使用绝缘产品测试对低压电机性能的影响

本文描述了使用宙斯制造的产品（如涂有PEEK的结晶磁铁线，PEEK是由PEEK平放制成的管子组成的绝缘材料）对电动机在其原始状态和改造后进行常规性能评估后的测试结果^®材料。

相比之下，原始电机包含标准的磁铁线，以及由Nomex制成的绝缘材料亚博网站下载^®,诺梅克斯^®层压板,涤纶^®聚酯薄膜^®涤纶^®（DMD）。主要测试为电特征分析（ESA）和电机电路分析（MCA）。此外，根据IEEE Std 1415-2006中的指南，在高压下进行试验，以便在高电位下进行试验、电涌比较和电涌局部放电。

结果表明，Zeus产品具有较好的绝缘效果，Q因子、电容和局部放电性能均较好。这反过来提高了电机效率，减少泄漏和使更快的吸收。

这就是使用的主要优点Zeus PEEK绝缘产品具有更高的效率，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0.75马力的电机和运行在460伏特的四极交流感应电机。电机最初采用155C (F类)的绝缘材料，涂上浅色清漆，并使用F类引线。使用标准磁铁线(MW) 35 (24awg)，如图左侧图1所示。第一轮测试后，用Zeus产品替换电机的线和绝缘，即PEEK磁铁线、PEEK引线和PEEK Lay Flat^®油管。

后者既用于排列插槽，也用于相位绝缘。如右图1所示，用浸渍有聚酯树脂滴流清漆的180C级（H级）材料重建绝缘。在替换之前和之后都完成了测试，此外，在滴流清漆用于浸渍宙斯绝缘系统之前和之后都完成了测试。

使用ALL-TEST PRO 5进行测试™, 全方位测试™, 罩袍^®AMB55绝缘高压电阻测试仪和一台电机12D。结果表明，在改造后的电机中添加滴流漆前后，电机的绝缘电阻曲线和电容有显著差异。

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，并且转子在转子和定子之间的气隙中偏心对准，但这些因素与绝缘系统测试无关。

图1。用于评估Zeus PEEK绝缘产品的测试电机:左:磁头拆卸和剥离前的原始定子。右图:新的绝缘系统切断。

使用All Test Pro 5进行测试

All Test Pro 5是一款适用于低电压的电机电路分析仪，用于评估电路中的电容和对地回路的绝缘。因此，它会拾取电机故障前出现的任何绝缘缺陷。在改造后的原电机和新模型上进行的测试包括低欧姆电阻、电感和阻抗、电容相角、电流频率响应（I/F）、对地绝缘和对地电容，如表1所示。

表1。原电机和使用zeus生产的产品重建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。

测验	原动机	宙斯材料亚博网站下载
电阻	37.7欧姆	38.0欧姆
电感	159MH	159MH
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	>1千兆欧姆	>1千兆欧姆
电容	<2µF	<2µF

两种情况下的结果几乎相同。在同一型号的电机之间进行比较时，通常会出现微小差异。在测试的两个阶段，都注意平衡每个阶段，以确保电机在使用宙斯产品进行重建后能够按计划工作。

安瓿测试^®AMB55

AMB55是一款专为高压设计的工业绝缘测试仪，可以产生绝缘曲线，在电机重建前后检测到任何变化。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。

在添加滴漆之前和之后，对重建的电机进行IRP测试。原始绝缘在12秒内出现了一个TeraOhm的极化，如图2B所示，但加入滴油树脂后，极化周期下降到5秒，如图3所示。这表明，zeus重建的电机极化发生迅速，吸收电流太小，无法测量。这两种情况下的漏电流都是1terahm，远小于原机超过10gigahm的漏电流。

图2。电机绝缘极化指数。（A） 原始电机绝缘系统的绝缘电阻曲线（IRP）。（B） 添加滴流清漆前的绝缘电阻曲线表明，绝缘在12秒内极化至1兆欧。

图3。经滴漆浸渍后的电机绝缘极化指数显示，5秒内绝缘极化至1 TeraOhm。

使用Electrom iTIG D12进行低和高电压测试

这个Electrom iTIG D12是一种仪器，设计用于在高电压和低电压下进行一系列电机绕组测试，以评估绝缘状况。一些测试包括电阻、绝缘电阻、介电吸收、极化指数、高电位测试和浪涌比较。

电涌局部放电测试显示绝缘内部是否存在空隙，这可能导致涉及变频驱动(VFD)的应用中绝缘失效。在低电压下，进行其他测试，如电容(C)、损耗(D)因数、电感(L)、阻抗、相角(Ø)和质量(Q)因数。

对原电机进行的测试表明，在VFD应用期间，其绕组失效的风险增加，在668070 pC处的局部放电非常显著，如图4A所示。在重建的电机中，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。

滴流清漆涂覆后，局部放电略有增加。即使在较高的电压下也观察到局部放电减少。这可能意味着宙斯电机的运行条件比最初的版本更好，并且在VFD应用中能够抵抗绕组故障。

图4。OEM和改造电机的局部放电试验。（A） 原始绝缘系统显示在1316 V试验电压下668070 pC的局部放电．(B) zeus重建的绝缘系统显示703 pC在1920 V测试电压下的局部放电。

因此，测试结果表明，原始绕组与宙斯改造中的绕组非常相似，但后者的电容、D系数和Q系数更好，如表2所示。在所有测试的三种引线配置中，重建后Q系数下降了约1。D因子降低了0.001，约为8.3%。电容增加了0.01，约7.3%。

表2。电容（C）、损耗（D）系数、电感（L）、阻抗、相角（Ø）和质量（Q）系数的低压测试结果：顶部：原始电机绝缘系统；底部：宙斯绝缘系统。

全测试Pro OL:电子签名分析

使用特定值在测功机上测试电机效率，并检测任何重要的电气或机械条件。对原始绝缘和重建绝缘进行了测试。

在原始绝缘就位的情况下，80%负载下的转速为1715 RPM，低于电机铭牌上1725 RPM的标称值，如图5A所示。重建后，使用橡树岭电机效率和负载软件（ORMEL'96）测量，相同负载下的效率值为79.8%，RPM为1746，如图5B所示。

关于电压和电流谐波，原始电机绝缘系统的电流（THDC）和电压（THDV）的总谐波失真分别为2.4%和1.3%，而宙斯电机的THDC和THDV分别为3.8%和2.4%。较高的值通常表明效率降低，但当与相同负载下的较高转速一起查看时，表明重建后的电机效率更高。

图5。测功机和电机效率测试结果。（A） 在原电机中检测到不平衡和未对准（圆）。（B） 在新绝缘电机中检测到不平衡和未对准（圆圈）。

结论

这台电动机是用计算机改造的宙斯的产品在Q因数、D因数、电容、局部放电和绕组刚度等几项测试中，性能优于OEM绝缘和绕组材料。部分放电测试尤其重要，表明在应用VFD(逆变器)的宙斯重建电机较原电机有更好的生存机会。

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，修复后的泄漏电流和吸收电流都非常低，与原来的相比有了很大的改善。最后，由于绝缘系统的损耗减少，改造后的电机似乎比原来的电机具有更好的运行效率。

此信息已从Zeus Industrial Products, Inc.提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载

有关此来源的更多信息，请访问宙斯工业产品公司。