Národní předmluva

Informace o citovaných dokumentech

IEC 60034-19:2014 zavedena v ČSN EN 60034-19:2015 (35 0000) Točivé elektrické stroje – Část 19: Specifické zkušební metody pro stejnosměrné stroje napájené konvenčním způsobem a z usměrňovače

IEC 60136 dosud nezavedena

IEC 60276:2018 zavedena v ČSN EN IEC 60276 ed. 2:2019 (35 0801) Uhlíkové kartáče, kartáčové držáky,
komutátory a sběrací kroužky – Definice a třídění

IEC 60356 dosud nezavedena

IEC 60584-1:2013 zavedena v ČSN EN 60584-1 ed. 2:2014 (25 8331) Termoelektrické články – Část 1: Údaje napětí a tolerance

IEC 60751:2008 zavedena v ČSN EN 60751:2014 (25 8340) Průmyslové platinové odporové teploměry a platinové teplotní senzory

IEC/TR 61015 dosud nezavedena

ISO 1190-1:1982 dosud nezavedena

ISO 3274:1996 zavedena v ČSN EN ISO 3274:1999 (25 2322) Geometrické požadavky na výrobky (GPS) – Struktura povrchu: Profilová metoda – Jmenovité charakteristiky dotykových (hrotových) přístrojů

ISO 15510:2014 dosud nezavedena

Souvisící ČSN

ČSN EN 60027-4:2008 (33 0100) Písmenné značky používané v elektrotechnice – Část 4: Točivé elektrické stroje

ČSN IEC 60050-811:2019 (33 0050) Mezinárodní elektrotechnický slovník – Část 811: Elektrická trakce

ČSN EN ISO 4287:1999 (01 4450) Geometrické požadavky na výrobky (GPS) – Struktura povrchu: Profilová metoda – Termíny, definice a parametry struktury povrchu

ČSN EN ISO 4287:1999/A1:2010 (01 4450) Geometrické požadavky na výrobky (GPS) – Struktura povrchu: Profilová metoda – Termíny, definice a parametry struktury povrchu

Vysvětlivky k textu této normy

V případě nedatovaných odkazů na evropské/mezinárodní normy jsou ČSN uvedené v článku „Informace
o citovaných dokumentech“ nejnovějšími vydáními, platnými v době schválení této normy. Při používání této normy je třeba vždy použít taková vydání ČSN, která přejímají nejnovější vydání nedatovaných evropských/
mezinárodních norem (včetně všech změn).

Informativní údaje z IEC 60773:2021

Tuto mezinárodní normu vypracovala technická komise IEC/TC 2 Točivé elektrické stroje.

Toto druhé vydání zrušuje a nahrazuje první vydání z roku 1983. Toto vydání je jeho technickou revizí.

Toto vydání obsahuje v porovnání s předchozím vydáním dále uvedené významné technické změny:

– Struktura kapitol byla upravena z hlediska zkušebního postupu používaného v laboratoři. Nové pořadí je násle-
dující: specifikace zkušebního zařízení (kapitola 4), obecný zkušební postup (kapitola 5) a specifický postup pro každou provozní charakteristiku (kapitoly 6 až 8).

– Byla přidána nová kapitola 9 za účelem zavedení zkoušky pásma temné komutace pro charakterizaci materiálů kartáčů u stejnosměrných strojů.

Text této normy se zakládá na těchto dokumentech:

FDIS	Zpráva o hlasování
2/2045/FDIS	2/2050/RVD

Úplnou informaci o hlasování při schvalování této normy lze najít ve zprávě o hlasování ve výše uvedené tabulce.

Tento dokument byl vypracován v souladu se směrnicemi ISO/IEC, část 2.

Komise rozhodla, že obsah tohoto dokumentu zůstane nezměněn až do data příští prověrky (stability date) uvedeného na webových stránkách IEC (http://webstore.iec.ch) v údajích o tomto dokumentu. K tomuto datu bude dokument buď

– znovu potvrzen,

– zrušen,

– nahrazen revidovaným vydáním, nebo

– změněn.

Vypracování normy

Zpracovatel: CTN AZVN, z. s., IČO 65400739, Ing. Pavel Ryška, Ph.D.

Technická normalizační komise: TNK 129 Točivé elektrické stroje

Pracovník České agentury pro standardizaci: Ing. Václav Bošek

Česká agentura pro standardizaci je státní příspěvková organizace zřízená Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví na základě ustanovení § 5 odst. 2 zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů.

EVROPSKÁ NORMA EN IEC 60773
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Květen 2021

ICS 29.160.10

Točivé elektrické stroje – Zkušební metody a přístroje
pro měření provozních charakteristik kartáčů
(IEC 60773:2021)

Rotating electrical machines – Test methods and apparatus
for the measurement of the operational characteristics of brushes
(IEC 60773:2021)

Machines électriques tournantes – Méthodes d’essai et appareils pour le mesurage des caractéristiques opérationnelles des balais
(IEC 60773:2021)

Drehende elektrische Maschinen – Prüfverfahren
und -einrichtungen für die Messung
der Betriebseigenschaften von Kohlebürsten
(IEC 60773:2021)

Tato evropská norma byla schválena CENELEC dne 2021-05-12. Členové CENELEC jsou povinni splnit vnitřní předpisy CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy.

Aktualizované seznamy a bibliografické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání v Řídicím centru CEN-CENELEC nebo u kteréhokoliv člena CENELEC.

Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CENELEC do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Řídicímu centru CEN-CENELEC, má stejný status jako oficiální verze.

Členy CENELEC jsou národní elektrotechnické komitéty Belgie, Bulharska, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty,
Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Republiky Severní Makedonie, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Srbska, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

Evropský výbor pro normalizaci v elektrotechnice

European Committee for Electrotechnical Standardization

Comité Européen de Normalisation Electrotechnique

Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung

Řídicí centrum CEN-CENELEC: Rue de la Science 23, B-1040 Brusel

© 2021 CENELEC Veškerá práva pro využití v jakékoliv formě a jakýmikoliv prostředky
jsou celosvětově vyhrazena členům CENELEC.
Ref. č. EN IEC 60773:2021 E

Evropská předmluva

Text dokumentu 2/2045/FDIS, budoucího druhého vydání IEC 60773, který vypracovala technická komise IEC/TC 2 Točivé elektrické stroje, byl předložen k paralelnímu hlasování IEC-CENELEC a byl schválen CENELEC jako EN IEC 60773:2021.

Jsou stanovena tato data:

– nejzazší datum zavedení dokumentu na národní úrovni vydáním identické národní normy nebo vydáním oznámení o schválení k přímému používání jako normy národní	(dop)	2022-02-12
– nejzazší datum zrušení národních norem, které jsou s dokumentem v rozporu	(dow)	2024-05-12

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CENELEC nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.

Oznámení o schválení

Text mezinárodní normy IEC 60773:2021 byl schválen CENELEC jako evropská norma bez jakýchkoliv modifikací.

Obsah

Strana

1......... Rozsah platnosti............................................................................................................................................................................ 11

2......... Citované dokumenty..................................................................................................................................................................... 11

3......... Termíny, definice, značky a zkratky........................................................................................................................................... 11

3.1...... Termíny a definice........................................................................................................................................................................ 11

3.2...... Značky............................................................................................................................................................................................. 17

3.2.1... Značky a jednotky.......................................................................................................................................................................... 17

3.2.2... Dolní indexy.................................................................................................................................................................................... 18

3.3...... Zkratky............................................................................................................................................................................................. 19

4......... Specifikace zkušebního zařízení................................................................................................................................................ 20

4.1...... Společná specifikace................................................................................................................................................................... 20

4.1.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 20

4.1.2... Kroužky............................................................................................................................................................................................ 20

4.1.3... Kartáče............................................................................................................................................................................................ 21

4.1.4... Kartáčové držáky........................................................................................................................................................................... 21

4.1.5... Napájecí zdroj................................................................................................................................................................................ 22

4.1.6... Přístrojové vybavení...................................................................................................................................................................... 23

4.2...... Specifikace zkušebního zařízení pro komutátory................................................................................................................... 31

4.2.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 31

4.2.2... Zkušební kroužky........................................................................................................................................................................... 31

4.2.3... Uspořádání kartáčů....................................................................................................................................................................... 35

4.2.4... Speciální kartáč pro měření úbytku napětí............................................................................................................................... 35

4.3...... Zkušební zařízení pro sběrací kroužky...................................................................................................................................... 36

4.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 36

4.3.2... Kroužek........................................................................................................................................................................................... 36

4.3.3... Kartáče............................................................................................................................................................................................ 37

4.3.4... Konfigurace pro DC a AC provoz............................................................................................................................................... 38

5......... Zkušební plán a provozní podmínky.......................................................................................................................................... 39

5.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 39

5.2...... Podmínky prostředí....................................................................................................................................................................... 40

5.2.1... Laboratorní prostředí.................................................................................................................................................................... 40

5.2.2... Teplota okolního vzduchu a teplota povrchu kroužku............................................................................................................ 40

5.2.3... Vlhkost okolí................................................................................................................................................................................... 40

5.3...... Provozní podmínky....................................................................................................................................................................... 40

5.4...... Příprava zkoušky a prohlídka...................................................................................................................................................... 40

5.4.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 40

5.4.2... Zkušební zařízení.......................................................................................................................................................................... 40

5.4.3... Kartáčové držáky........................................................................................................................................................................... 41

5.4.4... Zkušební kartáče........................................................................................................................................................................... 41

5.4.5... Drsnost kroužku............................................................................................................................................................................. 41

5.4.6... Zabroušení kartáče....................................................................................................................................................................... 41

5.4.7... Měření kartáčů............................................................................................................................................................................... 41

5.5...... Zkušební sekvence....................................................................................................................................................................... 41

Strana

5.5.1... Zahájení zkoušky........................................................................................................................................................................... 41

5.5.2... Doba trvání zkoušky...................................................................................................................................................................... 42

5.6...... Měření a pozorování..................................................................................................................................................................... 42

5.6.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 42

5.6.2... Intervaly mezi měřeními.............................................................................................................................................................. 42

5.6.3... Před zahájením zkušební sekvence.......................................................................................................................................... 42

5.6.4... Měření během zkušební sekvence............................................................................................................................................ 43

5.6.5... Měření po zkušební sekvenci...................................................................................................................................................... 43

6......... Určení součinitele tření................................................................................................................................................................. 43

6.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 43

6.2...... Zkušební podmínky....................................................................................................................................................................... 44

6.3...... Měření.............................................................................................................................................................................................. 44

6.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 44

6.3.2... Uspořádání zkušebního zařízení u metody a)......................................................................................................................... 44

6.3.3... Uspořádání zkušebního zařízení u metody b)......................................................................................................................... 44

6.4...... Výpočet součinitele tření.............................................................................................................................................................. 44

6.4.1... Uspořádání zkušebního zařízení u metody a)......................................................................................................................... 44

6.4.2... Uspořádání zkušebního zařízení u metody b)......................................................................................................................... 44

6.5...... Záznam v protokolu...................................................................................................................................................................... 45

7......... Určení úbytku napětí..................................................................................................................................................................... 45

7.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 45

7.2...... Zkušební podmínky....................................................................................................................................................................... 46

7.3...... Měření.............................................................................................................................................................................................. 46

7.3.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 46

7.3.2... Celkový úbytek napětí na kartáči U_B.......................................................................................................................................... 46

7.3.3... Úbytek napětí na styku kartáče U_C............................................................................................................................................. 46

7.4...... Výpočet............................................................................................................................................................................................ 46

7.4.1... Celkový úbytek napětí na kartáči U_B.......................................................................................................................................... 46

7.4.2... Úbytek napětí na styku kartáče U_C............................................................................................................................................. 47

7.5...... Záznam v protokolu...................................................................................................................................................................... 48

8......... Určení opotřebení kartáče........................................................................................................................................................... 48

8.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 48

8.2...... Zkušební podmínky....................................................................................................................................................................... 48

8.3...... Měření.............................................................................................................................................................................................. 48

8.4...... Výpočet opotřebení kartáče......................................................................................................................................................... 49

8.5...... Záznam v protokolu...................................................................................................................................................................... 50

9......... Určení schopnosti komutace u materiálů kartáčů specifickou zkouškou pásma temné komutace na DC stroji....... 50

9.1...... Obecně............................................................................................................................................................................................ 50

9.2...... Uspořádání..................................................................................................................................................................................... 50

9.3...... Zkušební postup............................................................................................................................................................................ 53

9.3.1... Příprava zkoušky........................................................................................................................................................................... 53

9.3.2... Provozní podmínky a zkušební sekvence................................................................................................................................ 53

9.4...... Diagram pásma temné komutace............................................................................................................................................. 54

Strana

9.5...... Interpolace...................................................................................................................................................................................... 55

9.5.1... Obecně............................................................................................................................................................................................ 55

9.5.2... Vliv tloušťky filmu na komutátoru na zónu pásma temné komutace.................................................................................. 55

9.5.3... Vliv kontaktního odporu kartáče................................................................................................................................................. 56

9.5.4... Odhad odchylky mechanické stability kontaktu pomocí srovnání diagramů pásma temné
komutace před a po dlouhodobém kritickém provozu.......................................................................................................... 58

Příloha A (informativní) Doplňkové informace k měření součinitele tření................................................................................... 60

A.1...... Podrobnosti výpočtu součinitele tření pomocí metody a) z článku 4.1.6.1.2..................................................................... 60

A.2...... Nastavení tenzometru pro výpočet součinitele tření pomocí metody b) z článku 4.1.6.1.3............................................ 60

A.2.1.. Obecně............................................................................................................................................................................................ 60

A.2.2.. Korelace mezi výstupním napětím a zatížením...................................................................................................................... 60

A.2.3.. Korelace mezi součinitelem tření a zatížením......................................................................................................................... 61

Příloha B (informativní) Případy odchylek zón pásma temné komutace.................................................................................... 63

B.1..... Zóna pásma temné komutace v případě omezené styčné plochy...................................................................................... 63

B.2..... Vliv mechanické nestability styku kartáče v podobě chvění kartáče na zónu pásma temné komutace...................... 65

B.3..... Hystereze zóny pásma temné komutace mezi rostoucím I_a a klesajícím I_a....................................................................... 66

Příloha C (informativní) Příklad zkušebního protokolu.................................................................................................................... 67

Bibliografie.................................................................................................................................................................................................. 69

Příloha ZA (normativní) Normativní odkazy na mezinárodní publikace a jim odpovídající evropské publikace................. 70

Obrázky

Obrázek 1 – Profil a určení výšky prvků profilu. 12

Obrázek 2 – Síly působící na kartáč. 14

Obrázek 3 – Úbytek napětí na kartáči při provozu. 15

Obrázek 4 – Konfigurace kartáčového držáku. 22

Obrázek 5 – Měření mechanického momentu metodou a) 23

Obrázek 6 – Stroj pro zkoušení kartáčů metodou b) 24

Obrázek 7 – Uspořádání zkušebního zařízení se snímačem zatížení 25

Obrázek 8 – Bod k aplikaci kontaktní sondy pro kartáč pro U_C. 27

Obrázek 9 – Umístění termočlánků. 28

Obrázek 10 – Vyhodnocení teploty na styku θ_C pomocí interpolace. 29

Obrázek 11 – Ilustrace rozměrů a přípravy drážek mezi lamelami 32

Obrázek 12 – Pokrytí kartáče. 34

Obrázek 13 – Konfigurace kartáčů. 35

Obrázek 14 – Uspořádání řídicího kartáče. 36

Obrázek 15 – Charakteristiky žlábků. 37

Obrázek 16 – Uspořádání zkušebního zařízení pro DC provoz se 2 kartáči na polaritu. 38

Obrázek 17 – Uspořádání zkušebního zařízení pro AC provoz se 2 kartáči 39

Obrázek 18 – Příklad závislosti součinitele tření m na obvodové rychlosti n_p 45

Obrázek 19 – Příklad závislosti celkového úbytku napětí na kartáči U_B na hustotě proudu J_B. 48

Obrázek 20 – Příklad míry opotřebení WR_i kartáčů během zkoušky pro zkušební zařízení se 4 kartáči 49

Obrázek 21 – Uspořádání obvodu pro zkoušku pásma temné komutace pomocí DC generátoru
a odporové zátěže. 51

Strana

Obrázek 22 – Uspořádání obvodu pro zkoušku pásma temné komutace pro Brondellovu metodu
zpětného zatěžování 52

Obrázek 23 – Určení zóny pásma temné komutace pro danou konstantní rychlost otáčení 54

Obrázek 24 – Vliv tloušťky filmu na komutátoru na zónu pásma temné komutace. 56

Obrázek 25 – Porovnání pásem temné komutace pro kartáč s vysokým kontaktním odporem a pro kartáč s nízkým kontaktním odporem v případě motoru. 57

Obrázek 26 – Porovnání pásem temné komutace pro kartáč s vysokým kontaktním odporem a pro kartáč s nízkým kontaktním odporem v případě generátoru. 57

Obrázek 27 – Diagram s odchylkou pásma temné komutace před a po kritickém provozu s opakovanou
aplikací vrcholového zatížení 225 %, pro „silnou jakost“ materiálu. 58

Obrázek 28 – Diagram s odchylkou pásma temné komutace před a po kritickém provozu s opakovanou
aplikací vrcholového zatížení 225 %, pro „slabou jakost“ materiálu. 59

Obrázek A.1 – Korelace mezi výstupním napětím snímače zatížení U_Ic o hmotnosti m.............................................................. 61

Obrázek A.2 – Příklad korelace mezi zatížením a součinitelem tření m.......................................................................................... 62

Obrázek B.1 – Omezená styčná plocha a snížení tangenciálního rozměru při styku................................................................... 63

Obrázek B.2 – Zóna pásma temné komutace v případě omezené styčné plochy........................................................................ 64

Obrázek B.3 – Vliv mechanické nestability styku kartáče v podobě chvění kartáče na zónu pásma temné komutace........ 65

Obrázek B.4 – Hystereze zóny pásma temné komutace mezi rostoucím I_arm a klesajícím I_arm.................................................. 66

Tabulky

Tabulka 1 – Rozměry zkušebních kartáčů............................................................................................................................................ 21

Tabulka 2 – Zkušební podmínky............................................................................................................................................................. 40

1 Rozsah platnosti

Tento dokument se týká zkušebních metod používaných pro měření provozních charakteristik kartáčů, které jsou určeny k provozu na strojích s komutací a sběracími kroužky při stanovených zkušebních podmínkách.

Po určitém rozšíření mohou být některé zkoušky použitelné pro jiné druhy kluzných elektrických kontaktů elektrických spotřebičů.

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.