可调速电力驱动系统 (PDS) 第 9-2 部分：电机系统的生态设计 能效确定和分类

[中文适用范围]： 本部分IEC 61800规定了用于电机驱动设备的电力电子（完整驱动模块（CDM）、输入或输出子驱动模块（SDM）、电力驱动系统（PDS）和电机起动器）的能效指标。 本文档是根据IEC指南119的团体能效出版物，规定了完整驱动模块（CDM）、子驱动模块（SDM）、电力驱动系统（PDS）和电机系统的损耗确定方法。 它定义了IE和IES类别、其限值，并提供了电机系统总损耗分类的测试程序。 此外，本文档提出了实现驱动系统最佳能效解决方案的方法论。这取决于电机驱动系统的架构、速度/扭矩曲线以及驱动负载设备的操作点。它为扩展产品的能效评估和分类提供了链接。 扩展产品方法论和半分析模型在IEC 61800-9-1中定义。 本文档的结构如下： • 给出了标准化PDS、标准化参考CDM（RCDM）的损耗及其计算的数学模型，并进行了分类； • 定义了参考电机（RM）和参考CDM（RCDM）。它们用于确定PDS的能效类别，如果物理电机或物理CDM未知； • 给出了物理PDS和物理CDM损耗确定的要求，包括其他类型CDM的修正因子，未定义为RCDM或SDM，与IES类别限值和RCDM进行比较； • 给出了类型测试和用户文档的要求； • 附件中展示了一些整体系统的示例损耗； • 附件中提供了系统和驱动拓扑的信息。 为低压（100 V至1 000 V）、单轴AC/AC电力驱动系统与三相电机提供了RCDM和RM的具体数据、PDS的限值以及IE/IES类别。齿轮电机在电机和齿轮箱可以分离时被视为标准电机。此外，还提供了如何将此参考数据应用于其他拓扑（如AC/DC或DC/AC转换器）的方法论。 所有提供的参考数据均来自带有感应电机的PDS。它们也可用于带有其他类型电机的各种PDS，例如但不限于电子换向电机（ECM）、永磁电机（PM）或同步磁阻电机（SYN-RM）以及线启动永磁电机（LSPM）。 本文档中的PDS要求仅适用于作为一个单一产品上市的PDS，即电机和CDM的组合，不打算单独使用。 CDM要求仅适用于包含的SDM尚未根据SDM要求评估的CDM。 以下设备不在范围内： • 额定电压高于1.0 kV AC或1.5 kV DC的高压CDM、SDM和PDS； • 额定电压低于100 V AC的低压CDM、SDM和PDS； • 额定功率高于1 000 kW的高功率PDS； • 额定视在输出功率高于1 209 kVA的高功率CDM和SDM； • 额定功率低于0.12 kW的低功率PDS； • 额定视在输出功率低于0.278 kVA的低功率CDM和SDM； • 电机和齿轮箱不能分离的齿轮电机PDS，例如由于共用外壳； • 伺服PDS（由变频器、电机和位置反馈传感器组成）； • 专门设计用于驱动伺服电机的CDM、BDM和SDM； • 根据IEC 61800-1专门设计用于DC电机应用的PDS、CDM、BDM和SDM； • 多个电机并联连接到具有一个三相输出的单个CDM的PDS。 • 具有DC输入和DC输出的SDM。 注：IEC 61800-9系列不涵盖驱动设备的能效分类，但为扩展产品方法的评估提供了输入。 [外文原描述]： IEC 61800-9-2:2023 specifies energy efficiency indicators of power electronics (complete drive modules (CDM), input or output sub drive modules (SDM), power drive systems (PDS) and motor starters, all used for motor driven equipment. It defines IE and IES classes, their limit values and provides test procedures for the classification of the overall losses of the motor system. Furthermore, this document proposes a methodology for the implementation of the best energy efficiency solution of drive systems. This depends on the architecture of the motor driven system, on the speed/torque profile and on the operating points over time of the driven load equipment. It provides a link for the energy efficiency evaluation and classification of the extended product. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition: a) Additional IES Classes defined to IES5; b) Removed reference motor loss data and now point to IEC 60034-30-2; c) Expanded and modified factors in Clause 6 for CDMs; d) Annex C is now the Mathematical Model for CDM Losses; e) Moved the mathematical model for the CDM to Annex C; f) Added Sub Drive Input Module and Sub Drive Output Modules to Annex B; g) Annex D is now the Converter Topology (old Annex C); h) Annex E is now the Interpolation of Motor Losses (Old Annex D); i) Annex E expanded to include various motor connections and updated interpolation method; j) New Annex E for determination of Interpolation Coefficients; k) Annex F is the old Annex E; l) New Annex J Explanation of Correction Factors for the Reference Losses in Table 8.