Le 21 juin, lors du 2025 SMM (4ème) Conférence sur les systèmes d'entraînement électrique et Forum de l'industrie des moteurs d'entraînement - Forum sur les systèmes d'entraînement électrique automobile , co-organisé par SMM Information & Technology Co., Ltd., Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., le gouvernement du district de Louxing et la zone de développement économique et technologique nationale de Loudi, Wang Shuangcan, directeur technique de l'unité commerciale STIEE-Transportation Energy/département de développement technologique de Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd., a présenté un exposé sur le thème « Discussion sur les technologies de détection et d'évaluation de l'isolation des moteurs d'entraînement sur les plates-formes haute tension ».
Caractéristiques de l'isolation des moteurs d'entraînement sur les plates-formes haute tension
1-Contraintes et caractéristiques de l'isolation
Contraintes sur le système d'isolation : contraintes thermiques, contraintes électriques et contraintes environnementales.
Évolution des normes de détection et d'évaluation de l'isolation
2-Évolution des normes : historique
2017 : Lancement de la norme de groupe « Exigences techniques relatives à la structure d'isolation des moteurs d'entraînement pour véhicules à énergie nouvelle ».
2018 : Une série de tests de recherche et de vérification ont été menés sur la compatibilité avec l'huile, la résistance des fils ronds aux chocs à haute fréquence, la résistance thermique des structures d'isolation et la durabilité à la tension.
2019 : Publication de l'édition 2019 des « Exigences techniques relatives à la structure d'isolation des moteurs d'entraînement pour véhicules à énergie nouvelle ».
2022 : En raison des évolutions technologiques rapides, en particulier de l'application rapide des structures d'isolation à fils plats, des révisions ont été apportées aux « Spécifications techniques relatives à la structure d'isolation des moteurs d'entraînement pour véhicules à énergie nouvelle ».
2023 : Une série de tests de recherche et de vérification sur la compatibilité avec l'huile des structures d'isolation à fils plats, la résistance des fils ronds aux chocs à haute fréquence, la résistance thermique des structures d'isolation et la durabilité à la tension ont été menés, aboutissant à l'édition 2023.
2025 : Lancement de la norme nationale GB/T relative aux « Spécifications techniques relatives à la structure d'isolation des moteurs d'entraînement pour véhicules à énergie nouvelle ».
2-Évolution des normes : architecture des normes
Présentation de la norme nationale GB/T relative aux « Spécifications techniques relatives à la structure d'isolation des moteurs d'entraînement pour véhicules à énergie nouvelle ».
2-Évolution des normes : exigences techniques relatives aux fils magnétiques
2-Évolution des normes : exigences techniques relatives aux matériaux des composants d'isolation
Elle a détaillé les matériaux des composants d'isolation, les structures d'isolation, etc.
2-Standard Dynamics : Exigences techniques relatives à la résistance à l'huile des composants d'isolation
• Après l'essai de résistance à l'huile de la structure d'isolation, il ne doit y avoir aucun dommage visible à l'apparence.
• Pour les bobines modèles :
La résistance d'isolation entre l'enroulement et la terre, entre les phases et entre les spires ne doit pas être inférieure à 20 MΩ ;
La tension d'apparition des décharges partielles (PDIV) entre l'enroulement et la terre, entre les phases et entre les spires ne doit pas être inférieure à 50 % de la valeur initiale ;
L'enroulement doit réussir l'essai de tenue en tension spécifié dans le tableau 7 pour les connexions à la terre, entre les phases et entre les spires.
• Pour les enroulements de stator réels :
La résistance d'isolation de l'enroulement à la terre ne doit pas être inférieure à 20 MΩ ;
La tension d'apparition des décharges partielles (PDIV) de l'enroulement à la terre ne doit pas être inférieure à 50 % de la valeur initiale, et la tension d'apparition répétitive des décharges partielles (RPDIV) entre les phases et entre les spires ne doit pas être inférieure à 50 % de la valeur initiale ;
L'enroulement à la terre doit réussir l'essai de tenue en tension spécifié dans le tableau 7. Il ne doit pas y avoir de différence significative entre les formes d'onde d'oscillation amortie de l'enroulement de référence et de l'enroulement testé mesurées pendant l'essai de choc entre spires de l'enroulement.
Discussion sur les points clés de la détection et de l'évaluation de l'isolation
3-Méthode d'essai des fils magnétiques
Ø Fil de cuivre rond émaillé : le préparer sous forme de « paires torsadées » conformément aux dispositions de la section 5.1.1 de la norme GB/T 4074.7-2009.
Ø Fil de cuivre rectangulaire émaillé : le préparer sous forme « dos à dos » conformément aux dispositions de la section 5.1.2 de la norme GB/T 4074.7-2009. Il peut être redressé par étirement sur une longueur ne dépassant pas 1 % de la longueur totale de l'échantillon, et attaché fermement avec un fil de liaison à haute température pouvant résister à 180 °C ou plus pendant une longue période, de sorte que les deux fils soient en contact étroit. La longueur de la partie droite « dos à dos » est de 150 mm. Si un essai de résistance à l'huile est prévu, le fil de liaison doit également résister à l'huile de transmission.
3-Méthode d'essai de la compatibilité avec l'huile
► Préparation des récipients scellés
Préparer les tubes scellés comme suit :
a) Nettoyage des tubes scellés
b) Séchage des tubes scellés : les sécher dans une étuve à (105 ± 2) °C pendant 1 h.
c) Placement des échantillons/éprouvettes
d) Séchage des échantillons : après avoir chargé les tubes scellés avec les échantillons, les placer dans une étuve maintenue à (105 ± 2) °C pendant 1 h.
e) Méthode d'échantillonnage du mélange huile de transmission/eau : utiliser une pipette jetable pour prélever un échantillon du mélange huile de transmission/eau (couches supérieure, moyenne et inférieure).
f) Préparation du mélange huile de transmission/eau : tester d'abord la teneur initiale en volume d'eau de l'huile, ajouter une quantité appropriée d'eau déionisée en fonction de la teneur initiale en volume d'eau de l'huile, puis mélanger uniformément le mélange huile de transmission/eau à l'aide d'un mélangeur à cisaillement rapide. Les paramètres recommandés sont de 9 000 à 10 000 tr/min, et la durée de l'agitation doit être d'au moins 5 min.
Utiliser une pipette jetable pour prélever un échantillon du mélange huile de transmission/eau (couches supérieure, moyenne et inférieure), puis mesurer la teneur en eau du mélange huile de transmission/eau par la méthode de titrage indirect à l'aide d'un évaporateur d'humidité conformément à la procédure B de la norme ASTM D6304-20:2020. La tolérance admissible pour la teneur en volume doit être comprise dans la plage de (2 000 ± 100) ppm.
a) Placement du mélange : après que le tube scellé chargé avec l'éprouvette a refroidi à la température ambiante, injecter lentement le mélange d'huile de transmission et d'eau déionisée le long de la paroi interne du tube scellé. Il est recommandé que le volume d'injection du mélange soit de 75 % de la hauteur intérieure du récipient scellé.
b) Installation des tubes scellés
Placer le joint et le couvercle d'étanchéité, puis fixer le couvercle d'étanchéité avec des écrous et des boulons. Lors du serrage des écrous et des boulons, ne pas les serrer tous en même temps. Utiliser plutôt une méthode de serrage « en diagonale » pour garantir que le tube scellé est complètement étanche pendant l'essai. Le couple de serrage pour le récipient scellé 1 et le récipient scellé 2 doit être de 60 N·m, et pour le récipient scellé 3, il doit être de 100 N·m.
Ø La durée d'exposition est calculée à partir du moment où le récipient scellé est placé dans l'enceinte thermique.
Ø L'expérience a montré qu'il y a peu de différence de température entre la température interne de l'huile du récipient scellé et la température de la paroi extérieure située sous le niveau d'huile. Les points de surveillance doivent être placés sur la paroi extérieure au point médian entre le niveau d'huile et le fond du récipient scellé.
Ø Pour les échantillons d'essai de grande masse, tels que ceux d'une masse ≥ 100 kg, la durée de transition t2 peut être convenablement prolongée à moins de 10 minutes.
3-Méthode d'essai pour l'évaluation de la résistance thermique
Ø La durée de vie moyenne à la température de vieillissement la plus basse ne doit pas être inférieure à 25 % de la durée de vie prévue de la structure d'isolation, mais ne doit pas être inférieure à 2 500 heures. La température la plus élevée doit permettre d'obtenir une durée de vie moyenne d'au moins 100 heures.
Ø L'intervalle de température doit être de 20 K ou plus. Lorsque l'essai est réalisé avec plus de quatre points de température de vieillissement, un intervalle de température inférieur à 20 K peut être utilisé. La température la plus élevée doit permettre d'obtenir une durée de vie moyenne d'au moins 100 heures.
Ø Pour réduire les erreurs dues à l'extrapolation, la différence entre la température de vieillissement la plus basse et la température extrapolée ne doit pas être supérieure à 25 K. Si elle dépasse 25 K, cela doit être noté dans le rapport.
Ø Pour la température de classe attendue, il est recommandé de choisir correctement la durée du sous-cycle pour chaque température de vieillissement afin d'obtenir une durée de vie moyenne d'environ 10 cycles.
3-Structures d'isolation de type I et de type II
► La structure d'isolation est-elle de type I ou de type II ?
Type I : ne résiste pas aux décharges partielles pendant la durée de vie de la structure d'isolation et dans les conditions spécifiées. Type II : toute partie de la structure d'isolation résiste aux décharges partielles pendant toute la durée de vie. L'apparition de décharges partielles pendant le fonctionnement est le facteur clé.
► Décharges partielles et endurance à la tension
Décharges partielles : phénomène de décharge qui se produit uniquement dans une partie de l'isolation entre les conducteurs. L'emplacement de la décharge peut être très proche du conducteur ou non dans le voisinage immédiat du conducteur.
Endurance à la tension : capacité des matériaux et des systèmes d'isolation solides à résister à la tension. (Durée de vie électrique/endurance à la tension).
3-Méthode d'essai pour l'identification des structures d'isolation de type I
Elle décrit en détail l'identification des structures d'isolation électrique de type I.
2-Dynamique standard : méthode d'essai pour la qualification des structures d'isolation de type II
Tendances des variations des paramètres PWM contrôlés électriquement et leur impact sur l'isolation des moteurs d'entraînement
Elle décrit également le processus d'essai pour la qualification des structures d'isolation.
Discussion sur les points clés de la détection et de l'évaluation de l'isolation
》Cliquez pour consulter le rapport spécial sur la Conférence 2025SMM (4ème édition) sur les systèmes de transmission électrique et le Forum de l'industrie des moteurs de transmission
