DIN EN 61922-2003 High-frequency induction heating installations - Test methods for the determination of power output of the generator (IEC 61922 2002) German version EN 61922 2002.pdf

1、DEUTSCHE NORM April 2003Hochfrequenz-InduktionserwrmungsanlagenPrfverfahren fr die Bestimmung derAusgangsleistung des Generators(IEC 61922:2002) Deutsche Fassung EN 61922:2002EN 61922ICS 25.180.10High-frequency induction heating installations Test methods for the determination of power output of the

2、 generator(IEC 61922:2002); German version EN 61922:2002Installations de chauffage par induction haute frquence Mthodes dessai pour la dtermination de la puissance de sortie dugnrateur(CEI 61922:2002); Version allemande EN 61922:2002Die Europische Norm EN 61922:2002 hat den Status einer Deutschen No

3、rm.Beginn der GltigkeitDie EN 61922 wurde am 2002-09-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 362 Industrielle Elektrowrme der DKEDeutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht

4、als E DIN IEC 27/177CD:1996-10.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 27 Industrial electroheating equipment erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2008 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komite

5、es die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabedes Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) beziehtsich die Verweisu

6、ng auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf diein Bezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich,sowe

7、it ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommenund als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bis

8、her verwendetenNormnummern wird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.Fortsetzung 17 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugs

9、weise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 61922:2003-04Preisgr. 11 Vertr.-Nr. 2511 Leerseite EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61922Oktober 2002ICS 25.180.10 D

10、eutsche FassungHochfrequenz-InduktionserwrmungsanlagenPrfverfahren fr die Bestimmung der Ausgangsleistung des Generators(IEC 61922:2002)High-frequency induction heating installationsTest methods for the determination of poweroutput of the generator(IEC 61922:2002)Installations de chauffage par induc

11、tion hautefrquenceMthodes dessai pour la dtermination de lapuissance de sortie du gnrateur(CEI 61922:2002)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2002-09-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter de

12、nen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm

13、besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wiedie offiz

14、iellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slowakei, Spanien, der Tschec

15、hischen Republik, Ungarn und demVereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2002 CENELEC Alle Rechte der Verwer

16、tung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 61922:2002 DEN 61922:20022VorwortDer Text des Schriftstcks 27/314/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61922, ausgearbeitet von demIEC TC 27 Industrial electroheating equipment, wurd

17、e der IEC-CENELEC-Parallelen Abstimmungunterworfen und von CENELEC am 2002-09-01 als EN 61922 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2

18、003-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2005-09-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norm-Inhalt.Anhnge, die als informativ bezeichnet sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ und An

19、hang A informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61922:2002 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.EN 61922:20023InhaltSeiteVorwort 2Anerkennungsnotiz . 21 Anwendungsbereich . 42 Normative Verweisun

20、gen 43 Begriffe . 44 Prflasten . 54.1 Kegeliges Last-Kalorimeter . 54.2 Lampenlast-Temperaturverfahren . 54.3 Angepasste Widerstandslasten . 55 Beschreibungen der Prfungen. 55.1 Kegeliges Last-Kalorimeter . 65.2 Lampenlast-Temperaturverfahren . 75.3 Angepasste Widerstandslasten . 8Anhang A (informat

21、iv) Berechnung der Induktivitt des Prfinduktors 15Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen 17Bild 1 Bestimmung der Ausgangsleistung 9Bild 2 Beispiel eines Kalorimeters 10Bild 3 Beispiel eines Wasserwiderstandes zur

22、 Leistungsmessung 11Bild 4 Beispiel eines Prfinduktors mit einer Wirkung. 12Bild 5 Beispiel fr eine einstellbare Induktivitt 13Bild 6 Beispiel einer Schaltung fr die Messung mit dem LampenlastTemperaturverfahren 14Bild A.1 Hauptabmessungen des Prfinduktors fr das kegelige Kalorimeter . 16EN 61922:20

23、0241 AnwendungsbereichDiese Internationale Norm gilt fr industrielle Radio- oder Hochfrequenz-Induktionserwrmungsanlagen frthermische Anwendungen, (z. B. zum Oberflchenhrten, Schweien, Lten, Schmelzen, Schmieden,Zonenreinigen von Halbleitern usw.).Diese Norm gilt fr Hochfrequenz-Induktionserwrmungsa

24、nlagen im Frequenzbereich bis 300 MHz frLeistungsbereiche von 500 W und hher und schliet Hochfrequenz-Generatoren und -Induktorenzusammen mit notwendigen mechanischen Einrichtungen fr die Lasthandhabung ein (z. B.Hrtemaschinen).Der Hauptzweck der Norm ist die Bereitstellung der Prfverfahren fr die B

25、estimmung der Ausgangsleistungder Quellen industrieller Hochfrequenz-Induktionserwrmungsanlagen.Die in der Norm beschriebenen Lasten knnen zur Beurteilung der Einhaltung der elektromagnetischenVertrglichkeit nach CISPR 11 benutzt werden.Diese Norm bezieht sich auf das Leistungsvermgen des Generators

26、 unter den vom Hersteller angegebenenLangzeitbedingungen.Die Prfverfahren fr die Ausgangsleistung der Generatoren bei Pulsbetrieb mit kleinen Tastverhltnissen(z. B. adiabatisches Kalorimeter) sind in Bearbeitung.Im Handel sind elektronische Systeme zur Leistungsmessung erhltlich, aber bei ihrer Anwe

27、ndung ist zubeachten, dass die Genauigkeit besonders bei hheren Frequenzen nicht garantiert werden kann. (DieseGerte erfordern Wandler fr hohe Strme und Spannungen fr die Messung der Ausgangsleistung undliefern fehlerhafte Ergebnisse bei hheren Frequenzen). Fr die erfolgreiche Anwendung erfordern di

28、eseVerfahren umfangreiche Fachkenntnisse und werden deshalb in dieser Norm nicht behandelt.2 Normative VerweisungenDie nachfolgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisunge

29、n gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).IEC 60050-841, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) Chapter 841: Industrial electroheating.IEC 60519-1, Safety in electroheat installations Part 1: General requirements.IEC 60519-3:1988, Safety in e

30、lectroheat installations Part 3: Particular requirements for induction andconduction heating and induction melting installations.IEC 61308:1994, High-frequency dielectric heating installations Test methods for the determination ofpower output.CISPR 11, Industrial, scientific and medical (ISM) radio-

31、frequency equipment Electromagnetic disturbancecharacteristics Limits and methods of measurement.3 BegriffeFr die Anwendung dieser Internationalen Norm gelten die in IEC 60050-841, IEC 60519-1 und IEC 60519-3angegebenen sowie die folgenden Begriffe.3.1hochfrequente Ausgangsleistungdie an den Ausgang

32、sklemmen des Generators gemessene Leistung, welche die in dieser Norm festgelegtePrflast speistEN 61922:20025ANMERKUNG Dieser Begriff wird auf Bild 1 erklrt. Die linke Hlfte der Zeichnung enthlt den Generator und wirddurch die beiden Ausgangsklemmen begrenzt. Die Last wird an diese Klemmen angeschlo

33、ssen. Die gesamte auerhalbdes Generatorgehuses auftretende Leistung wird als die Ausgangsleistung des Generators bezeichnet. Sie umfasst dieim Induktor, den Leitungen, dem Kalorimeter usw. umgesetzte Leistung.3.2KalorimeterGert zur Messung der hochfrequenten Leistung, welches aus einem wassergekhlte

34、n Teil mit geregeltemDurchfluss besteht und dessen Temperaturdifferenz zwischen Wassereinlass und -auslass gemessen wirdANMERKUNG Dieses Teil ist aus Stahl oder einem anderen leitenden Werkstoff gefertigt, in welchem hochfrequenteStrme induziert werden knnen.3.3Oberflchen-LeistungsdichteVerhltnis de

35、r Leistung zur wirksamen Oberflche des Kalorimeters3.4SchleifeninduktorInduktor in Form einer Schleife, welcher nahe an die Last gebracht wird ohne sie vollstndig zu umschlieen3.5Prflastaus Verbindungsleitungen, Induktor und Kalorimeter bestehende Einrichtung. Wenn ein Widerstand ohneinduktive Antei

36、le als Last verwendet wird, muss ein Hilfsresonanzkreis zur Beseitigung der Oberwellen-leistung benutzt werden. Wenn dieser Hilfskreis nicht Bestandteil des Generators ist, werden die Verluste indiesem Kreis zusammen mit den Verlusten in den anderen Teilen der Prflast gemessen4 PrflastenEs gibt drei

37、 verschiedene Arten von Prflasten fr die Ausgangsleistung in Hochfrequenz-Induktions-erwrmungsanlagen. Nur die wichtigsten werden hier beschrieben. Die spezielle Art des Aufbaus muss denbekannten Ingenieurtechniken entsprechen.4.1 Kegeliges Last-KalorimeterDas kegelige Last-Kalorimeter wird normaler

38、weise als ein Teil der Prflast verwendet. Dieses Kalorimetererlaubt einfache Vernderungen der Last und den Austausch von Induktoren ohne Teile des Aufbausentfernen zu mssen (z. B. Wasseranschlsse zum Kalorimeter).4.2 Lampenlast-TemperaturverfahrenDas Lampenlast-Temperaturverfahren wird bis zu etwa 2

39、0 kW angewendet. Vernderungen der Last sindsowohl durch die Auswahl der Lampen selbst mglich, als auch durch Kombination mehrerer Lampen inParallel- und/oder Reihenschaltung.4.3 Angepasste WiderstandslastenEine angepasste Widerstandslast kann dort verwendet werden, wo diese an die Hochfrequenz-Ausga

40、ngsklemmen angeschlossen werden kann.5 Beschreibungen der PrfungenElektromagnetische Felder an Orten, die von Wartungspersonal begangen werden, mssen den nationalenund/oder internationalen Sicherheitsbestimmungen gengen.Hochfrequenzfelder drfen nicht Messgerte beeinflussen. Dies gilt besonders fr Qu

41、ecksilberthermometer,die nicht magnetischen Feldern mit groer Feldstrke ausgesetzt sein drfen.EN 61922:20026Bei allen aufgefhrten Wrmemessverfahren ist darauf zu achten, dass die Auslasstemperatur so nahe wiemglich an der Last gemessen wird.Auer den aufgefhrten Wrmemessverfahren knnen auch direkte e

42、lektrische Messverfahren angewendetwerden. In diesem Fall mssen sowohl die Strom- und Spannungswandler als auch das Messinstrumentselbst fr den Leistungsfaktor und die Arbeitsfrequenz mit deren Oberwellen ausgelegt sein. Die Summe allerFehler darf nicht 5 % berschreiten.ANMERKUNG Wenn es in besonder

43、en Fllen notwendig ist, Leistungen im Bereich 100 W bis 500 W zu messen,knnen grere Fehler als 5 % zugelassen werden.5.1 Kegeliges Last-KalorimeterEin typisches Beispiel zeigt Bild 2. Die Auenwnde des Kalorimeters bestehen aus unlegiertem Stahl. DerGebrauch von hochlegiertem Stahl wird nicht empfohl

44、en, weil die Permeabilitt geringer ist, als fr diemeisten Lasten in praktischer Anwendung notwendig. Die Dicke der Wnde soll hinreichende mechanischeFestigkeit sicherstellen (auch im Falle einer berhitzung). Der innere Kegel kann auch aus Stahl gefertigtsein. Der Querschnitt dieser wasserdurchstrmte

45、n Teile sollte mglichst gleichmig sein, um eine geeigneteDurchflussgeschwindigkeit fr den besten Wrmeaustausch zu ermglichen.ANMERKUNG 1 Fr den Einsatz der Last oberhalb des Curie-Punktes wird ein Kalorimeter mit Auenwnden ausMessing oder nicht rostendem austenitischem Stahl eingesetzt.Die ueren Abm

46、essungen des Kegels mssen so ausgewhlt werden, dass die Oberflchen-Leistungsdichte auf den vom Induktor abgedeckten Teilen des Kalorimeters 0,5 kW/cm2nicht berschreitet.Die typischen Abmessungen sind auf Bild 2 angegeben.ANMERKUNG 2 Eine hhere Oberflchen-Leistungsdichte kann eine bermige Erwrmung de

47、r Kalorimeterwndeund in Folge grere Strahlungsverluste und Fehler bei der Leistungsbestimmung bewirken. Noch hhere Oberflchen-Leistungsdichte oder die nicht zentrische Anordnung des Kalorimeters im Induktor kann eine rtliche berhitzung undPerforierung der Wnde bewirken. Wenn eine hhere Oberflchen-Le

48、istungsdichte fr eine besondere Prfungnotwendig ist, dann darf ein einfaches zylindrisches Kalorimeter mit einer verminderten Wandstrke von nicht weniger als0,6 mm mit intensiver Khlung einsetzen. Ein derartiges Gert kann leicht unbrauchbar werden, und deshalb sollte dieuere Hlle leicht austauschbar

49、 sein.Das Kalorimeter muss wassergekhlt sein. Der empfohlene Wasserdurchfluss liegt bei 1 l/min je kW, abernicht weniger als 0,5 l/min je kW. Die Durchflussmenge muss konstant sein.Um die Bildung von Dampf zu vermeiden, muss der Wasserstrom z. B. mittels Durchfluss-Verriegelungs-schalter berwacht werden.ANMERKUNG 3 Eine geringe