重复脉冲电压上升时间对变频电机绝缘局部放电起始电压影响研究

重复脉冲电压下绝缘局部放电起始电压(PDIV)测试是评估低压变频电机绝缘性能的主要手段。为得到客观的PDIV测试结果,必须研究重复脉冲参数对PDIV的影响规律。利用重复脉冲电压下的局部放电测试系统,研究了20 ns、40 ns、60 ns和1μs 4种上升时间下变频电机匝间绝缘PDIV的统计特性。结果表明:重复脉冲上升时间处的过电压是PDIV测试结果偏高的主要原因,20 ns上升时间下测得的PDIV比基本无过电压的重复脉冲PDIV测试结果高约30%,这是因为持续时间较短的过电压幅值虽超过了实际PDIV,但由于缺少激发电子崩的初始电子,未发生局部放电。在对变频电机绝缘进行PDIV测试时,应充分考虑重复脉冲上升时间处过电压对测试结果的影响。     

重复脉冲极性及占空比对变频电机绝缘局部放电起始电压的影响研究

研究重复脉冲电压参数对变频电机绝缘局部放电起始电压(PDIV)的影响规律,有利于低压散绕电机的绝缘性能评估。本文搭建了重复脉冲及正弦电压下的局部放电测试系统,通过对双绞线施加不同电压波形,研究了重复脉冲极性及占空比(0.01%～70%)对I型变频电机匝间绝缘PDIV的影响规律及机理,分析了正弦与脉冲电压下PDIV测试等效条件。结果表明：占空比为50%时,脉冲电压双极性下试样PDIV约低于单极性下PDIV的12%;随着脉冲占空比的增加,单极性下PDIV值逐渐升高,双极性下PDIV变化较小,但呈现先增加后减小的趋势;当单极性脉冲占空比为10%以下,双极性脉冲占空比为30%～70%时,与正弦电压下PDIV测试值最接近。对此,采用脉冲电压测试电机绝缘PDIV时,需考虑占空比的选取;且在一定电压参数下,正弦与脉冲电压PDIV测试基本等效。     

关于自粘漆包扁线粘结力测试方法的研究

对自粘漆包扁线在不同温度下的粘结性能的测试方法进行了研究,通过模拟变压器运行情况对自粘漆包扁线的粘结强度进行测试,并对标准JB/T6758.1-2007中关于粘结强度试验的测试条件提出了建议.     

小规格漆包铜扁线性能评估探讨

对导体截面积小于10.00 mm2的小规格漆包铜扁线进行回弹性、热冲击、漆膜连续性试验方法的探究.选择常见规格的圆线和小规格扁线两种样品进行了回弹性试验,对比分析小规格扁线试验结果之间的离散程度;热冲击试验选择了一种小规格漆包铜扁线,样品分别采用了圆线和扁线方法来制样,在试验后测试其击穿电压值,分析哪种试验方法更适合于...     

工频正弦和重复方波电压下间位芳纶局部放电起始电压测试

正弦及重复方波下局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)测量是评估工作在脉宽调制下变频电机绝缘性能的关键技术，两种电压下PDIV对比研究值得关注。因此，在相同频率正弦和重复方波电压下，该文对新能源汽车变频电机主绝缘关键材料间位芳纶PDIV进行对比实验研究。采用统计法发现球板电极结构PDIV测试中引发流注放电的初始电子主要来源及间位芳纶首次放电的分布规律。研究表明：间位芳纶PDIV取决于电压峰峰值，采用正弦或者过冲较小的重复方波测试，可获得较为保守的PDIV；重复方波电压下，局部放电能量集中在0.2～1.4GHz频段，受电荷弛豫及测试设备影响，测试频率不宜过高。结果可为脉宽调制电压下间位芳纶PDIV测试提供一定参考。     

重复脉冲电压下温度对变频电机绝缘局部放电统计特性影响研究

为研究温度对变频电机绝缘局部放电统计特性的影响规律,在不同温度条件下采用上升时间为25 ns的双极性对称重复脉冲电压对变频电机漆包绝缘进行测试,分析温度对局部放电起始电压、局部放电谱图、放电相位、放电幅值及放电次数等特征参量的影响规律。结果表明:在漆包线耐热等级155℃内,局部放电对称出现在重复脉冲电压的上升沿和下降沿,局部放电起始电压随温度升高而下降,放电相位随温度升高而减小,放电幅值随温度升高而增大,半周期内的放电次数随温度升高而减少。温度会影响绝缘材料的相对介电常数、表面电导率及用于激发电子崩初始电子的产生概率,并改变表面电场和空间电荷积累效应,最终导致局部放电起始电压和局部放电特性发生改变。     

重复方波下气压对新能源汽车主绝缘材料电老化特性影响研究

为探究高海拔环境对新能源汽车驱动电机主绝缘材料电老化性能的影响，选取NHN绝缘纸作为主要研究对象，根据新能源汽车实际工况，对其施加双极性重复方波，测量其在不同气压下的局部放电起始电压（PDIV）；采用标准大气压下的PDIV值作为标准电压，在不同气压下对试样施加1.5倍标准电压，测定电老化30 min以及老化至击穿两种情况下试样的物理与电气参数，并检测电老化过程中生成的臭氧含量。结果表明：低气压下主绝缘试样的PDIV值显著降低，并且相对于平原地区，当施加电压大于PDIV时，其表面受腐蚀情况更严重，导致其更容易击穿；在相同时间与电压的电老化过程中，低气压试样的电气参数变化更大，局部放电生成臭氧的速率更快，对材料腐蚀加剧，绝缘性能的劣化更严重。综合以上研究，在设计新能源汽车电机绝缘系统时，应充分考虑海拔因素对绝缘材料耐电晕性能的影响。     

重复脉冲参数对变频电机绝缘PDIV测试信噪比影响研究

为研究强电磁干扰环境下复杂脉冲电压参数对局部放电起始放电电压(partial discharge inception voltage,PDIV)测试信噪比的影响,基于特高频检测法,在不同重复脉冲电压上升时间、频率和占空比下进行变频电机绝缘PDIV测试,并分析放电信号的时域和频域特性。研究表明,脉冲上升时间对0.5GHz以上高频放电能量影响显著,高频能量随上升时间增加而衰减,在不同上升时间下频域滤波会削弱放电能量,造成测试信噪比降低;脉冲频率升高,放电幅值减小且高频放电能量微弱,放电更易淹没于残余电力电子器件干扰中;具有较小占空比的脉冲电压下(如占空比为0.03%),下降沿处出现统计时延较短的小幅值放电,此时检测上升沿放电可适当提高PDIV测试信噪比。在执行低压散绕变频电机绝缘PDIV测试时,以上结果有望为重复脉冲电压参数选择和测试信噪比的提高提供参考依据,从而提升变频电机绝缘评估准确度。     

重复脉冲上升时间对低压散绕变频电机匝间绝缘PDIV影响研究

重复脉冲电压下的局部放电起始电压(PDIV)是评估低压散绕变频电机绝缘性能的重要参数.不同于传统正弦电压,采用重复脉冲对变频电机散绕绕组感性负载匝间绝缘进行PDIV测试时,脉冲上升时间和极性是重点考虑的参数.本文在50、75、100、200 ns 4种脉冲上升时间的重复脉冲电压下,研究脉冲上升时间对3台不同规格的低压散绕变频电机匝间绝缘PDIV及放电能量分布的影响规律,并解释了PDIV随脉冲上升时间变化的机理.结果表明:随着脉冲上升时间的减少,3种电机的PDIV值均呈减小趋势,最大下降率达到28.1％.重复脉冲极性对低压散绕变频电机PDIV测试结果的影响有限,表明正、负极性均可客观反映电机的PDIV性能.随着脉冲上升时间的增加,正、负极性下放电频域能量均呈由高频向低频移动的趋势.研究结果有望为低压散绕变频电机的PDIV测试和相关标准的修订提供参考.     

油污环境对变频电机芳纶绝缘PDIV影响研究

采用球板电极在不同温度条件下实验研究了油冷式变频电机中油污环境对不同厚度芳纶纸局部放电起始放电电压（PDIV）的影响规律。结果表明：芳纶纸的PDIV随厚度的增加而上升,且受温度影响较大,随着温度的不断升高,PDIV有较大程度的下降;冷却油在常温下能够大幅提升PDIV,在高温时PDIV反而有所降低,可能影响芳纶纸的绝缘性能。因此,采用芳纶纸作为变频电机主绝缘时,为提升绝缘系统绝缘性能需考虑以上特性。     

重复脉冲频率对变频电机绝缘PDIV及PDEV影响研究

重复脉冲电压下局部放电起始放电电压(PDIV)及局部放电熄灭电压(PDEV)是评估低压变频电机绝缘性能的重要参数。为研究重复脉冲频率对变频电机绝缘PDIV及PDEV的影响规律,利用上升时间为100ns、持续时间为200 ns的正极性重复脉冲,在5 Hz～5 kHz内对变频电机匝间绝缘的PDIV及PDEV进行了大量测试。结果表明:随着重复脉冲频率的增加,产生初始电子的概率增大,PDIV和PDEV均呈减小趋势。放电产生后绝缘表面局部温度升高及表面电荷衰减,可能是PDEV随频率增加而减小的重要原因。据此,在重复脉冲电压下进行变频电机绝缘的PDIV及PDEV测试时,适当提升脉冲频率有利于激发绝缘薄弱点放电,进而得到更为客观的测试结果。     

B级及F级自粘性漆包线的开发与应用

在电机电器的自粘性绝缘系统中,发展最快的是自粘性漆包线。我国的自粘性漆包线,现仅有聚氨酯/缩丁醛、聚酯/环氧类及聚酯亚胺/聚酰胺类三种,H 级自粘性漆包线、耐冷媒自粘性漆包线及自粘性漆包扁线等尚有待开发。列举了现有 B 级及 F 级自粘性漆包线的性能与应用简况.及存在问题的解决措施。     

0.1 Hz超低频与振荡波电压下热缩和冷缩电缆附件典型缺陷局部放电对比研究

通过建立热缩和冷缩电缆附件典型缺陷模型,在0.1 Hz超低频和振荡波电压下进行局部放电试验,测量并对比两种电压下电缆典型缺陷的局部放电起始电压（PDIV）、局部放电量以及局部放电次数等参量的差异,并对这些差异的形成机制进行分析。结果表明：对于所测量的大多数缺陷,振荡波电压下的PDIV更小,局部放电量更大,局部放电脉冲数更多。缺陷位置电压分布机制和电压恢复速率的不同是导致上述差异的主要原因。     

模具涂漆与涂漆模具

用涂具涂漆生产漆包线的方法，因对漆液粘度适应性强，易于控制漆包线的尺寸、漆膜的均匀性，减少漆膜偏心度，非常适合于涂制φ０．１５ｍｍ以上的漆包圆线和各种截面尺寸的漆包扁线。通过介绍模具法涂漆的模具结构，设备与工艺，以及与之相应的要求，以期使模具法涂漆在我国漆包线行业得到进一步推广，进而推动漆包线生产的技术进步和产品质量的提高。     

正弦和重复方波电压下变频电机绝缘局部放电特性对比

为对比研究正弦和重复脉冲电压下变频电机绝缘的局部放电特性,基于超高频测试技术搭建了两种电压条件下电机绝缘的局部放电测试平台。利用该平台,分别在正弦及200 ns上升时间的重复脉冲电压下,对低压变频电机漆包绝缘单点放电模型进行了局部放电测试,对比分析了正弦和重复脉冲电压下的局部放电单个脉冲的时频幅值、相位分布及频域能量分布、多个脉冲的统计谱图等特性,研究结果发现:对于相同峰峰值和频率的重复方波和正弦电压,重复方波电压下变频电机绝缘局部放电幅值及耐电晕寿命分别约为正弦电压下的10倍及1/3,且相位、时频域统计特性存在明显差异,在基于国际电工委员会标准对变频电机绝缘系统进行评估时,必须依据重复方波脉冲对放电特性及耐电晕寿命影响规律,重新考虑局部放电测试及耐电晕系统的设计。     

F级THEIC－亚胺改性聚酯漆包扁线的研制

研制的Ｆ级ＴＨＥＩＣ－亚胺改性聚酯漆包扁线漆，工艺适应性强，工艺幅度大；漆层易于涂匀涂厚，确保扁线圆角处涂层厚度；可采用现有工艺、设备涂制漆包扁线，而且也适用涂制Ｆ级漆包圆线。用它生产的Ｆ级漆包扁线，具有良好的综合性能；击穿电压高而且存放期间较稳定；耐热冲击性能及弯曲性能好；能与热固性浸渍漆相容；价格较低。经实际应用证明，它不失为目前国内Ｆ级电机电器用的优良漆包扁线品种。     

一种新型绝缘材料——杂萘联苯聚醚砜酮

成功合成了一种新型的杂萘联苯聚醚砜酮（ＰＰＥＳＫ）工程塑料。经过检测，引聚合物各项性能优异，是一种优良的绝级材料。将此种树脂应用于漆包线制作，效果良好，各项漆包线性能测试表明，这种ＰＰＥＳＫ基本适合于做Ｈ级漆包漆，是耐高温漆包线的一个新品种。     

重复脉冲过电压对变频电机绝缘局部放电起始电压及熄灭电压的影响研究

研究重复方波电压参数对变频电机绝缘局部放电起始电压(partial discharge inception voltage,PDIV)和局部放电熄灭电压(partial discharge extinction voltage,PDEV)的影响规律,有利于I型变频电机的绝缘性能评估。利用微控制器(microcontroller unit,MCU)的可编程控制及"示波器+微控制器+高压直流电源"的信号控制反馈链路,实现了变频电机绝缘PDIV及PDEV的自动测试系统;利用该系统,在不同上升时间的重复脉冲电压下,通过大量实验研究得到了双极性重复脉冲过电压对I型变频电机匝间绝缘PDIV及PDEV的影响规律及机理解释。结果表明:无论重复脉冲电压波形是否存在过电压,PDEV均小于PDIV;当重复脉冲电压波形由无过电压变化到有过电压时,PDIV及PDEV均增大,而PDIV与PDEV的差值减小。分析放电机理,认为过电压下较高的瞬时电场强度导致的场致发射是促使第一次放电产生的主要原因;借助于重复脉冲电压下局部放电相位谱图(partial discharge phase resolved,PRPD)的测试结果,认为无过电压下单周期内较多的放电次数对表面电荷积累的影响可能是导致PDIV和PDEV变化的主要因素。研究结论有望为重复脉冲电压下变频电机PDIV及PDEV的测试结论评估提供实验依据和机理解释。     

方波脉冲电压频率对变频牵引电机绞线对绝缘特性的影响

测试了不同频率方波脉冲电压下牵引电机绞线对的电热联合老化寿命、介质损耗因数（tanδ）及局部放电平均放电量,测试结果表明：方波脉冲电压频率升高,使局部放电平均放电量增大,局部放电对绞线对绝缘的破坏作用加强,使绞线对的老化寿命缩短;方波脉冲电压频率升高,使绞线对老化程度加深,陷阱密度增大,降低了自由载流子浓度,使局部放电起始放电电压（PDIV）增大,从而使介质损耗因数曲线转折点电压升高.     

电动汽车电机用绝缘材料与变速箱油相容性研究

本文进行了油冷型电动汽车电机用绝缘材料漆包圆线、漆包扁线、浸渍树脂及橡胶密封材料与自动变速箱油（ATF）相容性的研究。在ATF中添加体积分数为0.5%的去离子水,根据耐热等级在155℃下开展4种绝缘材料与ATF的相容性试验。结果表明：漆包圆线、漆包扁线、浸渍树脂与ATF具有良好的相容性;所选用丙烯酸酯橡胶在试验过程中性能劣化明显,不符合密封材料性能要求。