Em 21 de junho, na Conferência SMM (4ª) de Sistemas de Propulsão Elétrica e Fórum da Indústria de Motores de Propulsão - Fórum de Sistemas de Propulsão Elétrica para Automóveis , organizada conjuntamente pela SMM Information & Technology Co., Ltd., pela Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., pelo Governo Popular do Distrito de Louxing e pela Zona Econômica e Tecnológica de Loudi de nível nacional, Wang Shuangcan, Diretor Técnico da Unidade de Negócios de Energia de Transporte/Departamento de Desenvolvimento Tecnológico da STIEE da Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd., fez uma apresentação sobre o tema "Discussão sobre a Tecnologia de Detecção e Avaliação da Isolação do Motor de Propulsão em Plataformas de Alta Tensão".
Características da Isolação do Motor de Propulsão em Plataformas de Alta Tensão
1-Tensões e Características da Isolação
Tensões no sistema de isolação: tensão térmica, tensão elétrica e tensão ambiental.
Dinâmica das Normas de Detecção e Avaliação da Isolação
2-Dinâmica das Normas: Histórico de Desenvolvimento
2017: Foi iniciada a norma de grupo "Requisitos Técnicos para a Estrutura de Isolação de Motores de Propulsão para Veículos Elétricos de Nova Geração".
2018: Foram realizadas uma série de pesquisas e testes de verificação sobre a compatibilidade com óleo, resistência do fio redondo ao impacto de alta frequência, resistência térmica das estruturas de isolação e durabilidade à tensão.
2019: Foi lançada a edição de 2019 dos "Requisitos Técnicos para a Estrutura de Isolação de Motores de Propulsão para Veículos Elétricos de Nova Geração".
2022: Com rápidas iterações tecnológicas, especialmente a rápida aplicação de estruturas de isolação de fio plano, foram feitas revisões na "Especificação Técnica para a Estrutura de Isolação de Motores de Propulsão para Veículos Elétricos de Nova Geração".
2023: Foram realizadas uma série de pesquisas e testes de verificação sobre a compatibilidade com óleo de estruturas de isolação de fio plano, resistência do fio redondo ao impacto de alta frequência, resistência térmica das estruturas de isolação e durabilidade à tensão, resultando na edição de 2023.
2025: Foi iniciada a norma nacional GB/T para a "Especificação Técnica para a Estrutura de Isolação de Motores de Propulsão para Veículos Elétricos de Nova Geração".
2-Dinâmica das Normas: Estrutura das Normas
Apresentou a norma nacional GB/T para a "Especificação Técnica para a Estrutura de Isolação de Motores de Propulsão para Veículos Elétricos de Nova Geração".
2-Dinâmica das Normas: Requisitos Técnicos para Fios Magnéticos
2-Dinâmica das Normas: Requisitos Técnicos para Materiais de Componentes de Isolação
Elaborou sobre materiais de componentes de isolação, estruturas de isolação, etc.
2-Standard Dynamics: Requisitos Técnicos para a Resistência a Óleo dos Componentes de Isolamento
• Após o teste de resistência a óleo da estrutura de isolamento, não deve haver danos visíveis na aparência.
• Para bobinas modelo:
A resistência de isolamento entre o enrolamento e a terra, fase a fase e espira a espira não deve ser inferior a 20 MΩ;
A tensão de início de descarga parcial (PDIV) entre o enrolamento e a terra, fase a fase e espira a espira não deve ser inferior a 50% do valor inicial;
O enrolamento deve passar no teste de tensão especificado na Tabela 7 para as ligações terra, fase a fase e espira a espira.
• Para enrolamentos de estator reais:
A resistência de isolamento do enrolamento em relação à terra não deve ser inferior a 20 MΩ;
A tensão de início de descarga parcial (PDIV) do enrolamento em relação à terra não deve ser inferior a 50% do valor inicial, e a tensão de início de descarga parcial repetitiva (RPDIV) entre fases e entre espiras não deve ser inferior a 50% do valor inicial;
O enrolamento em relação à terra deve passar no teste de tensão especificado na Tabela 7. Não deve haver diferença significativa nos formatos de onda de oscilação amortecida entre o enrolamento de referência e o enrolamento testado, medidos durante o teste de impulso entre espiras do enrolamento.
Discussão sobre Pontos-Chave da Detecção e Avaliação de Isolamento
3-Método de Teste para Fios Magnéticos
Ø Fio de cobre redondo esmaltado: Prepare-o na forma de "pares trançados" de acordo com as disposições de 5.1.1 da norma GB/T 4074.7-2009.
Ø Fio de cobre retangular esmaltado: Prepare-o na forma de "costas com costas" de acordo com as disposições de 5.1.2 da norma GB/T 4074.7-2009. Pode ser endireitado por estiramento não superior a 1% do comprimento total da amostra e amarrado firmemente com um fio de amarração de alta temperatura que possa suportar 180 ℃ ou mais por longo período, de modo que os dois fios estejam em contato próximo. O comprimento da parte reta "costas com costas" é de 150 mm. Se estiver envolvido teste de resistência a óleo, o fio de amarração também deve ser resistente ao óleo de transmissão.
3-Método de Teste para Compatibilidade com Óleo
► Preparação de Recipientes Selados
Prepare os tubos selados da seguinte forma:
a) Limpeza dos tubos selados
b) Secagem dos tubos selados: Secá-los em uma estufa a (105±2) ℃ por 1 h.
c) Colocação das amostras/espécimes de teste
d) Secagem das amostras: Após o carregamento das amostras nos tubos selados, estas devem ser secadas em um forno mantido a (105±2) ℃ durante 1 h.
e) Método de amostragem para mistura de óleo/água de transmissão: Utilize uma pipeta descartável para amostrar a mistura de óleo/água de transmissão (camadas superior, média e inferior).
f) Preparação da mistura de óleo/água de transmissão: Primeiro, teste o teor inicial de volume de água no óleo, adicione uma quantidade adequada de água desionizada de acordo com o teor inicial de volume de água no óleo e misture uniformemente a mistura de óleo/água de transmissão usando um misturador de alta velocidade. Os parâmetros recomendados são de 9000~10000 r/min, e o tempo de agitação deve ser de no mínimo 5 min.
Utilize uma pipeta descartável para amostrar a mistura de óleo/água de transmissão (camadas superior, média e inferior) e meça o teor de água da mistura de óleo/água de transmissão pelo método de titulação indireta usando um evaporador de umidade de acordo com o Procedimento B na norma ASTM D6304-20:2020. A tolerância permitida para o teor de volume deve estar dentro da faixa de (2000±100) ppm.
a) Colocação da mistura: Após o tubo selado carregado com o espécime de teste ter esfriado à temperatura ambiente, injete lentamente a mistura de óleo de transmissão e água desionizada ao longo da parede interna do tubo selado. Recomenda-se que o volume de injeção da mistura seja de 75% da altura da dimensão interna do recipiente selado.
b) Instalação dos Tubos Selados
Coloque a junta e a tampa de vedação e fixe a tampa de vedação com porcas e parafusos. Ao apertar as porcas e parafusos, não aperte todos de uma só vez. Em vez disso, utilize um método de aperto “diagonal” para garantir que o tubo selado esteja completamente selado durante o teste. O torque de aperto para o Recipiente Selado 1 e Recipiente Selado 2 deve ser de 60 N·m, e para o Recipiente Selado 3, deve ser de 100 N·m.
Ø A duração da exposição é calculada a partir do momento em que o recipiente selado é colocado na câmara de temperatura.
Ø A experiência mostrou que há pouca diferença de temperatura entre a temperatura interna do óleo no recipiente selado e a temperatura da parede externa abaixo do nível do óleo. Os pontos de monitoramento devem ser colocados na parede externa no ponto médio entre o nível do óleo e o fundo do recipiente selado.
Ø Para amostras de teste com massa elevada, como ≥100 kg, o tempo de transição t2 pode ser devidamente prolongado para até 10 minutos.
3-Método de Teste para Avaliação da Resistência ao Calor
Ø A vida média na temperatura de envelhecimento mais baixa não deve ser inferior a 25% da vida projetada da estrutura de isolamento, mas também não deve ser inferior a 2500 horas. A temperatura mais alta deve alcançar uma vida média de pelo menos 100 horas.
Ø O intervalo de diferença de temperatura deve ser de 20 K ou superior. Ao testar com mais de quatro pontos de temperatura de envelhecimento, pode-se usar um intervalo de diferença de temperatura inferior a 20 K. A temperatura mais alta deve produzir uma vida média de pelo menos 100 horas.
Ø Para reduzir os erros causados pela extrapolação, a diferença entre a temperatura de envelhecimento mais baixa e a temperatura extrapolada não deve ser superior a 25 K. Se exceder 25 K, isso deve ser anotado no relatório.
Ø Para a temperatura de classe esperada, recomenda-se selecionar corretamente o comprimento do subciclo para cada temperatura de envelhecimento para produzir uma vida média de aproximadamente 10 ciclos.
3-Estruturas de Isolamento Tipo I e Tipo II
► A estrutura de isolamento é do Tipo I ou Tipo II?
Tipo I: Não resiste a descargas parciais durante a vida útil da estrutura de isolamento e em condições especificadas. Tipo II: Qualquer parte da estrutura de isolamento resiste a descargas parciais durante toda a vida útil. A ocorrência de descargas parciais durante a operação é o fator-chave.
► Descargas Parciais e Resistência à Tensão
Descarga Parcial: Um fenômeno de descarga que ocorre apenas em uma parte do isolamento entre condutores. A localização da descarga pode estar muito próxima do condutor ou não nas imediações do condutor.
Resistência à Tensão: A capacidade de materiais e sistemas isolantes sólidos de resistir à tensão. (Vida elétrica/resistência à tensão).
3-Método de Teste para Identificação de Estruturas de Isolamento Tipo I
Ele detalha a identificação de estruturas de isolamento elétrico do Tipo I.
2-Dinâmica Padrão: Método de Teste para Qualificação de Estruturas de Isolamento Tipo II
Tendências nas Mudanças de Parâmetros PWM Controlados Eletricamente e Seu Impacto na Isolação de Motores de Acionamento
Ele também detalha o processo de teste para qualificação de estruturas de isolamento.
Discussão sobre Pontos-Chave da Detecção e Avaliação de Isolamento
》Clique para Visualizar o Relatório Especial da Conferência de Sistemas de Acionamento Elétrico e Fórum da Indústria de Motores de Acionamento 2025SMM (4ª edição)
