IEC 60034-2-1:2024 RLV
Вращающиеся электрические машины. Часть 2-1. Стандартные методы определения потерь и эффективности на основе испытаний (за исключением машин для тяговых транспортных средств)

Стандартный №

IEC 60034-2-1:2024 RLV

Дата публикации

2024

Разместил

International Electrotechnical Commission (IEC)

Последняя версия

IEC 60034-2-1:2024 RLV

сфера применения

Стандарт IEC 60034-2-1: Структура стандарта и технологическое развитие

IEC 60034-2-1 «Вращающиеся электрические машины. Часть 2-1. Стандартный метод определения потерь и эффективности путем испытаний (за исключением двигателей тягового транспорта)» — ключевой стандарт, разработанный Международной электротехнической комиссией. Третье издание было опубликовано в 2014 году и обновлено в 2022 году. Этот стандарт устанавливает унифицированные международные требования к испытаниям эффективности синхронных и асинхронных двигателей постоянного и переменного тока.

---

Область применения и основные требования стандарта

Настоящий стандарт распространяется на все типоразмеры двигателей, подключенных к сети, в рамках области действия IEC 60034-1, включая синхронные и асинхронные двигатели постоянного и переменного тока. В стандарте прямо указано, что эти методы могут применяться и к другим типам двигателей, таким как вращающиеся преобразователи, коллекторные двигатели переменного тока и однофазные асинхронные двигатели.

Глава 5 стандарта определяет основные требования, в том числе:

• Принципы выбора прямых и косвенных методов определения эффективности
• Требования к контролю неопределенности испытаний
• Различие между предпочтительными методами испытаний и методами приемочных испытаний, определяемыми заказчиком
• Требования к качеству электроэнергии (стабильность напряжения, частоты)
• Требования к точности средств измерений, включая оборудование для измерения крутящего момента, приборы для измерения электрических величин, приборы для измерения скорости и частоты и оборудование для измерения температуры

---

Сравнительный анализ методов испытаний эффективности асинхронных двигателей

Метод испытаний	Применимые сценарии	Уровень точности	Испытание сложность	Требования к оборудованию
Метод 2-1-1A	Прямое измерение входного и выходного сигнала	Высокая точность	Средняя	Требуется точное оборудование для измерения крутящего момента /td>
Метод 2-1-1B	Метод суммарных потерь (метод остаточных потерь)	Очень высокая точность	Высокая	Требуется полный набор испытательных приборов
Метод 2-1-1C	Метод суммарных потерь (заданный допуск)	Средняя Точность	Средняя	Стандартное испытательное оборудование
Метод 2-1-1D	Испытание двух источников питания встык	Высокая точность	Высокая	Требуется два идентичных двигателя

---

Ключевые моменты технологии испытания синхронных двигателей

Методы испытания эффективности синхронных двигателей включают в себя:

• Метод 2-1-2A
  • Метод прямого измерения, подходящий для точных лабораторных испытаний
  Метод 2-1-2B: Метод суммирования потерь на разделение в сочетании с испытанием на повышение температуры при номинальной нагрузке и испытанием на короткое замыкание
  • Метод 2-1-2C: Метод суммирования потерь при разделении без испытания с полной нагрузкой
  • Метод 2-1-2F: Испытание с нулевым коэффициентом мощности с использованием диаграммы Потье, диаграммы ASA или шведской диаграммы для определения тока возбуждения

  Для синхронных двигателей с постоянными магнитами и синхронных двигателей с электрическим возбуждением стандарт содержит различные рекомендации по выбору предпочтительного метода испытания.

  ---

  Внедрение методов испытаний двигателей постоянного тока

  Испытание эффективности двигателей постоянного тока включает 5 основных методов:

  1. Метод 2-1-3A: Прямое измерение входной и выходной мощности
  2. Метод 2-1-3B: Метод суммирования потерь, определение постоянной составляющей дополнительных потерь нагрузки путем тестирования
  3. Метод 2-1-3C: Метод суммирования потерь, определение постоянной составляющей дополнительных потерь нагрузки с использованием заданных значений
  4. Метод 2-1-3D: Метод суммирования потерь для испытания без нагрузки
  5. Метод 2-1-3E: Испытание с одним источником питания в режиме «спина к спине»

  ---

  Измерительные приборы и технические характеристики

  Раздел 5.5 стандарта определяет Требования к точности испытательных приборов в деталях:

  • Приборы для измерения электрических величин: Уровень точности не ниже класса 0,5

  • ---

    Анализ неопределенности и контроль качества

    В разделе 5.2 стандарта подчеркивается важность неопределенности испытаний. Общая неопределенность испытаний эффективности должна контролироваться в пределах ±0,5%, а для высокоточных испытаний она должна достигать ±0,2%.

    Источниками неопределенности являются погрешность прибора, погрешность считывания показаний, изменения условий окружающей среды и ошибка оператора. Для анализа и контроля неопределенности рекомендуется использовать статистические методы.

    ---

    Стандартные рекомендации по внедрению и примеры применения

    Рекомендации по этапу внедрения

    1. Выбор метода испытаний: выберите подходящий метод испытаний на основе типа двигателя, цели испытаний и состояния оборудования
    2. Подготовка и калибровка приборов: убедитесь, что все измерительные приборы находятся в пределах допустимого периода калибровки
    3. Подготовка среды испытаний: контролируйте температуру окружающей среды, влажность и электромагнитные помехи
    4. Прогрев: проводите формальное испытание только после того, как двигатель достигнет тепловой стабильности
    5. Регистрация и анализ данных: регистрируйте все данные испытаний и проводите анализ неопределенности в соответствии со стандартными требованиями

    Типичные примеры применения

    Случай 1: Проверка эффективности больших асинхронных двигателей
    Использование метода 2-1-1B (суммирование потерь Метод) с использованием высокоточного анализатора мощности и датчика крутящего момента обеспечивает контроль неопределенности результатов испытаний в пределах ±0,3%.

    Случай 2: Заводские испытания синхронных двигателей с постоянными магнитами
    Метод 2-1-2C (метод отдельного суммирования потерь без испытания с полной нагрузкой) использовался для значительного сокращения времени испытаний, обеспечивая при этом точность испытаний, соответствующую требованиям уровня энергоэффективности IE4.

    ---

    Тенденции развития стандартных технологий

    Основные технические изменения в IEC 60034-2-1:2022 включают в себя:

    • Гармонизацию со структурой и требованиями IEC 60034-2-2 и IEC 60034-2-3
    • Внедрение новых методов испытаний, таких как метод Eh-star
    • Улучшение анализа неопределенности и требований к контролю качества
    • Обновление требований к точности приборов и процедур испытаний

    Будущие тенденции развития будут делать больший акцент на автоматизации испытаний, оцифровке и интеллектуальности для Сокращение количества человеческих ошибок и повышение эффективности и точности испытаний.

    ---

    Заключение и перспективы

    IEC 60034-2-1 содержит полные технические характеристики и методические рекомендации по испытаниям эффективности вращающихся двигателей. Правильное понимание и применение этого стандарта имеют решающее значение для обеспечения точности показателей энергоэффективности двигателей и повышения их эффективности.

    С развитием технологий производства двигателей и применением новых материалов стандарт будет постоянно обновляться и совершенствоваться для решения задач испытаний, возникающих при использовании этих технологий. Соответствующему техническому персоналу рекомендуется внимательно следить за последними разработками стандарта и оперативно обновлять методы испытаний и технические требования.