电动汽车中使用的变频器驱动电机,会因开关动作瞬间产生高压。若绕组的局部放电长时间持续,会导致绝缘老化,有可能引发短路或绝缘击穿等重大事故(如火灾等)。通过检测绝缘击穿和绝缘老化的原因,能够提升电机的质量与安全性。为此,除常规测试之外,进行局部放电测试是行之有效的方法。这样一来,就能够在生产线上检测出存在潜在不良的电机及零部件,从而防止其流入市场。
驱动电机的变频器电压,是一种高速重复开关动作的波形。每次进行开关动作时,都会产生超过开关电压两倍的浪涌电压,给电机内部的绕组间施加瞬间高压。这种重复的变频浪涌电压会加速绕组的绝缘老化。
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潜在不良会引发重大事故
一般来说,对没有做过恰当绝缘处理的绕组施加超过350V的电压时,就会发生局部放电。当电机绕组中存在绝缘性能较低的部位时,便会发生局部放电,长此以往会加速绝缘的老化。这种由于局部放电而产生的绝缘老化,可能会引发短路和绝缘击穿,最终导致重大事故(如火灾等)的发生。
在绝缘击穿前发现潜在的不良
检查电机的绝缘电阻和耐压的目的是发现明显的绝缘不良。
但是,这些测试无法发现潜在的绝缘不良。
潜在的绝缘不良可通过局部放电测试来发现。
发生局部放电的地方
局部放电测试是指在各相间施加高压的同时,检测局部放电情况的测试。
该测试在绕组间(匝间)、相间以及各相与定子铁芯间进行。
1、匝间:是指同一相的线圈之间以及线圈与对地之间,因电压差而产生的放电现象。(检测时)会使用脉冲电压。
2、相间:是指不同相的绕组间因接触,或绝缘纸移位、破损而产生的放电。在中性点开路状态下,使用高压交流电源进行测试是较为理想的方式。
3、各相与定子铁芯间:是指由于绕组与定子铁芯接触,或绝缘纸移位、破损而产生的放电。检测时会使用高压交流电源。
选择可准确检出局部放电的施加波形
由于匝间测试是针对变频器浪涌的耐受测试,所以要使用脉冲波形进行脉冲局部放电测试。
对于相间以及各相与定子铁芯间的测试,理想的做法是进行反复施加高压的交流局部放电(AC PD)测试。
但是,在中性点闭合的相间测试中,由于无法进行交流局部放电(AC PD)测试,因此会使用脉冲波形。
HIOKI日置推荐在定子的局部放电测试中,根据情况选择交流局部放电(交流PD)测试或脉冲局部放电(脉冲PD)测试。
而一台“局部放电检测仪ST4200”即可进行上述的2种局部放电检测。
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来源:汽车测试网