The influence of pulse stress on main-wall insulation of electric rotating machines

• Autorzy: Mentlik V. , Pihera J. , Tábořik O. , Trnka P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ impulsów napięciowych na izolację główną wirujących maszyn elektrycznych

• Konferencja: Problemy eksploatacji maszyn i napędów elektrycznych (2007; Rytro, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The diagnostics of insulating system of electric machines under pulse stress is at the present one of the most focused fields. The converters produce repetitive pulses with the high level of voltage rise fronts (slew rates). Rise fronts attain values of up to the tens of kilovolts per microsecond and voltage pulse repetition frequency up to some tens of kilohertz. However, this technology is an advantage for a drive control; the voltage waveforms generated by power frequency converters may significantly affect the reliability of the electric motor insulation systems. To improve understanding of the processes in the electrical insulation materials during the pulse voltage aging, it is necessary to monitor values of the electric parameters within a pulse stress aging process. For the studying of the main-wall insulation material pulse voltage aging processes there were chosen these electrical parameters: the dissipation factor, capacity, absorption and resorption currents, corona inception voltage (CIV) and partial discharges (PD) activity level. These parameters are easily detectable and their development characteristics are very well known in the terms of sinusoidal voltage aging process. This paper presents experimentally measured data of the observed electric parameters during the pulse and sinus voltage aging. The difference between the sinusoidal voltage aging and pulse voltage aging time dependencies is shown as well observable in this paper as well.

PL

Diagnostyka układu izolacji maszyn elektrycznych metodą impulsową nabiera coraz większego znaczenia. Przemienniki wytwarzają powtarzające się impulsy o wielkiej stromości narastania napięcia osiągające wartość kilkudziesięciu kilowoltów na mikrosekundę i częstotliwość dziesiątków kiloherców. I choć technologia ta ma wyraźne zalety dla regulacji prędkości obrotowej napędów, fale napięciowe generowane przez przemienniki mogą znacząco wpływać na trwałość układu izolacyjnego maszyny. Dla poprawy zrozumienia procesów starzeniowych układu izolacyjnego zachodzących w trakcie impulsów napięciowych koniecznym jest monitorowanie wartości elektrycznych występujących w czasie trwania impulsu. Dla analizowania starzenia izolacji głównej wybrano takie parametry jak: współczynnik rozproszenia, pojemność, prąd absorpcji i resorbcji, napięcie początkowe korony, i poziom wyładowań niezupełnych. Te parametry są łatwe do pomiaru a ich przebiegi są dobrze znane dla procesów starzeniowych od napięcia sinusoidalnego. W artykule przedstawiono zależności czasu starzenia układu izolacji skutkiem działania napięcia sinusoidalnego i starzenia izolacji od impulsów napięciowych.

Słowa kluczowe

PL

maszyny elektryczne; izolacja; metoda impulsowa; diagnostyka maszyn elektrycznych; starzenie izolacji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 77
• Strony: 43--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mentlik V.

autor

Pihera J.

autor

Tábořik O.

autor

Trnka P.

• University of West Bohemia, Pilsen

Bibliografia

• [1]. Fenger, M., Campbell, S.R., Pedersen, J." Motor Winding Problems: Caused by Inverter Drivers" IEEE Industry Applications Magazine Volume 9, Issue 4, July 2003, Pages 22-31
• [2]. Candela, R.; Petrarca, C.; Romano, P. "Effect of High Frequency Conducted Disturbances on the Interturn Insulation of an Inverter-fed Induction Motor” Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, 2003. Annual Report. Conference on 2003 Page(s): 510-513
• [3]. Kikuchi, H., Asano, K. "Development of Organic/inorganic Nano-composite Enameled Wire" IEEJ Transactions on Power and Energy, Volume 126, Issue 4, 2006, Pages 460-465
• [4]. Grubelnik, W.; Roberts, J.; Koerbler, B.; Marek, P. "A New Approach in Insulation Systems for Rotating Machines" Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing Expo, 2005. 23-26 Oct. 2005 Page(s): 97 - 102
• [5]. Espino-Cortes F. P., Jayaram S. H., Cherney E. A. "Effectiveness of Stress Control Coatings in Medium Voltage Form Wound Coils Ends under Fast Rise Time Pulses and Contamination" IEEE Trans in Energy Conversion, Vol. 4., 2005.
• [6]. Bocek V., Kucerova E., Mentlik V., Sebik P., Trnka P., "Reliability of the Adjustable Speed Drives in the Power Electronic Waveform Environment" In 2005 annual report Conference on electrical insulation and dielectric phenomena, IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society, 2005. p. 241-244, ISBN 0-7803-9257-4, Nashville