CEI 2-26 V1 EN 60034-18-21_A1_A2 1997 Fasc. 4071 - (en + it).pdf

7/28/2019 CEI 2-26 V1 EN 60034-18-21_A1_A2 1997 Fasc. 4071 - (en + it).pdf

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Norma Italian a

N O R M A I T A L I A N A C E I

CNR CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE AEI ASSOCIAZIONE ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA ITALIANA

Data Pubblicazione

Classi ficazione Fascicolo

COMITATO

ELETTROTECNICO

ITALIANO

Titolo

Title

CEI EN 60034-18-21/A1/A2

1997-12

2-26;V1 4071

Macchine elettriche rotanti

Parte 18: Valutazione funzionale dei sistemi di isolamento

Sezione 21: Procedure di prova per avvolgimenti a filo - Valutazione termica eclassificazione

Rotating electrical machines

Part 18: Functional evaluation of insulation systemsSection 21: Test procedures for wire-wound windings - Thermal evaluation and classification

APPARECCHIATURE ELETTRICHE PER SISTEMI DI ENERGIA E PER TRAZIONE

VARIANTE

NORM

A

TE

CNICA


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CEI - M ilano 1997. R iproduzione vietata.

Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte del presente Documento pu essere riprodotta o diffusa con un mezzo qualsiasi senza il consenso scritto del CEI.Le Norme CEI sono revisionate, quando necessario, con la pubblicazione sia di nuove edizioni sia di varianti. importante pertanto che gli utenti delle stesse si accertino di essere in possesso dellultima edizione o variante.

SOMMARIO

Vale il sommario della Norma base.

DESCRITTORI

DESCRIPTORS


Rotating electrical machine;Isolamento elettrico

Electrical insulation;Provaavvolgimenti

Winding;Prova

Test;Prova di durata termica

Thermal endurance test;Classificazione

Classification;

COLLEGAMENTI/RELAZIONI TRA DOCUMENTI

Nazionali

Europei

(IDT) EN 60034-18-21/A1:1996-12; EN 60034-18-21/A2:1996-12;

Internazionali

(IDT) IEC 34-18-21/A1:1994-11; IEC 34-18-21/A2:1996-11;

Legislativi

INFORMAZIONI EDITORIALI

Norma Italian a

CEI EN 60034-18-21/A1/A2

Pubblicazione

Variante

Carat tere Doc.

Stato Edizi one

In vigore

Data validit

1998-2-1

Ambito validit

EuropeoVarianti

Nessuna

Ed. Prec. Fasc.

Nessuna

Comita to Tecnico

2-Macchine rotanti

Approvata dal

Presidente del CEI

in Data

1997-12-16

CENELEC

in Data

1996-10-1

Sottoposta a

inchiesta pubblica come Documento originale

Chiusa in data

1996-8-15

Gru ppo Abb.

3

Sezioni Abb.

B

Prezzo Norm a IEC

32 SFr

ICS

29.080.00; 29.160.00;CDU

621.313:621.315.6:620.1:621.317.08

LEGENDA

(IDT) La Norma in oggetto identica alle Norme indicate dopo il riferimento (IDT)


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CEN ELEC members are bound to comply wi th 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 bi bli ographical references con-

cerning such National Standards may be obtained on

application to the Central Secretariat or to any

CENELEC member.

This European Standard exi sts in three offi cial ver-

sions ( English, French, G erman).

A version in any other language and notified to the

CEN ELEC C entral Secretariat has the same status as

the official versions.

CENELEC members are the national electrotechnical

committees of: A ustria, Belgium, D enmark, Finland,

France, G ermany, G reece, I celand, Ireland, Italy, Lu-

xembourg, N etherlands, N orway, Portugal, Spain,

Sweden, Switzerland and Uni ted K ingdom.

I Comi tati N azionali membri del CENELEC sono tenu-

ti, in accordo col regolamento interno del CEN/CENE-

LEC, ad adottare questa Norma Europea, senza alcuna

modifica, come Norma Nazionale.

G li elenchi aggiornati e i relativi riferimenti di tali Nor-

me Nazionali possono essere ottenuti rivolgendosi al

Segretario Centrale del CENELEC o agli uffici di qual-

siasi Comitato Nazionale membro.

La presente Norma Europea esiste in tre versioni uffi -

ciali ( inglese, francese, tedesco).

Una traduzione effettuata da un altro Paese membro,

sotto la sua responsabilit, nella sua lingua nazionale

e notificata al CENELEC, ha la medesima validit.

I membri del CEN ELEC sono i Comi tati Elettrotecnici

Nazionali dei seguenti Paesi: Austria, Belgio, D ani-

marca, Finlandia, Francia, G ermania, G recia, I rlanda,

Islanda, I talia, Lussemburgo, N orvegia, O landa, Por-

togallo, Regno Unito, Spagna, Svezia e Svizzera.

CENELEC Copyright reserved to all CENELEC members. I diritti di riproduzione di questa Norma Europea sono riservati esclu-sivamente ai membri nazionali del CENELEC.

Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica

European Committee for Electrotechnical Standardization

Comit Europen de Normalisation Electrotechnique

Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung

C E N E L E C

Secrtariat Central:

rue de Stassart 35, B - 1050 Bruxelles

Europische Norm Norme Europenne European Standard Norma Europea

EN 60034-18-21/A1:1996-12 + EN 60034-18-21/A2:1996-12


Parte 18: Valutazione funzionale dei sistemi di isolamento

Sezione 21: Procedure di prova per avvolgimenti a filo - Valutazione termica eclassificazione

Rotating electrical machines

Part 18: Functional evaluation of insulation systemsSection 21: Test procedures for wire-wound windings - Thermal evaluation and classification

Machines lectriques tournantes

Partie 18: Evaluation fonctionnelle des systmes disolation

Section 21: Procdures dessai pour enroulements fils - Evaluation thermique etclassification

Drehende elektrische Maschinen

Teil 18: Funktionelle Bewertung von Isoliersystemen fr drehende elektrischeMaschinen

Hauptabschnitt 21: Prfverfahren fr Runddraht-Wicklungen - Thermische Bewertung und

Klassifizierung


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CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

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FOREWORD TO AMENDMENT A1

T he text of A mendment 1:1994 to the Interna-

tional Standard IEC 34-18-21:1992, prepared by

SC 2J, Classification of insulation systems for ro-

tating machinery, of IEC T C 2, Rotating machin-

ery, was submitted to the formal vote and was

approved by CEN ELEC as Amendment A1 to

EN 60034-18-21:1994 on 1996/10/01 without

any modification.

T he following dates were fixed:

latest date by which the amendment has to

be implemented at national level by publi-

cation of an identical national standard or

by endorsement

(dop) 1997/09/01

latest date by which the national standards

conflicting with the amendment have to be

withdrawn

(dow) 1997/09/01

For products which have complied withEN 60034-18-21:1994 before 1997/09/01, as

shown by the manufacturer or by a certifi cation

body, this previous Standard may continue to

apply for production until 2002/09/01.

ENDORSEMENT NOTICE

T he text of amendment 1:1994 to the Interna-

tional Standard I EC 34-18-21:1992 was ap-

proved by CEN ELEC as an amendment to the

European Standard without any modifi cation.

WARNING

T he text of Amendment A1 is poi nted out by a

vertical line.

PREFAZIONE ALLA MODIFICA A1

I l testo della M odifica l:1994 alla Pubblicazione

IEC 34-18-21:1992, preparato dal SC 2J, C lassifica-

zione dei sistemi isolanti per macchine elettriche

rotanti del T C 2 della IEC, M acchine Elettriche Ro-

tanti, stato sottoposto al voto formale ed stato

approvato dal CEN ELEC come M odifica A1 alla

EN 60034-18-21:1994 in data 01/10/1996 senza al-

cuna modifi ca .

Sono state fissate le seguenti date

data ultima entro la quale la modifi ca deve es-

sere applicata a livello nazionale mediante

pubblicazione di una Norma nazionale identi-

ca o mediante adozione

(dop) 01/09/1997

data ultima entro la quale le Norme nazionali

contrastanti con la modifi ca devono essere ri-

tirate

(dow) 01/09/1997

Per i prodotti che erano conformi allaEN 60034-18-21:1994 pri ma del 01/09/1997, come

indicato dal costruttore o da un O rganismo di

Certificazione, la Norma precedente pu conti-

nuare ad essere applicata per la produzione fi no

al 01/09/2002.

AVVISO DI ADOZIONE

I l testo della M odifica 1:1994 alla Pubbli cazione

Internazionale I EC 34-18-21:1992 stato approva-

to dal CEN ELEC come una modifica alla Norma

Europea senza alcuna variante.

AVVERTENZA

I l testo della M odifica A1 evidenziato da una

barra verticale a margine.

RIPRODUZIONE SU LICENZA CEI AD ESCLUSIVO USO

AZIENDALE


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NORMA TECNICA

CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

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FOREWORD TO AMENDMENT A2

T he text of document 2J/51/FD IS, future

amendment 2 to I EC 34-18-21:1992, prepared

by SC 2J, Classifi cation of insulation systems for

rotating machinery, of IEC T C 2, Rotating ma-

chinery, was submi tted to the IEC-CENELEC

parallel vote and was approved by CEN ELEC as

Amendment A2 to EN 60034-18-21:1994 on

1996/10/01.

T he followi ng dates were fixed:

latest date by which the amendment has to

be implemented at national level by publi-

cation of an identical national standard or

by endorsement

(dop) 1997/09/01

latest date by which the national standards

conflicting with the amendment have to be

withdrawn

(dow) 1997/09/01

For products which have complied withEN 60034-18-21:1994 and its amendment

A1:1996 before 1997/09/01, as shown by the

manufacturer or by a certifi cation body, this

previous Standard may continue to apply for

production until 2002/09/01.

ENDORSEMENT NOTICE

T he text of amendment 2:1996 to the Interna-

tional Standard I EC 34-18-21:1992 was ap-

proved by CEN ELEC as an amendment to the

European Standard wi thout any modifi cation.

PREMESSA ALLA MODIFICA A2

I l testo del documento 2J\ 51\ FD IS, futura M odifi-

ca 2 alla Pubblicazione I EC 34-18-21:1992, prepa-

rato dal SC 2J, Classifi cazione dei sistemi isolanti

per macchine elettriche rotanti , del T C 2 della

IEC, M acchine elettriche rotanti, stato sottoposto

al voto parallelo IEC-CENELEC ed stato appro-

vato dal CEN ELEC come M odifi ca A2 alla

EN 60034-18-21:1994 in data 01/10/1996

Sono state fi ssate le seguenti date:

data ultima entro la quale la modifica deve es-

sere applicata a livello nazionale mediante

pubblicazione di una Norma nazionale identi-

ca o mediante adozione

(dop) 01/09/1997

data ultima entro la quale le Norme nazionali

contrastanti con la modifica devono essere ri-

tirate

(dow) 01/09/1997

Per i prodotti che si sono uniformati allaEN 60034-18-21:1992 e alla sua M odifi ca A1:1996

prima del 01/09/1997, come dimostrato dal cos-

truttore o da un ente di certifi cazione, questa nor-

ma precedente pu continuare ad essere appli ca-

ta per la produzione fi no al 01/09/2002.

AVVISO DI ADOZIONE

I l testo della modifi ca 2:1996 della Norma I nterna-

zionale IEC 34-18-21:1992 stato approvato dal

CEN ELEC come modifica alla Norma Europea

senza alcuna variante.


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CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

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3.2

Standard procedures

Replace the text of this subclause by the following:

Five standard procedures are specifi ed in claus-es 4 through 8. Procedure 1 can be considered

of general applicability to both a.c. and d.c. ap-

plications and to both stators and armatures.

H owever, the user of this standard may select

that test procedure which most closely corre-

sponds to the type and size of the windings to

be tested and classifi ed, tak ing into account fa-

cilities and past experience.

3.4.1

Construction of test objects

Replace the text of the note by the following:

Nota/Note

It i s recognized that markedly di fferent valu es of test li fe canbe obtain ed for the same in sul ati ng ma terial s, dependi ng onin sul ati on thi cknesses an d creepage distances.

3.7

Ageing temperature and subcycle lengths

Replace the fourth paragraph by the following:

Ageing temperatures and lengths of ageing sub-

cycles should be selected from Tab. 2 of

Section 1.

Replace the seventh paragraph by the following:

I n addition, at least two higher ageing tempera-

tures should be selected, separated by intervals

of 20 K or more. I ntervals of 10 K may be used

when tests are made at more than three ageing

temperatures.

4.1.1

Procedure 1

Replace the existing text by the following:

T his procedure, using motorette type models

as test objects, shall be referred to as

IEC 34-18-21, Procedure 1.

5.1.1

Procedure 2


T his procedure, using actual motors as test ob-

jects, shall be referred to as IEC 34-18-21, Proce-

dure 2.

5.1.2

General features


Even though actual motors are tested, the re-sults may not be used to determine endurance

VARIANTE ALLA CEI EN 60034-18-21 (CEI 2-26)

Procedure normalizzate

Sostituire il testo di questo sottoparagrafo come segue:

Negli A rticoli da 4 ad 8 sono specificate 5 procedu-re normalizzate. La procedura 1 pu essere consi-

derata di applicabilit generale sia alla c.a. che alla

c.c. e sia agli statori che alle armature. Tuttavia

lutilizzatore della presente Norma pu scegliere

quella procedura di prova che pi strettamente

corrisponde al tipo ed alla taglia degli avvolgimenti

che debbono essere provati e classificati, tenendo

conto delle attrezzature e dellesperienza acquisita.

Costruzione degli oggetti di prova

Nel testo della nota la correzione riguarda il solo testo

inglese.

Temperature di invecchiamento e durata deisottocicli

Sostituire il quarto capoverso come segue:

Le temperature di invecchiamento e le durate dei

sottocicli dovrebbero essere scelti dalla T ab. 2

della Sezione 1.

Sostituire il settimo capoverso come segue:

In aggiunta si dovrebbero scegliere almeno due

temperature di invecchiamento pi alte , separate

da intervalli di almeno 20 K o pi. Si possono uti-

lizzare intervalli di 10 K quando le prove vengono

effettuate a pi di tre temperature di invecchia-

mento.

Procedura 1

Sostituire il testo esistente come segue:

Q uesta procedura, che utili zza come oggetti di

prova modelli tipo motoretta, deve essere iden-

tificata come Procedura 1 della I EC 34-18-21.

Procedura 2


Q uesta procedura, che utili zza come oggetti di

prova motori reali deve essere identifi cata come

Procedura 2 della IEC 34-18-21.

Caratteristiche generali

Nel quarto capoverso la correzione riguarda il solo te-sto inglese.

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Me zzi di riscaldamento

Nel primo capoverso la correzione riguarda il solo te-sto inglese.

Sostituire il terzo capoverso come segue:

I motori monofasi devono essere sottoposti ad al-

meno 250 operazioni di avviamento e fermata per

ogni giorno della parte del ciclo di invecchiamen-

to termico. D urante lavviamento lavvolgimento

di avviamento di un motore monofase normal-

mente funziona con una densit di corrente moltopi elevata dellavvolgimento principale. D urante

ogni avviamento esso pu raggiungere una tem-

peratura da 10 K a 30 K pi elevata di quella

dellavvolgimento principale. A l fi ne di assicurarsi

che la corretta attenzione venga posta sulla parte

del sistema di isolamento riguardante lavvolgi-

mento principale, si dovrebbe effettuare un nu-

mero ragionevole di avviamenti.

Nel quarto capoverso la correzione riguarda il solo te-sto inglese.

time in actual service in an absolute sense. T he

tests may be used as a means of classifi cation

only by comparing insulation systems.

5.3.2

Me ans of heating

Replace the first paragraph by the following:

T he mode of heat generation is dictated by thetype of motor being used in the test and the

laboratory equipment available. H igher than

normal winding temperatures can be obtained

by increasing motor losses by such means as

enlarging the air gap, starting and reversing

each motor, superimposition of direct current

on the normal alternating current, or by increas-

ing the temperature of the air surrounding the

motor. For temperature regulation during the

heat ageing portion of the cycle, the motors

may be run at normal voltage and frequency

with an electrical control which automatically

starts and stops or reverses the di rection of rota-

tion of the motors at intervals. O ther acceptable

means of temperature control include automatic

voltage variation, adjustment of the surrounding

air temperature, or combinations thereof.

Replace the third paragraph by the following:

Single-phase motors shall have at least 250

start-stop operations each day of the heat age-

ing portion of the cycle. T he starting winding of

a single-phase motor normally operates at a

much higher current density than the main

winding during starting. D uring each start it canreach a temperature of 10 K to 30 K higher than

the main winding. I n order to ensure that the

correct emphasis is placed on the main winding

portion of the insulation system, a reasonable

number of starts should be employed.


Polyphase motors shall have at least 1000 starts

or reversals each day of the heat ageing portionof the cycle. O ften the electrical loss during re-

versal is used to maintain the elevated tempera-

tures, in which case the number of reversals

may greatly exceed 1000 per day. At the highest

temperature test the total time of exposure is

relatively short which results in a relatively low

number of reversals during the life of the test.

At the lowest temperature, the time of exposure

can be 16 to 20 times as long as that of the

highest level. A wide variation in total number

of starts would affect the slope of the time-tem-

perature curve wi thin a cycle. T hus, i t is recom-mended that the number of reversals at the low

temperature be no greater than twice those at


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NORMA TECNICA

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Sollecitazioni m eccaniche durante il sottociclo diinvecchiamento termico


Prova di umidit


Nel secondo capoverso la correzione riguarda il solotesto inglese.

Prova di tensione


the high temperature. I deally, an equal number

of reversals at each temperature should be

sought.

5.3.4 Mechanical stresses during the thermal ageingsubcycle


M echanical stress is obtained in tests on actual

motors by the normal vibration of the motor

running and with starts or reversals, or both.

T here is mechanical shock from starting or re-

versing. T he vibration amplitude at twice the

line frequency can be increased by enlarging

the air gap. Larger forces are present in the

windings as a result of the high currents during

starting and reversing of the motors. In a test,

these mechanical forces occur at elevated tem-

peratures.

5.4.1 Moisture test


A moisture test of at least 48 h shall be used,

except that for totally enclosed machines ( de-

grees of protection I P44 or more) and for d.c.

machines a moisture test is not mandatory be-

cause it can be impracticable. M oisture shall be

visible on the windings as droplets, without

puddles, during the moisture test. T o ensure

visible condensation, the insulation system

should be at a lower temperature than the dew

point of the surrounding moisture-laden atmos-

phere at all times. T he preferred method of

meeting this requirement is by the use of a con-

densation test chamber with cooled test objects

described in clause C.2 of annex C.

Replace the second paragraph by the following:

H owever, larger motors can be diffi cult to move

and difficult to support in equipment for moi s-

ture test, or such equipment is not available.

O ther methods of applying moi sture include:

placing an enclosing hood around the motor, orusing a conventional humidity cabinet or a fog

chamber.

5.4.2 Voltage test


T he motors should be started and run immedi-

ately after the moisture test while the windings

are still wet. For machines that have to be reas-

sembled prior to running, a power-frequency

high potential test should be applied at the

highest rated voltage from windings to framefor 10 min whi le wet before assembly. D uring


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CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

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Pu essere anche richiesta una protezione della

superfi cie del commutatore e delle connessioni

nude.

Numero dei campioni


Per ogni sistema di isolamento si dovrebbero pro-

vare ad ogni temperatura di invecchiamento al-

meno 10 campioni di prova. Un rotore pu essere

avvolto in modo da comprendere pi di un siste-

ma di isolamento, ciascuno adeguatamente identi-

ficato ed isolato. Preferibilmente si dovrebbero

avvolgere pi rotori, ciascuno con un diverso si-

stema di isolamento per una prova a ciascuna

temperatura di invecchiamento .

Dettagli costruttivi delle motorette (esempio)


Nel terzo capoverso la correzione riguarda il solo testoinglese.

flashover or undue burning of insulations dur-

ing overvoltage testing. To alleviate this condi-

tion, excess moisture on the commutator from

humidifi cation may be removed by carefully di-

rected forced air or wiping prior to application

of voltage. Enclosure of the commutator surface

and bare connections can also be required.

8.2.2 Number of test specimens


At least 10 test specimens of each insulati on

system should be tested at each ageing temper-

ature. A rotor may be wound to i ncorporate

more than one insulation system, each ade-

quately identifi ed and isolated. Preferably, sev-

eral rotors each containing a different insulation

system should be wound for test at each ageing

temperature.

A.2 Detail ed m otorette construction (example )


I n a laboratory where modifi cations to a pre-

scribed motorette assembly can be made to i m-

prove or more conveniently achieve a test ob-

jective, the detailed information in this annex

can be unnecessary. H owever, if extensive ex-

perience in insulation evaluation is unavailable

or if any attempt is to be made to compare test

data between laboratories, the motorette con-struction described here is to be followed me-

ticulously. Experience has shown that only the

greatest care in the design and preparation of a

motorette will result in specimens which can be

tested in different laboratories with results that

are comparable.


T he finished motorette consists of a rigid sup-

porting metal base with four suitable stand-off

insulators of porcelain or other appropriate ma-

terial bolted to one end and with two slots,

formed by an inner and outer sheet, bolted to

the other end. T he supporting base has holes

for mounting the motorette during vibration

testing. T he slot selections are fabricated from

stainless steel sheets. T he assembled slot por-

tion contains two coils insulated from the frame

by slot insulation, insulated from each other by

phase insulation and held in place by slot

wedges. T hese components are typi cal parts as

used in actual motors. T he coi ls are each

wound with parallel wires so that conduc-

tor-to-conductor electrical tests can be made.T hey can be machine-wound on pins or forms,


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CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

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Attrezzature di prova per bobine di cam po in filoavvolte in modo non uniforme per macchine acorrente continua


Sostituire il terzo capoverso come segue:

Si dovrebbe considerare che i campioni di prova

sono modelli per i quali pu essere impossibile

simulare linfluenza dei processi di costruzione

( per esempio lavvolgimento diretto).

Attrezzature di prova per bobine di cam po in filoavvolte a strati uniformi per macchine acorrente continua


as in ordinary shop practice. When appropriate,

the construction and processing procedures

may be modified to simulate the intended use.

T he followi ng is a detailed description of the

preparation of motorettes. I t is presented as an

example for construction for the purpose of this

standard.

B.1 Test fixture for random wire-wound field coilsfor d.c. machines


D etails of the construction of a test fixture for

the evaluation of the insulation system of a ran-

dom-wound fi eld coi l are shown, as an exam-

ple only, in figures 4 to 7. T he detailed informa-

tion can be unnecessary for a laboratory

developing its own test objects. H owever, for

laboratories without extensive testing experi-ence, or if comparisons are to be made be-

tween laboratories, the minute details shall be

observed and followed meticulously. M odifica-

tions of dimensions or of design may be made

to allow manufacturers to simulate more closely

their own fi eld coil structures or designs.


I t should be appreciated that the test specimens

are models on which it can be impossible to

simulate the influence of manufacturing proc-

esses (e.g. di rect winding) .

B.2 Test fixture for precision wire-wound fieldcoils for d.c. machines


Actual poles may be used, if convenient, and

can be desirable if techniques for holding the

coils to poles depend on the rigidity of the pole

structure. H eavier steel may also be used for the

frame plate for similar reasons.

Fin e Documen to


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NORMA TECNICA

CEI EN 60034-18-21/A1/A2:1997-12

La presente Norma stata compilata dal Comitato Elettrotecnico I taliano

e beneficia del riconoscimento di cui alla legge 1 M arzo 1968, n. 186.

Editore CEI , Comitato Elettrotecnico Italiano, M ilano - Stampa in proprio

Autorizzazione del Tribunale di M ilano N. 4093 del 24 luglio 1956

Responsabile:Ing. E. Camagni

Sede del Punto di Vendita e di Consultazione

20126 M ilano - Viale Monza, 261

Lire 25.000

2 Ma cchine rotanti

CEI EN 60034-1 (CEI 2-3)Macchine elettriche rotanti Parte 1: Caratteristiche nominali edi funzionamento

CEI 2- 5Macchine sincrone trifasi - Determinazione sperimentale dellegrandezze

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CEI 2-26 V1 EN 60034-18-21_A1_A2 1997 Fasc. 4071 - (en + it).pdf

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