El 21 de junio, en el 2025 SMM (4ª) Congreso de Sistemas de Accionamiento Eléctrico y Foro de la Industria de Motores de Accionamiento - Foro de Sistemas de Accionamiento Eléctrico para Automóviles , organizado conjuntamente por SMM Information & Technology Co., Ltd., Hunan Hongwang New Material Technology Co., Ltd., el Gobierno Popular del Distrito de Louxing y la Zona de Desarrollo Económico y Tecnológico Nacional de Loudi, Wang Shuangcan, Director Técnico de la Unidad de Negocio de Energía para el Transporte/Departamento de Desarrollo Tecnológico de STIEE de Shanghai Electrical Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd., presentó una ponencia sobre el tema "Discusión sobre la tecnología de detección y evaluación de la aislación del motor de accionamiento en plataformas de alto voltaje".
Características de la aislación del motor de accionamiento en plataformas de alto voltaje
1-Tensiones y características de la aislación
Tensiones en el sistema de aislación: tensión térmica, tensión eléctrica y tensión ambiental.
Dinámica de las normas de detección y evaluación de la aislación
2-Dinámica de las normas: Historia de desarrollo
2017: Se inició la norma grupal "Requisitos técnicos para la estructura de aislación de motores de accionamiento para vehículos eléctricos nuevos".
2018: Se realizaron una serie de pruebas de investigación y verificación sobre la compatibilidad con el aceite, la resistencia del alambre redondo al impacto de alta frecuencia, la resistencia térmica de las estructuras de aislación y la durabilidad al voltaje.
2019: Se publicó la edición 2019 de "Requisitos técnicos para la estructura de aislación de motores de accionamiento para vehículos eléctricos nuevos".
2022: Con las rápidas iteraciones tecnológicas, especialmente la rápida aplicación de estructuras de aislación de alambre plano, se hicieron revisiones a la "Especificación técnica para la estructura de aislación de motores de accionamiento para vehículos eléctricos nuevos".
2023: Se realizaron una serie de pruebas de investigación y verificación sobre la compatibilidad con el aceite de estructuras de aislación de alambre plano, la resistencia del alambre redondo al impacto de alta frecuencia, la resistencia térmica de las estructuras de aislación y la durabilidad al voltaje, lo que resultó en la edición 2023.
2025: Se inició la norma nacional GB/T para la "Especificación técnica para la estructura de aislación de motores de accionamiento para vehículos eléctricos nuevos".
2-Dinámica de las normas: Estructura de las normas
Se presentó la norma nacional GB/T para la "Especificación técnica para la estructura de aislación de motores de accionamiento para vehículos eléctricos nuevos".
2-Dinámica de las normas: Requisitos técnicos para los alambres magnéticos
2-Dinámica de las normas: Requisitos técnicos para los materiales de los componentes de aislación
Se detallaron los materiales de los componentes de aislación, las estructuras de aislación, etc.
2-Standard Dynamics: Requisitos técnicos de resistencia al aceite de los componentes de aislamiento
• Después de la prueba de resistencia al aceite de la estructura de aislamiento, no debe haber daños visibles en la apariencia.
• Para bobinas modelo:
La resistencia de aislamiento entre el devanado y tierra, fase a fase y espira a espira no debe ser inferior a 20 MΩ;
El voltaje de inicio de descarga parcial (PDIV) entre el devanado y tierra, fase a fase y espira a espira no debe ser inferior al 50 % del valor inicial;
El devanado debe superar la prueba de resistencia al voltaje especificada en la tabla 7 para las conexiones a tierra, fase a fase y espira a espira.
• Para devanados reales del estator:
La resistencia de aislamiento del devanado a tierra no debe ser inferior a 20 MΩ;
El voltaje de inicio de descarga parcial (PDIV) del devanado a tierra no debe ser inferior al 50 % del valor inicial, y el voltaje de inicio de descarga parcial repetitiva (RPDIV) entre fases y entre espiras no debe ser inferior al 50 % del valor inicial;
El devanado a tierra debe superar la prueba de resistencia al voltaje especificada en la tabla 7. No debe haber diferencias significativas en las formas de onda de oscilación amortiguada entre el devanado de referencia y el devanado probado medidas durante la prueba de impulso entre espiras del devanado.
Discusión sobre puntos clave de detección y evaluación del aislamiento
3-Método de prueba para alambres magnéticos
Ø Alambre redondo de cobre esmaltado: Prepararlo en forma de "pares trenzados" de acuerdo con las disposiciones de 5.1.1 en GB/T 4074.7-2009.
Ø Alambre rectangular de cobre esmaltado: Prepararlo en forma de "espalda con espalda" de acuerdo con las disposiciones de 5.1.2 en GB/T 4074.7-2009. Se puede enderezar estirando no más del 1 % de la longitud total de la muestra y atarlo firmemente con un alambre de unión de alta temperatura que pueda soportar 180 ℃ o más a largo plazo, de modo que los dos alambres estén en contacto cercano. La longitud de la parte recta "espalda con espalda" es de 150 mm. Si se realiza una prueba de resistencia al aceite, el alambre de unión también debe ser resistente al aceite de transmisión.
3-Método de prueba para compatibilidad con el aceite
► Preparación de recipientes sellados
Preparar los tubos sellados de la siguiente manera:
a) Limpieza de los tubos sellados
b) Secado de los tubos sellados: Secarlos en un horno a (105±2) ℃ durante 1 h.
c) Colocación de las muestras/probetas
d) Secado de las muestras: una vez cargadas las muestras en los tubos sellados, se deben secar en un horno a (105 ± 2) ℃ durante 1 h.
e) Método de muestreo de la mezcla de aceite/agua de transmisión: utilizar una pipeta desechable para tomar muestras de la mezcla de aceite/agua de transmisión (capas superior, media e inferior).
f) Preparación de la mezcla de aceite/agua de transmisión: en primer lugar, determinar el contenido inicial de volumen de agua del aceite, añadir una cantidad adecuada de agua desionizada según el contenido inicial de volumen de agua del aceite y mezclar uniformemente la mezcla de aceite/agua de transmisión con un mezclador de cizallamiento de alta velocidad. Los parámetros recomendados son de 9000 a 10000 r/min, y el tiempo de agitación debe ser de no menos de 5 min.
Utilizar una pipeta desechable para tomar muestras de la mezcla de aceite/agua de transmisión (capas superior, media e inferior) y medir el contenido de agua de la mezcla de aceite/agua de transmisión mediante el método de titulación indirecta con un evaporador de humedad de acuerdo con el Procedimiento B de la norma ASTM D6304-20:2020. La tolerancia permitida para el contenido de volumen debe estar dentro del rango de (2000 ± 100) ppm.
a) Colocación de la mezcla: una vez que el tubo sellado cargado con la probeta se haya enfriado a temperatura ambiente, inyectar lentamente la mezcla de aceite de transmisión y agua desionizada a lo largo de la pared interior del tubo sellado. Se recomienda que el volumen de inyección de la mezcla sea del 75 % de la altura interior del recipiente sellado.
b) Instalación de los tubos sellados
Colocar la junta y la tapa de sellado, y asegurar la tapa de sellado con tuercas y pernos. Al apretar las tuercas y pernos, no apretarlos todos a la vez. En su lugar, utilizar un método de apriete "en diagonal" para garantizar que el tubo sellado esté completamente sellado durante el ensayo. El par de apriete para el recipiente sellado 1 y el recipiente sellado 2 debe ser de 60 N·m, y para el recipiente sellado 3, debe ser de 100 N·m.
Ø La duración de la exposición se calcula desde el momento en que el recipiente sellado se coloca en la cámara de temperatura.
Ø La experiencia ha demostrado que hay poca diferencia de temperatura entre la temperatura interna del aceite del recipiente sellado y la temperatura de la pared exterior por debajo del nivel del aceite. Los puntos de monitoreo deben colocarse en la pared exterior en el punto medio entre el nivel del aceite y el fondo del recipiente sellado.
Ø Para las muestras de ensayo con una masa grande, como ≥100 kg, el tiempo de transición t2 puede extenderse adecuadamente hasta un máximo de 10 minutos.
3-Método de ensayo para la evaluación de la resistencia al calor
Ø La vida media a la temperatura de envejecimiento más baja no debe ser inferior al 25 % de la vida diseñada de la estructura de aislamiento, pero no debe ser inferior a 2500 horas. La temperatura más alta debe lograr una vida media de al menos 100 horas.
Ø El intervalo de diferencia de temperatura debe ser de 20 K o superior. Cuando se realicen ensayos con más de cuatro puntos de temperatura de envejecimiento, se puede utilizar un intervalo de diferencia de temperatura inferior a 20 K. La temperatura más alta debe lograr una vida media de al menos 100 horas.
Ø Para reducir los errores causados por la extrapolación, la diferencia entre la temperatura de envejecimiento más baja y la temperatura extrapolada no debe ser superior a 25 K. Si se supera los 25 K, se debe indicar en el informe.
Ø Para la temperatura de clase prevista, se recomienda seleccionar correctamente la duración del subciclo para cada temperatura de envejecimiento para lograr una vida media de aproximadamente 10 ciclos.
3-Estructuras de aislamiento de tipo I y tipo II
► ¿Es la estructura de aislamiento de tipo I o tipo II?
Tipo I: No soporta descargas parciales durante la vida útil de la estructura de aislamiento y en condiciones específicas. Tipo II: Cualquier parte de la estructura de aislamiento soporta descargas parciales durante toda la vida útil. La aparición de descargas parciales durante el funcionamiento es el factor clave.
► Descargas parciales y resistencia al voltaje
Descarga parcial: Fenómeno de descarga que se produce solo en una parte del aislamiento entre conductores. La ubicación de la descarga puede estar muy cerca del conductor o no en las inmediaciones del mismo.
Resistencia al voltaje: Capacidad de los materiales y sistemas de aislamiento sólidos para soportar el voltaje. (Vida eléctrica/resistencia al voltaje).
3-Método de ensayo para la identificación de estructuras de aislamiento de tipo I
Explica en detalle la identificación de estructuras de aislamiento eléctrico de tipo I.
2-Dinámica estándar: Método de ensayo para la calificación de estructuras de aislamiento de tipo II
Tendencias en los cambios de los parámetros PWM controlados eléctricamente y su impacto en el aislamiento de los motores de accionamiento
También explica en detalle el proceso de ensayo para la calificación de estructuras de aislamiento.
Discusión sobre los puntos clave de la detección y evaluación del aislamiento
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