设备的额定视在功率。 10

3.2.67 Sr.RCDM 参考成套传动模块（RCDM)的额定视在功率。 3.2.68 T 电机力矩。 3.2.69 t 设备工作时间。 3.2.70 T; 在工作点i的力矩单位为牛米（N·m）。 3.2.71 U1.r.o 成套传动模块（CDM)的额定输出线电压基波值 注：除非另有说明，对于参考成套传动模块（RCDM)，此值假定为400V。 3.2.72 UDc 成套传动模块（CDM）的直流环节电压。 3.2.73 UD.r 成套传动模块（CDM)输出额定电流时，功率二极管的通态电压。 3.2.74 UD.r.rectifier 成套传动模块（CDM)输入额定电流时，整流二极管的通态电压。 3.2.75 Up.th 功率二极管的阈值电压。 3.2.76 UD.th.rectifer 整流二极管的阈值电压。 3.2.77 UmL1 电源系统的L1相的相电压。 3.2.78 UT.r 成套传动模块（CDM)输出额定电流时，功率晶体管的通态电压。 3.2.79 UT.h 功率晶体管的阈值电压。 3.2.80 W. 扩展产品在工作时间的电能需求

3.2.81 2 由输入的电流和电压决定的设备输人功率因数：入=Pequ/Srequ。 3.2.82 APL.CDM 成套传动模块（CDM）损耗测定方法的不确定度（以%表示）。 3.2.83 APL.CDM 成套传动模块（CDM)损耗测定方法的不确定度[单位为瓦（W)]。 3.2.84 APL.PS 电气传动系统（PDS)损耗测定方法的不确定度（以%表示）。 3.2.85 APL.PDS 电气传动系统（PDS)损耗测定方法的不确定度［单位为瓦（W）]。 3.2.86 i 发热测量法中，输人的冷却介质（空气、液体）的温度。 3.2.87 iside 两个发热测量腔室之间的冷却空气温度。 3.2.88 在发热测量法中，输出的冷却介质（空气、液体）的温度建筑标准， 3.2.89 成套传动模块（CDM)输入基波电压与输入基波电流之间的相角差， 3.2.90 d 成套传动模块（CDM)输出基波电压与输出基波电流之间的相角差， 3.2.91 ， 电机在额定力矩和额定速度条件下，成套传动模块（CDM)输出基波电压与输出基波 角差。

4参考电气传动系统（RPDS）参考成套传动模块（RCDM）和参考电机（RM）

参考电气传动系统（RPDS）参考成套传动模块（RCDM）和参考电机（RM)

对于给定的应用场合，为确定效率最高的扩展产品，需要直接比较各种传动拓扑和/或控制策略。 可使用GB/T12668.901一2021中介绍的扩展产品法，实现上述比较。 为了使用这种方法，提出了“参考电气传动系统（RPDS)”的概念。标准化的参考电气传动系统 RPDS)由参考成套传动模块（RCDM)和参考电机（RM)组成，用于比较所设计的扩展产品的能耗相对

对于给定的应用场合，为确定效率最高的扩展产品，需要直接比较各种传动拓扑和/或控制策 使用GB/T12668.901一2021中介绍的扩展产品法，实现上述比较。 为了使用这种方法，提出了“参考电气传动系统（RPDS)”的概念。标准化的参考电气传动系 PDS)由参考成套传动模块（RCDM)和参考电机(RM)组成，用于比较所设计的扩展产品的能耗相

4.7电气传动系统（PDS）的IES等级

电气传动系统（PDS）的IES等级应在IESO～IES2范围内， 在本部分中，IES等级限于IESO、IES1和IES2。IES3级～IES9级的限值可能在本部分的后续版 本中给出。 电气传动系统（PDS)的相对损耗应通过计算或测量确定。计算应通过变流器供电的电机、变流器 和辅件的绝对损耗算术求和完成。 参考电气传动系统（RPDS)（见图4)）应被视为IES1

4.8IE等级与IES等级的一致性

应知道，确定电气传动系统（PDS)的IES等级不能通过每个部件L如变流器供电的电机、电网运行 电机或成套传动模块（CDM）等的IE等级相加实现。 电气传动系统（PDS)的IES分级只能在详细了解所有部件损耗的情况下，通过4.9中给出的步骤 确定。 在事先不了解扩展产品（EP）的情况下，部件的分级需要各自的IE等级。 般来说.IE等级越高 损耗越低

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表1在不同工作点的最小试验负载电流

表2不同工作点的表 间的试验负载位移因数

注：对于成套传动模块（CDM)的测试，充许与表2中规定的试验负载位移因数有土0.08的允差（见7.9）。 对于不同力矩值来说，表1中的试验负载电流和表2中的试验负载位移因数取决于额定功率。为 了限制所需的数据量，电机按功率等级进行分组。由此导致的成套传动模块（CDM)损耗不确定度足够 小，因而可进行简化。表1和表2中的试验负载数据对于任意的成套传动模块（CDM)相对输出频率都 适用。表1和表2中没有定义的其他工作点的力矩产生电流，可通过这些值的线性内插和外推得到。 成套传动模块（CDM)的数学模型应以其额定输出电流计算。如果没有给出成套传动模块（CDM) 的额定输出电流，而只给出额定有功功率P M，则成套传动模块（CDM）的额定输出电流应利用表2的

套传动模块（CDM)的额定输出视在功率应根据式

为了利用表1和表2中的输入变量计算成套传动模块（CDM)）的损耗，应使用下面给出的式（5）~ 式（16）。为了计算实际成套传动模块（CDM)）的损耗，应使用该成套传动模块（CDM)的参数值。 表18给出了用于确定IE等级的参考成套传动模块（RCDM)的计算结果，表A.1给出图6中定义 的参考成套传动模块（RCDM)8个工作点的计算结果。参考成套传动模块（RCDM)是基于400V的电 源电压。

而附录B描述了电气传动系统（PDS)中从电网到负载的全部子模块，5.2先讨论电气传动系统 (PDS)中损耗最大的子模块，随后讨论对整体电气传动系统(PDS)损耗影响轻微的那部分。

2.2输出逆变器的损耗

5.2.2.1一般要求

成套传动模块（CDM)的大部分损耗是由成套传动模块（CDM)的输出逆变器部分产生。该损耗可 用在文献中已经确认的式（5）～式（9）描述。这些计算式假设，成套传动模块（CDM)的输出电流是正弦 的，PWM脉冲基于正弦的基波电流波形随机分布。随机分布是在当PWM频率至少为电机电流基波 顿率的20倍，且采用了标准空间矢量调制算法时获得的。不考虑由成套传动模块（CDM)的过调制减 少的损耗。根据这些假设计算出参考成套传动模块（RCDM)的损耗。对于一个实际的成套传动模块 CDM)的损耗计算，功率半导体的参数值或者根据成套传动模块（CDM)在实际运行工作温度确定，或 者按数据表中规定的最高工作温度确定。如果使用多电平输出逆变器的损耗参见C.2。 对于实际的成套传动模块（CDV） 功率半导体和其他元件的参数值可参考典型值。此外，在5.2 中提出的模型可用于通过计算确定成套传动模块（CDM的损耗。允许制造商使用不同的计算模型或

5.2.2.2晶体管的通态损耗

晶体管通态损耗应根据式（5)计算：

表3给出了式（5)中参考成套传动模块（RCDM)的参数。

表3式(5)中的参考参数值

表4给出了式(5)中的变

表4式(5)中的变量

5.2.2.3续流二极管的通态损耗

二极管通态损耗应根据式（6）计算：

5给出式（6）的参考成套传动模块（RCDM)参数

表5式（6）的参考参数值

式（6)的变量等同于式(5)的变量。

式（6)的变量等同于式(5)的变量。

5.2.2.4晶体管的开关损料

(7) 参考成套传动模块（RCDM)参数。

表6给出了式（7)中的参考成套传动模块（RCDM)参数

表6式(7)中的参考参数值

式（7)中的变量也是逆变器输出电流Iout。开关损耗不依赖于电机速度。 在成套传动模块（CDM)的所有运行时间内，如果逆变器输出频率都等于0Hz，则式（7)将不再适 用。然而，可假定的是，对于几乎所有的应用场合来说，都会发现不同于0Hz的小的输出频率，例如 0.05Hz，因此式（7）应适用于所有的应用场合

5.2.2.5续流二极管开关损耗

二极管开关损耗应以相同方法，根据式（8)计算：

二极管开关损耗应以相同方法，根据式（8)计

7给出式（8)中参考成套传动模块（RCDM)的参数

表7式(8)中的参考参数值

5.2.2.6输出逆变器的总损耗

式（5)～式（8)中计算的损耗定义了在单个功率半导体中产生的损耗。三相成套传动模块（CD 出逆变器的损耗应按带六个晶体管和六个二极管根据式（9)计算： P.inerer =6 X (P.n.T +P.on.D + P.w.T + P.w.D)..............(

5.2.3输入变流器的损耗

5.2.3.1有源馈电变流器（AIC)

如果输入变流器部分由有源馈电变流器（AIC)组成，其损耗的计算方法应与输出逆变器部分相同。 在这种情况下，有源馈电变流器（AIC)的输出电流是成套传动模块（CDM)的输人电流。如果输人变流 器是其他馈电变流器参见C.3。 有源馈电变流器（AIC)的交流侧基波频率与供电电网频率相同。这限制了调制系数m可能的取 值，m的值接近1。基波输人电流和基波输人电压之间的位移因数cosΦ，在成套传动模块（CDM)电动 运行模式下接近1，在再生运行模式下接近一1。因此，使用了有源馈电变流器（AIC)的成套传动模块 (CDM)的输人电流低于其输出电流，相当于IoutXmXcosp。 假设参考成套传动模块（CDM）不包含有源债电变流器（AIC），只包含二极管整流器

5.2.3.2二极管整流器

成套传动模块（CDM)输入电流的基波分量与成套传动模块（CDM)输出有功功率成比例，由逆变 器输出电流、输出相位角和调制比的乘积计算得到。同时，成套传动模块（CDM)的输入电流方均根值 与因子1/>成正比。入因子，在式（B.2)中定义为成套传动模块（CDM)输人有功功率与其输入视在功率 之比，正比于成套传动模块（CDM)的输人电流的位移因数，且随着成套传动模块（CDM)的输入电流波 形的谐波含量提高而降低。B.4.2给出对应不同的整流器拓扑入标准值。 最后，根据式（10）计算整流器损耗：

出了式（10O)中参考成套传动模块（RCDM)的参数

式（10）中的参考参数值

表9式（10)中的变量

5.2.4输入电抗器的损

输入电抗器有时被用减少谐波。电抗器的电感量随着变流器输人功率的增加而减小。通常，该输 入电抗器的阻抗被选为逆变器额定阻抗UmL1/Ieu乘以一个系数k1choke。假定输人电抗器电压的电阻分 量为输入电抗器的整体电压降乘以某一系数k2chboke，输人电抗器的损耗应根据式（11)计算：

式（11)中对应参考成套传动模块（RCDM)的参

式（11)中的参考参数值

直流电抗器的损耗可采用与交流电抗器的损耗相同的方法计算 低频输人谐波滤波器的损耗以同样的方式计算，因为这些损耗的主要部分是由电抗器产生，而且 电容器的损耗可忽略不计

5.2.5直流环节的损耗

如B.5解释，直流环节的损耗主要由在直流环节电容之间的均压电阻和每个电容的等效串联电阻 生。在一阶近似中，直流环节电容量正比于逆变器额定功率。因此，并联在电容器上与负载无关的电 组损耗也正比于逆变器额定输出电流。此外，损耗也正比于直流环节电压的平方。电容器等效串联电 的损耗取决于整流器输出电流交流分量的平方。逆变器的高频电流造成的损耗小到可忽略不计。直 流环节的损耗最终应计算如下

表11给出式(12)中对应参考成套传动模块（RCDM)的参数。

表11式（12)中的参考参数值

5中，解释了成套传动模块（CDM)的参数k1pclimk和k2pclink的确定方法。

5.2.6载流导体的损耗

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例如在成套传动模块（CDM)的载流导体中产生电阻损耗。在数学模型中，这些损耗取决于成套传 动模块（CDM)输出电流的幅值和载流导体的欧姆电阻。这个欧姆电阻随着成套传动模块（CDM)额定 输出电流的增加而线性减小，因为高功率的成套传动模块（CDM)使用直径更大的载流导体。因此，在 组性导体上的电压降与成套传动模块（CDM)的额定电流无关。

表12给出了式（13)中对应参考成套传动模块（RCDM)的参数

表12式(13)中的参考参数值

5.2.7控制损耗和待机损耗

B.10解释了与负载无关的损耗。为了进行对比，这些损耗应在没有外部元件，如位置传感器、通信 电子模块和电机制动器连接的情况下评估。对于参考成套传动模块（RCDM)，它们应假定为表13中 的值。

3式(15)中的参考参数

5.2.8冷却损耗因数

成套传动模块（CDM)使用冷却系统，将损耗排放到周围环境中。在许多情况下，例如使用风机散 热，风机是成套传动模块（CDM)的一部分。这种冷却部件导致附加的损耗。在数学模型中，这些附加 的冷却损耗与成套传动模块（CDM)在最大损耗的工作点的所有其他损耗成正比。

对于参考成套传动模块（RCDM），冷却损耗因数设置为20%（见表14）

表14式（14)的参考参数值

5.2.9其他的成套传动模块（CDM)损耗

当成套传动模块（CDM)其他部分的所有损耗明显低于之前描述的损耗时，在数学模型中可忽略

5.3. 1 一般要求

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三相异步电机广泛应用于工业场合。它们是标准产品，一般可直接接电网运行或通过成套传动模 块（CDM）实现调频调压运行。 为了确定电气传动系统（PDS)的损耗、效率和IES等级，用户需要电机损耗的信息。这些信息可从 以下方式获得： 电机制造商，或； 一附录A中给出的参考电机的损耗，或； 附录D给出的标准IE2电机的典型损耗 附录D给出的插值算法适用于在任何所需的工作点（负载和力矩)得到损耗和效率，例如，从厂商 所提供的七个参考点的损耗（参见表F.2）得到4.2提到的那些点的值

5.3.2成套传动模块（CDM)供电的三相异步电机的附加谐波损耗

PLhl. =rhl. X Pltsi

5.3.3参考电机（RM)的损耗

5.4参考电气传动系统（RPDS)

5.4.1参考电气传动系统的损耗

在特定速度（n）、力矩（T）下工作的电气传动系统（PDS)所产生的损耗将是电气传动系统 子部件的损耗之和.见式(18)：

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PL.CDM 根据5.2的方法得到的成套传动模块（CDM）损耗： PL.Mot 根据5.3的方法得到的电机损耗； PL.Aux一参考附录B的方法得到的辅件损耗。 参考电气传动系统（RPDS）被定义为包含单个参考电机（RM）加上单个参考成套传动模块 (RCDM），参考电气传动系统（RPDS）不包括辅件。 根据功率等级选择参考电气传动系统（RPDS)中匹配的参考电机（RM)和参考成套传动模块（RC DM)，见附录A。 通常根据式（18)计算损耗。然而，参考电气传动系统（RPDS)在100%速度和100%力矩时的损耗， 是根据式（19)确定，使用参考成套传动模块（RCDM)在90%频率和100%电流的工作点，以及电机在 100%速度和100%力矩时的工作点确定。 使用参考成套传动模块（RCDM)在9O%频率时的工作点是为了避免参考成套传动模块（RCDM 在频率为100O%时出现过调制。过调制会降低成套传动模块（CDM)的损耗，但会增加电机的谐波损耗 因为这将导致电机的电压和电流的谐波含量增大 参考电气传动系统（RPDS)的损耗计算使用以下假设：参考成套传动模块（RCDM)在1OO%频率和 90%电压工作点的损耗与在90%频率和90%电压工作点的损耗相同。进一步假设，参考电机（RM)的 基本损耗增加一个修正系数kvD=1.11（根据10%的电压降，参见D.4）。这点与式（18)不同。

P L.PRDS(100.100) =PL,RCDM(90.100) +k vD X PL,RM(100,100 表16给出式(19)的参考参数，

PL.PRDS(100,100) =PL,RCDM(90.100) + k vD X PL,RM(100,1 考参数。

表16式(19)中的参考

为了计算实际电气传动系统（PDS)的损耗，电气传动系统（PDS)的供应商有责任把组成电气传动 系统（PDS)的各个部件的损耗都考虑进来，例如电机、成套传动模块（CDM)和辅件（滤波器，电缆等）。 表17给出一个7.5kW/400V的参考电气传动系统［参考成套传动模块（RCDM)和参考电机 （RM）在图6定义的工作点的相对损耗，

表177.5kW/400V的RPDS的相对损耗

不同额定功率参考电气传动系统（RPDS)的相对损耗，如表A.3所示。 相对损耗的例子如图13所示，所有的相对值都与电气传动系统（PDS)的额定输出功率相

表18IE1等级定义的RCDM的损耗

给排水造价、定额、预算68.9022021/IEC6180

如果电气传动系统(PDS)的额定功率处于表19中的两个值之间，应使用下一个更高功率等级的

本章的目的是定义型式试验，这些试验应在成套传动模块（CDM)和电气传动系 34

的目的是定义型式试验，这些试验应在成套传动模块（CDM）和电气传动系统（PDS）上进行，

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7.5成套传动模块（CDM)的损耗计算

在5.2中提出的模型可用于通过计算确定成套传动模块（CDM)的损耗。允许制造商使用不同的 计算模型或使用损耗仿真。制造商有责任在式（21）中使用正确的精度。成套传动模块（CDM)损耗计 算的应用案例见附录E。 成套传动模块（CDM)的损耗计算应基于元器件制造商给出的功率半导体的典型值，此值对应于成 套传动模块（CDM）的实际工作温度或数据表中规定的最高工作温度。 影响成套传动模块（CDM)损耗的参数应在要求的工作点中确定。当不能获得制造商的损耗数据 时，损耗应通过测量确定。 注：对于一些成套传动模块（CDM)部件，损耗测量容易进行。测量损耗和计算损耗的组合是一种确定成套传动模 块（CDM）损耗可行的方式。 最后，分别计算或测量不同部件的损耗，通过所有个体损耗之和确定成套传动模块（CDM)的总损 耗(PL.CDMLdetermined)。

技术交底7.6电气传动系统（PDS)的损耗计算