SIST EN 60740-1:2006

Laminations for transformers and inductors -- Part 1: Mechanical and electrical characteristics

This part of IEC 60740 specifies the characteristics of laminations. Their preferred use is cores for transformers and inductors. The laminations are made of sheets and strips of magnetic materials, specified in IEC 60404-8-4 and IEC 60404-8-7.

Kernbleche für Transformatoren und Drosseln -- Teil 1: Mechanische und elektrische Eigenschaften

Tôles découpées pour transformateurs et inductances -- Partie 1: Caractéristiques électriques et mécaniques

Specifies the characteristics of laminations normally used as cores for transformers and inductors. The laminations are made of sheets and strips of magnetic materials, specified in EN 60404-8-4 and EN 60404-8-7.

Laminati za transformatorje in dušilke – 1. del: Mehanske in električne karakteristike (IEC 60740-1:2005)

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 31-Dec-2005
• ICS: 29.180 - Transformers. Reactors
• Technical Committee: IMKF - Magnetic components and ferrite materials
• Current Stage: 6060 - National Implementation/Publication (Adopted Project)
• Start Date: 01-Jan-2006
• Due Date: 01-Jan-2006
• Completion Date: 01-Jan-2006
• Ref Project: EN 60740-1:2005 - Laminations for transformers and inductors - Part 1: Mechanical and electrical characteristics

Standards Content (Sample)

SLOVENSKI SIST EN 60740-1:2006

STANDARD
januar 2006
Laminati za transformatorje in dušilke – 1. del: Mehanske in električne
karakteristike (IEC 60740-1:2005)
(istoveten EN 60740-1:2005)
Laminations for transformers and inductors - Part 1: Mechanical and electrical
characteristics (IEC 60740-1:2005)
ICS 29.180 Referenčna številka
SIST EN 60740-1:2006(en)
©  Standard je založil in izdal Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje ali kopiranje celote ali delov tega dokumenta ni dovoljeno

---------------------- Page: 1 ----------------------

EUROPEAN STANDARD EN 60740-1
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM October 2005

ICS 29.100.10


English version


Laminations for transformers and inductors
Part 1: Mechanical and electrical characteristics
(IEC 60740-1:2005)


Tôles découpées pour transformateurs  Kernbleche für Transformatoren
et inductances und Drosseln
Partie 1: Caractéristiques électriques Teil 1: Mechanische und elektrische
et mécaniques Eigenschaften
(CEI 60740-1:2005) (IEC 60740-1:2005)






This European Standard was approved by CENELEC on 2005-08-01. CENELEC members are bound to
comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European
Standard the status of a national standard without any alteration.

Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on
application to the Central Secretariat or to any CENELEC member.

This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other
language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and
notified to the Central Secretariat has the same status as the official versions.

CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Cyprus, Czech
Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia,
Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden,
Switzerland and United Kingdom.

CENELEC
European Committee for Electrotechnical Standardization
Comité Européen de Normalisation Electrotechnique
Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

Central Secretariat: rue de Stassart 35, B - 1050 Brussels


© 2005 CENELEC - All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CENELEC members.

Ref. No. EN 60740-1:2005 E

---------------------- Page: 2 ----------------------

EN 60740-1:2005 - 2 -
Foreword
The text of document 51/823/FDIS, future edition 1 of IEC 60740-1, prepared by IEC TC 51, Magnetic
components and ferrite materials, was submitted to the IEC-CENELEC parallel vote and was
approved by CENELEC as EN 60740-1 on 2005-08-01.
The following dates were fixed:
– latest date by which the EN has to be implemented
at national level by publication of an identical
national standard or by endorsement (dop) 2006-05-01
– latest date by which the national standards conflicting
with the EN have to be withdrawn (dow) 2008-08-01
Annex ZA has been added by CENELEC.
__________
Endorsement notice
The text of the International Standard IEC 60740-1:2005 was approved by CENELEC as a European
Standard without any modification.
In the official version, for Bibliography, the following note has to be added for the standard indicated:
IEC 61797-1 NOTE Harmonized as EN 61797-1:1996 (not modified).
__________

---------------------- Page: 3 ----------------------

- 3 - EN 60740-1:2005
Annex ZA
(normative)

Normative references to international publications
with their corresponding European publications
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
NOTE Where an international publication has been modified by common modifications, indicated by (mod), the relevant
EN/HD applies.
Publication Year Title EN/HD Year
1)
IEC 60050-221 - International electrotechnical vocabulary - -
Chapter 221: Magnetic materials and
components

IEC 60404-1 2000 Magnetic materials - -
Part 1: Classification

IEC 60404-8-4 1998 Part 8-4: Specifications for individul - -
materials - Cold-rolled non-oriented
electrical steel sheet and strip delivered
in the fully-processed state

IEC 60404-8-7 1998 Part 8-7: Specifications for individual - -
materials - Cold-rolled grain-oriented
electrical steel sheet and strip delivered
in the fully-processed state

IEC 60404-11 1991 Part 11: Method of test for the - -
determination of surface insulation
resistance of magnetic sheet and strip
A1 1998 - -

IEC 61021-1 1990 Laminated core packages for EN 61021-1 1997
transformers and inductors used in
telecommunication and electronic
equipment
Part 1: Dimensions

IEC 61021-2 1995 Part 2: Electrical characteristics for cores EN 61021-2 1997
using YEE 2 laminations

ISO 286-1 1988 ISO system of limits and fits EN 20286-1 1993
Part 1: Bases of tolerances, deviations
and fits




1)
Undated reference.

---------------------- Page: 4 ----------------------

INTERNATIONAL IEC


STANDARD 60740-1





First edition
2005-08


Laminations for transformers and inductors –
Part 1:
Mechanical and electrical characteristics
 IEC 2005  Copyright - all rights reserved
No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or
mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission, 3, rue de Varembé, PO Box 131, CH-1211 Geneva 20, Switzerland
Telephone: [phone] Telefax: [phone] E-mail: [e-mail] Web: www.iec.ch
PRICE CODE
Commission Electrotechnique Internationale XA
International Electrotechnical Commission
МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
For price, see current catalogue

---------------------- Page: 5 ----------------------

– 2 – 60740­1 ¤ IEC:2005(E)
CONTENTS
FOREWORD.6
1 Scope .8
2 Normative references.8
3 Terms, definitions and symbols.9
4 Materials and lamination thicknesses.13
4.1 Materials.13
4.2 Nominal lamination thickness.13
4.3 Minimum stacking factor.14
5 Designation of laminations and lamination strips.14
5.1 Specified complete shapes.14
5.2 Lamination strips for specified shapes.15
5.3 Lamination strips for non­specified laminations.16
6 Packing and marking.16
7 Electrical tests.16
7.1 General .16
7.2 Core constants.16
7.3 Magnetic path length .17
7.4 Core cross­section.17
8 General conditions for electrical measurements.18
8.1 Atmospheric conditions.18
8.2 Test coils.18
8.3 Test cores.18
8.4 Harmonic content of the voltage.18
9 Measurements at high field strength.18
9.1 General .18
9.2 Measurement of power loss.19
9.3 Measurement of total apparent power .21
10 Measurements at low and medium field strength .22
10.1 General .22
10.2 Measurement of amplitude permeability.22
11 Preferred ranges of laminations.23
12 Dimensions and tolerances.24
12.1 Dimensions.24
12.2 Tolerances.24
12.3 Symmetry tolerances.25
13 Dimensions and effective parameters.25
13.1 General .25
13.2 Lamination strips Type YS.25
13.3 Laminations Type YEI 1.26
13.4 Laminations Type YUI 1.27
13.5 Lamination Types YUI 2.30
13.6 Lamination Types YEx 2, YEE 2 and YEI 2.32
13.7 Lamination Types YEE 2­.L.33
13.8 Lamination Types YEx 3, YEE 3, YEF 3, YEI 3 and YEL 3.35

---------------------- Page: 6 ----------------------

60740­1 ¤ IEC:2005(E) – 3 –
13.9 Lamination Types YEx 4, YEE 4 and YEF 4.36
13.10Laminations Type YM 1.38
14 Electrical characteristics for materials.39
15 Specific total apparent power for laminations.40
16 Specific power loss for laminations.41
17 Mechanical characteristics for laminations.42
17.1 General appearance and conditions.42
17.2 Cut and punch edge.42
17.3 Camber.43
17.4 Distortion.43
17.5 Bending.43
17.6 Insulation.43
17.7 Welding.44
Annex A (informative)  Conversion of polarisation and field strength into specific
total apparent power .45
A.1 Specific total apparent power from polarisation and field strength.45
A.2 Equations for the curves of the magnetic materials.49
A.3 Constants for non­oriented silicon steel C 21 .50
A.4 Specific reactive power and specific power loss for non­oriented silicon steel
C 21.52
A.5 Constants for grain­oriented silicon steel C 22 .54
A.6 Specific reactive power and specific power loss for grain­oriented silicon steel
C 22.56
A.7 Influence of the shape on the electrical characteristics for grain­oriented silicon steel
C 22.58
Bibliography.59
Figure 1 – Measurements at high field strength, direct and indirect method,  single­
phase cores.20
Figure 2 – Measurements at high field strength, direct method, three­phase cores.21
Figure 3 – Measurements at low and medium field strength.23
Figure 4 – Lamination strips Type YS, dimensions and tolerances.25
Figure 5 – Laminations Type YEI 1, dimensions.26
Figure 6 – Laminations Type YUI 1, dimensions.28
Figure 7 – Layer plan for the lamination strip shapes Type YSUI 1.29
Figure 8 – Laminations Type YUI 2, dimensions.30
Figure 9 – Layer plan for the lamination strip shapes Type YSUI 2.32
Figure 10 – Laminations Type YEx 2, dimensions.32
Figure 11 – Laminations Type YEE 2­.L, using two long E parts, dimensions.34
Figure 12 – Laminations Type YEx 3, dimensions.35
Figure 13 – Laminations Type YEx 4, dimensions.36
Figure 14 – Laminations Type YM 1, dimensions.38
Figure 15 – Definition and limit of camber .43
Figure 16 – Definition and limit of distortion.43
Figure 17 – Definition and limit of bending.43

---------------------- Page: 7 ----------------------

– 4 – 60740­1 ¤ IEC:2005(E)
Figure A.1 – Specific total apparent power for non­oriented silicon steel C 21.48
Table 1 – Preferred magnetic steel and alloys used for laminations.13
Table 2 – Material and lamination thickness.13
Table 3 – Tolerance of the thickness of laminations .14
Table 4 – Lamination thickness and stacking factor.14
Table 5 – Test conditions for the materials C 21, C 22 and F 1 for power loss and
total apparent power .19
Table 6 – Conditions for the measurement of amplitude permeability of cores using
laminations of silicon steel .22
Table 7 – Conditions for the measurement of amplitude permeability of cores using
laminations of nickel­iron alloys.23
Table 8 – Summary of preferred shapes.24
Table 9 – Tolerance according to ISO 286­1.24
Table 10 – Tolerances for lamination strips.25
Table 11 – Laminations Type YEI 1, relation factor  of dimensions and tolerances .27
Table 12 – Laminations Type YEI 1, diameter of the holes and tolerance factor x.27
Table 13 – Laminations Type YUI 1, relation of dimensions and tolerances.28
Table 14 – Laminations Type YUI 1, diameter of the holes and tolerance factor x.29
Table 15 – Laminations Type YUI 2, relation of dimensions and tolerances.31
Table 16 – Laminations Type YUI 2, diameter of the holes and tolerance factor x.31
Table 17 – Laminations Type YEx 2, dimensions and tolerances.33
Table 18 – Laminations Type YEx 2, effective parameters.33
Table 19 – Laminations Type YEE 2­.L, using two long E parts,  dimensions and
tolerances.34
Table 20 – Laminations Type YEE 2­.L,  using two long E parts effective
parameters.35
Table 21 – Laminations Type YEx 3, dimensions and tolerances.35
Table 22 – Laminations Type YEx 3, effective parameters.36
Table 23 – Laminations Type YEE 4, dimensions and tolerances.37
Table 24 – Laminations Type YEF 4, dimensions and tolerances.37
Table 25 – Laminations Type YEx 4, effective parameters.37
Table 26 – Laminations Type YM 1, dimensions and tolerances .38
Table 27 – Laminations Type YM 1, effective parameters.39
Table 28 – Materials from IEC 60404­8­4 and IEC 60404­8­7 and Table 1.
Characteristics for the electrical steel sheet and strips, and laminations for the
specific total apparent power p  and the specific power loss p .40
S0 Fe0
Table 29 – Specific total apparent power p in VA/kg for the materials  from Table 1
S
for all types of laminations and limb width.41
Table 30 – Specific power loss p  in W/kg for the materials from Table 1 for all
Fe
types of laminations and limb width.42
Table 31 – Insulation resistance of coated surface of  laminations made from
material according to Table 1.44
Table 32 – Approximate values for the test of welding for laminations from materials
C 21 and C 22 .44
Table A.1 – Data for the specific total apparent power and the specific power loss for
C 21 and C 22 materials.47

---------------------- Page: 8 ----------------------

60740­1 ¤ IEC:2005(E) – 5 –
Table A.2 – Constants for the specific reactive power  of non­oriented silicon steel
C 21.50
Table A.3 – Constants for the specific power loss  of non­oriented silicon steel C 21.51
Table A.4 – Specific reactive power for non­oriented silicon steel C 21.52
Table A.5 – Specific power loss for non­oriented silicon steel C 21.53
Table A.6 – Constants for the specific reactive power of grain­oriented silicon
steel C 22.54
Table A.7 – Constants for the specific power loss of grain­oriented silicon steel C 22.55
Table A.8 – Specific reactive power for grain­oriented silicon steel C 22.56
Table A.9 – Specific power loss for grain­oriented silicon steel C22.57
Table A.10 – Parts of the magnetic path in rolling direction l  / l and
W Fe
perpendicular to the rolling direction l  / l  for laminations of 13.3 to 13.10 .58
q Fe

---------------------- Page: 9 ----------------------

– 6 – 60740­1 ¤ IEC:2005(E)
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
LAMINATIONS FOR TRANSFORMERS AND INDUCTORS –
Part 1: Mechanical and electrical characteristics
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
co­operation 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 entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with
may participate in this preparatory work. International, governmental and non­governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Organization for
Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two organizations.
2)  The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3)  IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of
IEC Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4)  In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5)  IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6)  All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7)  No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses  arising  out  of  the  publication,  use  of,  or  reliance  upon,  this  IEC Publication  or  any  other
IEC Publications.
8)  Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9)  Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60740­1 has been prepared by IEC technical committee 51:
Magnetic components and ferrite materials.
IEC 60740­1 cancels and replaces IEC 60740 published in 1982 and its amendment 1
(1991). The main changes are listed below:
a)  ranges with lamination strips YS, YSUI 1, YSUI 2 and laminations YEE 2­.L added;
b)  range YEI 1 extended at the above end;
c)  ranges YED 2, YEF 2, YEL 2, YES 2, Type YM 1­5a and YM 1­7a cancelled;
d)  national designations cancelled;
e)  electrical characteristics for the laminations specified;
f)  mechanical characteristics for laminations added;
g)  holes added for lamination types YEI 1, YUI 1, YUI 2, YM 1;
h)  in Annex A, a conversion of the polarisation ƴ and the field strength ƨ in a specific total
apparent power is defined. For the characteristics of the reactive power and the power
loss, equations and constants are specified.

---------------------- Page: 10 ----------------------

60740­1 ¤ IEC:2005(E) – 7 –
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
51/823/FDIS 51/836/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 60740  consists  of  the  following  parts  under  the  general  title Laminations  for
transformers and inductors:
Part 1:  Mechanical and electrical characteristics
Part 2:  Specification for the minimum permeabilities of laminations made of soft magnetic
metallic materials.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
 reconfirmed;
 withdrawn;
 replaced by a revised edition, or
 amended.
A bilingual version of this publication may be issued at a later date.

---------------------- Page: 11 ----------------------

– 8 – 60740­1 ¤ IEC:2005(E)
LAMINATIONS FOR TRANSFORMERS AND INDUCTORS –
Part 1: Mechanical and electrical characteristics
1  Scope
This part of IEC 60740 specifies the characteristics of laminations. Their preferred use is
cores for transformers and inductors. The laminations are made of sheets and strips of
magnetic materials, specified in IEC 60404­8­4 and IEC 60404­8­7.
2  Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest
edition of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050­221,  International  Electrotechnical  Vocabulary  (IEV)  –  Chapter  221:  Magnetic
materials and components
IEC 60404­1:2000, Magnetic materials – Part 1: Classification
IEC 60404­8­4:1998, Magnetic materials – Part 8­4: Specifications for individual materials –
Cold­rolled non­oriented electrical steel sheet and strip delivered in the fully­processed state
IEC 60404­8­7:1998, Magnetic materials – Part 8­7: Specifications for individual materials –
Cold­rolled grain­oriented electrical steel sheet and strip  delivered in the fully­processed
state
IEC 60404­11:1999, Magnetic materials – Part 11: Method of test for the determination of
surface insulation resistance of magnetic sheet and strip
IEC 61021­1:1990, Laminated  core  packages  for  transformers  and  inductors  used  in
telecommunication and electronic equipment – Part 1: Dimensions
IEC 61021­2:1995, Laminated  core  packages  for  transformers  and  inductors  used  in
telecommunication  and  electronic equipment – Part 2: Electrical characteristics for cores
using YEE 2 laminations
ISO 286­1:1988, ISO system of limits and fits – Part 1: Bases of tolerances, deviations and
fits

---------------------- Page: 12 ----------------------

60740­1 ¤ IEC:2005(E) – 9 –
3  Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the definitions of IEC 60050­221 and the following apply.
3.1
lamination
produced from a magnetic alloy sheet, usually consisting of one piece or several joined
pieces, forming one complete layer of a laminated core
3.2
lamination strip
produced from a magnetic alloy sheet, which can be composed to a layer of laminations or
stacks for limbs or yokes
3.3
square stack
results, if the height of the package h  is equal to the limb width d.
p
3.4
...