine.
maire, peut conduire à une valeur trop élevée du courant secondaire
maximal de court-circuit si l’induction maximale est voisine du point de
La longueur de la barre de cuivre doit être déterminée à partir de
saturation de la courbe de magnétisation. Dans ce cas, une faible aug-
la distance L, en millimètres, (voir figure 5) séparant les faces
mentation de la tension peut conduire à une importante augmentation
en regard des mâchoires, comme indiqué par la formule
du courant magnétisant.
F
L = 1,5- + 2
W
5.3.2 Mesurage direct
où
Une tolérance de + 5 YO est admise pour le courant maximal de
court-circuit.
F = Fi max,/30, en newtons, pour les machines travaillant
avec une période de préchauffage;
Ce courant doit être mesuré comme décrit en 5.2.1.
F = Fi max,/150, en newtons, pour les machines travaillant
sans période de préchauffage;
W est la largeur maximale des mâchoires, en millimètres,
5.4 Mesurage à vide
mesurée perpendiculairement à la direction du mouvement,
que ces mâchoires soient installées horizontalement ou ver-
Jusqu’à publication d’une Norme internationale sur les trans-
ticalement sur la machine.
formateurs fournis séparément pour machines à souder par
résistance, on appliquera aux transformateurs incorporés aux
Lorsque la longueur L ainsi déterminée ne peut être obtenue,
machines les dispositions suivantes.
on prendra L égale à la distance minimale (écartement des bras
e) + 5mm.
Que les machines travaillent ou non avec une période de pré- 5.4.1 Définitions
chauffage, le chiffre le plus bas doit être pris comme base.
5.4.1.1 puissance apparente à vide So (en voltampères) :
Puissance absorbée lorsqu’on applique, aux bornes de I’enrou-
5.3 Mesurage du courant secondaire maximal de
lement primaire correspondant à la tension secondaire la plus
court-circuit
élevée, le ou les enroulements secondaires étant mis en circuit
ouvert, la tension nominale UIT à la fréquence nominale du
Ce courant doit être exprimé en valeur efficace du courant, en
transformateur.
ampères.
Barre de cuivre de
section convenable
i-
Mâchoires LJ-4
Vue de face
Vue en bout
Figure 5 - Barre pour mise en court-circuit de machine à souder en bout
7
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5.5 Puissance nominale au facteur de marche de
5.4.1.2 intensité de courant à vide (Ilo) : Courant circulant
dans un enroulement primaire lorsqu’on applique la tension 50 %, S,
nominale à la fréquence nominale, le ou les enroulements
secondaires étant en circuit ouvert.
5.5.1 Méthode générale d’essai
SO
La machine étant réglée et alimentée comme indiqué en 5.1,
I,, = ~
mesurer la puissance de court-circuit Scc comme indiqué en 5.2
T
et calculer le facteur de marche correspondant, au moyen de la
formule
5.4.2 Spécification
Lorsque l’essai est effectué conformément à la méthode don-
à vide ne doit pas excéder les valeurs Avec ce facteur de marche et un cycle de 60 s, on ne doit pas
née en 5.4.3, la puissance
données dans le tableau 2 correspondant à la puissance nomi- dépasser les limites d’échauffement spécifiées au chapitre 4.
nale au facteur de marche de 50 %. Le tableau 2 donne égale-
ment, à titre d’information uniquement, l’intensité de courant à
5.5.2 Autres méthodes
vide correspondant à la tension primaire nominale.
Au cas où la puissance disponible ne serait pas suffisante pour
-
essayer la machine par la méthode décrite ci-dessus, on peut
2 - Valeurs maximales de la puissance à vide (So)
Tableau
utiliser l’une des méthodes suivantes, par accord entre le fabri-
et de l’intensité de courant à vide (Iin)
I”
cant et l’utilisateur. L‘annexe A donne certains renseignements
Puissance I10
techniques qu’il peut être utile de prendre en considération
A
dans cet accord.
ransformateur
Tensions primaires nominales
115 V
220 L 38oV 550 V i60 v
I
- 5.5.2.1 Court-circuiter la machine telle que décrite en 5.2 à
5 1O00
4,5 25 2,4 2,o 1,8 1.5
impédance minimale. Effectuer le mesurage à tension primaire
10 1 800
8.2 4.7 4.3 3.6 3.3 2,7 100 %.
réduite avec un facteur de marche de
16 2 600 11,6
6,7 6.2 5,1 4,7 3,9
25 3 750 17,O
93 9.0 7,5 6,8 5,7 Le courant primaire doit être égal à
40 5600 25,5 14,7 13,5 11,2 10,2
8,s
63 8 200 37,2 21,6 19,7 16,4 14,9 12,4
SP
I, = -
80 8 800 40.0 23,2 21.2 17.6 16.0 13,3
U,
100 10 O00 45.5 26,3 24,l 20,o 18,2 15,2
125 11 250 51.1 29.6 27,l 20.5 17,O
22,5
160 12 800 25.6 23.3 19,4
582 33.7 30,8
5.5.2.2 Appliquer la tension primaire nominale, la machine
200 14 O00 36,8 28.0 25,5 21.2
63,6 33,7
étant à son réglage de tension secondaire le plus élevé, et ajus-
39.5
250 15 O00 682 36.1 30.0 27,3
22,7
ter le courant secondaire au moyen d’une impédance introduite
315 15 750 71,6 41,4 31,5 28,6 23,9
%,O
dans le circuit secondaire. Appliquer la charge avec un facteur
400 20 O00 90,9 52,6 40,O 36,4 30,3 -
482
-
de marche donné. Après détermination de la puissance corres-
S’ , calculer le facteur de marche suivant la formule
pondante
5.4.3 Essais
sn = S‘ E
La puissance à vide peut se mesurer, le transformateur étant à
l‘extérieur ou à l‘intérieur de la machine. Dans ce dernier cas, il
où X’ est le facteur de marche utilisé.
est nécessaire de court-circuiter le contacteur ionique qui se
trouve dans le circuit primaire.
Avec ce facteur de marche et un cycle de 60 s, on ne doit pas
dépasser les limites d’échauffement spécifiées au chapitre 4.
La puissance et l’intensité de courant à vide doivent être mesu-
rées par application, aux bornes de l’enroulement primaire,
d’une tension égale à la tension nominale du transformateur
indiquée sur la plaque signalétique de ce dernier.
5.6 Mesurage de la température
Lors de la mesure de l’intensité de courant à vide, il convient de
5.6.1 Méthode par variation de résistance
noter que le courant n’est pas sinusoïdal, et qu‘il faut donc utili-
ser un ampèremètre donnant des valeurs efficaces.
Dans cette méthode, l‘échauffement des enroulements est
déterminé par accroissement de la résistance. Pour les enroule-
Pour les pinces à souder à transformateur incorporé formant
ments en cuivre, l’échauffement est calculé par la formule
partie intégrante au corps de la machine, les valeurs données
dans le tableau 2 peuvent être multipliées par un facteur de 2,5.
Les valeurs sont impératives et limitées aux puissances nomina-
les égales ou inférieures à 160 kVA.
8
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5.7.1 Conditions générales d‘essai
Dans la pratique, il est commode de calculer l’échauffement par
la formule équivalente suivante :
5.7.1.1 Réglage de la machine
Les essais sont effe
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.