用绝缘产品测试对低压电机性能的影响

本文介绍了用Zeus公司的产品对电机进行常规性能评估后的测试结果，包括在电机的原始状态和改造后的测试结果，如用PEEK铺设平管制成的绝缘材料，涂上PEEK的结晶磁线^®材料。

相比之下，原电机包含标准的磁铁线，和绝缘材料制成的诺梅克斯欧洲杯足球竞彩^®,诺梅克斯^®层压板,涤纶^®聚酯薄膜^®涤纶^®(DMD)。主要测试是电特征分析(ESA)和电机电路分析(MCA)。此外，根据IEEE Std 1415-2006的指导方针，在高电压下进行测试，以实现在高电位、浪涌比较和浪涌局部放电下的测试。

结果表明，Zeus产品具有更好的绝缘效果，使其在Q因子、电容和局部放电方面性能更好。这反过来又提高了电机效率，减少泄漏，并使吸收更快。

因此使用的主要优点Zeus PEEK绝缘产品具有更好的效率，更低的能耗和成本，更可靠的性能。

介绍

用于电流测试的电机是一个0.75马力的电机，带有一个在460伏特下运行的四极交流感应电机。电机最初是用155C (F类)绝缘材料制成的，涂有光漆，并使用了F类导线。使用标准磁线(MW) 35 (24 AWG)，如图1所示。第一轮测试后，电机的导线和绝缘被Zeus产品替代，即PEEK磁铁线、PEEK引线和PEEK Lay Flat^®油管。

后者既用于线槽，也用于相绝缘。绝缘用180C (H)级材料进行重建，用聚酯树脂滴流清漆浸渍，如图1所示。在替换之前和之后都进行了测试，另外，在使用滴流清漆浸渍Zeus绝缘系统之前和之后都进行了测试。

测试使用了ALL-TEST PRO 5™、ALL-TEST PRO OL™、Amprobe^®AMB55绝缘耐高电压测试仪，并有Electrom iTIG 12D。结果表明，在重建电机上加入滴流清漆前后，电机的绝缘电阻曲线和电容值有显著差异。

其他测试结果在预期范围内。同时，观察到电机严重不平衡和错误对准，转子在分离转子和定子的气隙中偏心对准，但这些因素与绝缘系统测试无关。

图1所示。测试电机用于评估宙斯PEEK绝缘产品:左:原始定子前头部拆卸和剥离。右:新的绝缘系统切断。

测试与全测试专业5

All-Test Pro 5是一种用于低电压的电机电路分析仪，用于评估电路和绝缘对地回路中的电容。因此，它捡起任何绝缘缺陷，发生在电机故障之前。对原电机和改型后的新机型进行了低欧姆电阻、电感、阻抗、电容相角、电流-频率响应(I/F)、对地绝缘、对地电容等测试，如表1所示。

表1。原厂电机和用zeus制造的产品改造的电机的低欧姆电阻、电感、阻抗、电容相角、电流/频率(I/F)响应、对地绝缘和对地电容的测试结果。

测试	原来的汽车	宙斯的材料欧洲杯足球竞彩
电阻	37.7欧姆	38.0欧姆
电感	159年mH	159年mH
阻抗	106欧姆	107欧姆
相角	68.8度	68.6度
I / F	-47%	-46.9%
绝缘电阻	> 1 GigOhm	> 1 GigOhm
电容	< 2µF	< 2µF

两种情况的结果几乎相同。在对同一型号的电动机进行比较时，微小的差异是常见的。小心地平衡了两个测试阶段的每个阶段，以确保在使用Zeus产品重建后，电机将按照计划工作。

使用AMPROBE进行测试^®AMB55

AMB55是一款专为高电压设计的工业绝缘测试仪，可以产生绝缘曲线，在电机改造前和改造后的任何变化。这些阻力曲线评估合格的绝缘电阻概要(IRP)测试或IEEE Std 43 - 2013附录d .十分钟测试期间原电动机极化指数曲线像预期的那样——绝缘系统内的吸收电流下降为零,如图2所示。

对重建的电机进行IRP测试，然后在滴流清漆添加之前和之后进行。如图2B所示，在12秒内，原始绝缘中出现了1太欧姆的极化，但在加入滴流清漆树脂后，这一时间下降到5秒，如图3所示。这表明，宙斯重建电机的极化发生得很快，吸收电流太小，无法测量。两种情况下的漏电流都是1太欧姆，这比原始机器超过10千欧姆的漏电流小得多。

图2。电机绝缘极化指数。(A)原电机绝缘系统的绝缘电阻剖面(IRP)。(B)加入滴流清漆前的绝缘电阻曲线，显示绝缘在12秒内极化到1太欧姆。

图3。电机的绝缘极化指数为重建后的电机在滴流清漆浸渍后显示，绝缘在5秒内极化到1太欧姆。

使用Electrom iTIG D12进行低、高电压测试

的Electrom iTIG D12是一种仪器，旨在进行一系列的电机绕组测试，在高和低电压，以评估绝缘状况。有些测试是电阻、绝缘电阻、介电吸收、极化指数、高电位测试和浪涌比较。

浪涌局部放电测试表明，在涉及变频驱动(VFD)的应用中，绝缘内部是否存在空隙，这可能导致绝缘失效。在低电压下，进行其他测试，如电容(C)、损耗(D)因子、电感(L)、阻抗、相位角(Ø)和质量(Q)因子。

对原电机进行的测试表明，在VFD应用期间，绕组失效的风险增加，在668,070 pC处的局部放电相当显著，如图4A所示。用重建的电机，观察到局部放电为703 pC，与原电机相比减少了近3个数量级，如图4B所示。

滴涂清漆后，局部放电略有上升。即使在较高的电压下，也观察到局部放电的减少。这可能意味着宙斯电机有一个更好的运行条件，比原来的构建，并将抵制绕组故障的VFD应用。

图4。OEM和重建电机的局部放电测试。(A)原始绝缘系统显示在1316v测试电压下668070 pC的局部放电。(B) zeus重建的绝缘系统显示在1920 V测试电压下703 pC的局部放电。

测试结果表明，原Zeus-rebuild绕组与原Zeus-rebuild绕组相似，但后者的电容、D因子和Q因子更好，如表2所示。在所有的三个先导配置测试后，Q系数下降了1。D因子降低了0.001，对应约8.3%。电容增加了0.01或约7.3%。

表2。电容(C)、损耗(D)因子、电感(L)、阻抗、相位角(Ø)、质量(Q)因子的低压测试结果:底部:宙斯保温系统。

全测试专业版:电子签名分析

电机效率测试在一个测功机上使用特定的值，以及捡起任何重要的电气或机械条件的关注。原来的和重建的隔热层都进行了测试。

在安装了原始绝缘后，80%负载下的转速为1715 RPM，低于电机铭牌上的额定转速1725 RPM，如图5A所示。重建后相同负载下的效率值为79.8%，由Oak Ridge Motor efficiency and load software (ORMEL’96)测量，转速为1746，如图5B所示。

在电压谐波和电流谐波方面，原电机绝缘系统的电流(THDC)和电压(THDV)的总谐波失真率分别为2.4%和1.3%，而Zeus电机的THDC和THDV的总谐波失真率分别为3.8%和2.4%。较高的数值通常表明效率降低，但当看到在相同负载下较高的RPM时，这意味着重构后电机效率更高。

图5。测功器和电机效率测试结果。(A)原电机检测到不平衡和不对中(圆)。(B)新绝缘电机检测到不平衡和不对中(圆)。

结论

使用宙斯的产品在Q因子、D因子、电容、局部放电、绕组刚度等多项测试中均优于OEM绝缘材料和绕组材料。局部放电测试是特别重要的，表明更好的存活率在VFD(逆变器)应用的zeus重建电机相比原来。

这必须在不同的温度和测试条件下进行定量评估。另一个发现是，重建后的漏电流和吸收电流都很低，比原来有了很大的改善。最后，重建的电机似乎有更好的运行效率比原来的，由于减少损失的绝缘系统。

该信息的来源、审查和改编来自宙斯工业产品公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

欲了解更多信息，请访问宙斯工业产品有限公司