潮湿环境对牵引电机定子绕组绝缘性能影响研究

为了研究潮湿环境对牵引电机定子绝缘性能的影响，本文以牵引电机新造定子绕组和检修定子绕组绝缘系统为研究对象，对绕组及其端部分别进行了湿热试验，测试了绕组绝缘系统吸潮前后绝缘性能的变化，分析了湿气向绝缘系统渗透的主要途径。结果表明：定子绕组绝缘系统受潮后会使其绝缘电阻下降，潮湿环境下最薄弱部分为端部联线焊接绝缘，是湿气向绝缘系统渗透的主要途径，该湿气通道一旦形成湿气容易被烘干，但在潮湿环境下湿气又会进入通道使绝缘电阻下降，长期运行后潮湿会导致定子绕组的绝缘性能下降。     

高速机车牵引电机定子绕组匝间电压分布特性的仿真研究

基于JD116型变频牵引电机,建立定子槽模型,通过有限元分析定子槽的电磁场计算绕组分布参数值;利用MATLAB仿真软件建立变频调速牵引电机定子绕组高频等效电路模型,探讨了电机定子绕组匝间电压的分布特性.仿真结果表明,增大输入脉冲电压的上升沿时间、减小等效匝对地电容和绕组自感可以改善绕组匝间电压的分布.该结果为变频牵引电机绝缘材料的选取、绝缘结构的优化设计提供了理论依据.     

电机定子绕组绝缘老化特陛的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场、热、电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘电、热及机械老化特性。     

电机定子绕组绝缘老化特性的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场,热,电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组的绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘机,热及机械老化特性。     

电机定子绕组绝缘老化特性的在线分析

高压电机在实际运行过程中,定子绕组绝缘将经受电场、热、电磁力和机械应力等的作用,导致绝缘的电气机械强度逐渐降低,形成绝缘老化。本文介绍了高压电机定子绕组的绝缘结构和防晕结构,探讨了高压电机在运行过程中定子绕组绝缘电、热及机械老化特性。     

牵引电机绝缘系统的可靠性试验研究

为了研究牵引电机绝缘系统的可靠性,根据牵引电机的运行环境,制定了电热联合老化、温度变化、恒定湿热、机械振动和沙尘为老化因子的可靠性验证方法,对机车牵引电机基准绝缘结构和待评结构进行对比试验,并测量了绝缘电阻、介质损耗因数和局部放电起始电压等非破坏性特征参数.结果表明:可靠性验证方法可以快速对比绝缘系统的可靠性,试验过程中绝缘性能先升高后下降,介质损耗因数和局部放电起始电压对绝缘系统老化的表征效果比绝缘电阻明显.     

高压脉冲方波下聚酰亚胺薄膜电老化寿命模型

逆变器输出的高压脉冲方波会导致变频调速牵引电机绝缘过早损坏,其老化机理与工频交流电压下不同.利用一种高压脉冲绝缘老化试验系统模拟变频器对变频调速牵引电机定子绕组绝缘的老化作用,以聚酰亚胺薄膜为试验对象,研究了脉冲方波幅值、频率对绝缘寿命的影响,提出了高压脉冲方波下绝缘材料的电老化寿命模型.     

高压方波脉冲下的电热老化绝缘寿命模型

采用一种高压脉冲绝缘老化试验系统,模拟变频器对变频调速牵引电机定子绕组绝缘材料——聚酰亚胺薄膜进行脉冲电压幅值-温度、频率-温度和频率-电压联合老化试验,利用一元二参数Weibull分布统计分析了3种老化条件下的绝缘寿命试验数据,提出了脉冲下绝缘材料的电热联合老化寿命模型。     

高压电动机绝缘老化的判定及处理

我处高压输油电动机主要型号为JSQ1510—4,额定电压为6000V,转速为1485r／min,为20世纪70年代产品,运行已达20年之久,其绝缘材料已超过了在耐热等级规定的温度下长期(15～20年)工作的年限。这些高压电动机内部绕组绝缘材料的介电性能、机械强度、耐热性能、吸湿性能均有不同程度的下降。现简介两种判断绝缘老化的方法。     

采用tanδ表征变频电机绞线对绝缘老化特性的研究

变频电机定子绝缘用电磁线的失效是导致电机绝缘破坏的主要原因。为此,针对JD117变频电机匝间绝缘用电磁线进行试验研究,以绞线对为试验对象,在双极性高频脉冲电压下,进行了不同频率和不同时间的老化,测试并分析了试样的介电频率谱和温度谱,结合扫描电镜(SEM)研究了不同老化条件对绞线对表面形貌的影响。试验结果表明:随着老化程度的加深,通过分析tanδ的频率谱,其峰值点的数值可以被用来判断绝缘的老化状况。老化使得材料内部结构发生变化,长链发生断裂,生成了小分子量的极性分子,松弛极化更易建立。老化前后,绞线对表面的形貌有很大的不同并且差异随着老化程度的加深而加大。     

高压电机定子采用散绕组的绝缘结构分析

高压电机的定子通常采用成型绕组,同时需配套开口槽,导致电机成本增加、气隙磁场谐波含量增大、齿槽转矩增大等一系列问题。为了解决上述问题,可以采用散嵌圆铜线绕组。对于高压电机采用散绕组,绝缘问题是关注和研究的重点。以1台高压散绕组电机为例,利用有限元法分析了高压电机采用散绕组的绝缘结构可靠性,分别分析了匝间绝缘、主绝缘、层间绝缘和端部绝缘的绝缘情况以及主绝缘被冲片毛刺划伤情况下的电场强度分布,并根据分析结果针对电机槽内绝缘做出了优化,制造了1台样机并对样机进行了耐电压试验。验证了高压电机定子采用散绕组在一定程度上是可行的,为高压电机定子绝缘结构设计提供了参考。     

变频牵引电机定子绕组内部电压分布特性的研究

分析PWM逆变器驱动的变频牵引电机定子绕组内部电压分布特性,对研究定子绕组绝缘失效和进行绝缘结构设计有重要意义。文章依据变频牵引电机定子绕组结构形式,建立绕组的分布参数电路模型,采用有限差分方法求解得出绕组内部电压分布情况,然后用实际测试结果验证模型的有效性,基于该模型讨论脉冲上升沿时间和电缆对绕组内部电压分布特性的影响。研究结果表明:上升沿时间越短,绕组内部电压分布越不均匀,线圈和匝电压幅值越大,而电缆长度对绕组内部电压分布影响较小,但绕组内部电压幅值增加了约40%。     

A Failure Mode for PWM Inverter-Fed AC Motors Due to the Antiresonance Phenomenon

A failure mode for pulsewidth-modulation inverter-fed ac motors due to the antiresonance phenomenon is introduced and investigated in this paper. At high frequencies, an ac motor behaves as a series RLC circuit with a resonance point, so-called antiresonance, typically above 1.0 MHz. If the voltage oscillation frequency caused by the reflected-wave phenomenon matches the motor antiresonance frequency, an amplified voltage will appear internally between the turns of the stator windings. This externally unobservable state can cause winding insulation failure in the ac motor. This phenomenon is experimentally verified using a rewound permanent-magnet motor with accessible taps along the stator windings, and the results are presented in this paper.     

New specs for ASD motors

The two main issues in pulse-width modulated ASD motors namely: stress concentration at slot exits and at junctions between stress grading and corona protection materials, and winding insulation aging due to partial discharge and/or dielectric heating, often intensified between turns as well as across the main-wall of the stator coils. This paper explores the IEC-60034-18-41 and IEC-60034-18-42 technical specifications for inverter duty motor insulation. These specifications describe the qualification and acceptance tests for both low and medium voltage motor windings in order to ensure reliability     

连云港华牙750带钢用大直流电动机技术

目前,国内大直流电机技术很多还是沿用上世纪80年代引进的德国技术。通过4 200kW电动机设计,阐述大直流电机技术在德国技术基础上的优化,详细说明了电磁设计中每槽3片全节距异槽单迭绕组的选择以及该种绕组的优势;同时介绍了电枢铁心的斜槽结构及工艺特点和星形辐板盒形支臂电枢结构的套轴工艺;简单介绍了定子结构、电枢支架结构、电枢变断面绕组的选用以及电机的绝缘工艺。     

风力发电机绕组分布参数对过电压分布影响研究

分析永磁风力发电机绕组分布参数对电机内部过电压分布的影响,对绕组绝缘设计具有重要意义。针对永磁风力发电机定子绕组的结构特点,利用有限元分析软件建立定子槽模型并计算其分布参数。对来自变流器的陡上升沿高频脉冲电压作用下的定子绕组过电压分布特性进行仿真分析,研究绕组分布参数对匝间过电压分布的影响,并讨论改变分布参数对优化过电压分布的效果。通过对绕组分布参数的研究,提出改善绕组过电压不均匀分布的初步措施。     

Diagnosis of Short‐Circuit Faults in Stator Winding Inside Low‐Voltage Induction Motor Using Impulse Voltage Test

Short‐circuit faults in windings due to the deterioration of insulation is among the most common faults in motor drive systems. An easy and effective fault diagnosis method is urgently required to ensure highly reliable operation. This paper proposes a novel method for the diagnosis of short‐circuit faults in stator winding inside a low‐voltage induction motor without removing the rotor, by performing an impulse voltage test. As the rotor does not need to be removed from the motor in this novel diagnosis method, the method can be put to practical use. In this study, first, several impulse voltage tests are carried out on the stator windings of motors. Second, the values of two features that represent the characteristics corresponding to the condition of the motor are calculated, and it is found that the shape of the feature distribution does not depend on the rotor position but on the condition of the winding. Third, the distance between the feature distribution for the healthy motor and features obtained from a target motor is calculated. On the basis of this distance, the condition of the stator winding inside the induction motor is determined. The effectiveness of the proposed diagnosis method is verified by performing experiments that involve several motors with healthy and faulty windings.     

高效高压中型异步电机绝缘结构设计分析

针对高压电机定子主绝缘减薄后电场的分布问题,本文以YKK400 -6(690 kW)中型高压异步电机为例,建立定子绕组静电场的计算模型.在边界条件不变的基础上,通过对场强最大值及电场集中系数分析计算,对定子绕组主绝缘进行减薄处理,并结合设计要求给出了主绝缘角部合理的圆角半径.在电场计算的基础上对主绝缘减薄前后的线圈进行介质损耗角正切与瞬时工频击穿电压试验.结果表明,新的绝缘结构满足要求.本文可为电机定子主绝缘的减薄及绝缘结构设计提供理论依据.同时也可达到提高电机效率的目的.