[发明专利]一种基于三曲线法的驱动电机绝缘薄弱点检测方法

说明书

本发明公开了一种基于三曲线法的驱动电机绝缘薄弱点检测方法，包括在正弦电压下分别检测驱动电机主绝缘PDIV和相间绝缘PDIV制成曲线PG和曲线PP，在不同上升时间的重复脉冲电压下检测驱动电机匝间绝缘PDIV并结合上升时间拟合制成曲线TT，然后将三条曲线PG、PP、TT整合形成基于PDIV值与上升时间关联关系的对比模型，在实际检测驱动电机绝缘薄弱点时通过实际运行参数在对比模型中所处区域位置的直观比对，方便判断出驱动电机的绝缘薄弱点，为后续绝缘优化设计提供准确可靠的保证。并且本发明相较以往检测方法明显减少了绝缘PDIV测试的工作量，也使得驱动电机绝缘薄弱点的定位检测更加规范和可靠。

技术领域

本发明涉及变频电机绝缘薄弱点测试及判别技术领域，具体地讲，是涉及一种基于三曲线的新能源汽车驱动电机绝缘薄弱点检测方法。

背景技术

近年来，由于全球能源危机加剧和气候恶化，世界各国已经投入大量的科学技术、资本对新能源汽车进行研究、开发和生产。新能源汽车驱动电机具有能效高、易调速、易启动等优点。与采用工频正弦电压驱动的传统的三相交流电机不同，新能源汽车驱动电机在工作时需要承受高频、快速变化的脉宽调制电压(PWM)，这对新能源汽车驱动电机的绝缘性能提出了更高的要求。

当新能源汽车驱动电机端部承受较短上升时间的重复脉冲电压时，电机端部将产生明显的过电压，这种过电压首先将直接作用于电机的相间绝缘和主绝缘。同时作为一种感性负载，新能源汽车驱动电机内部绕组的感性和容性参数分布将导致端部过电压在绕组内部不均匀分布，电机绕组匝间有可能会产生局部强电场。并且，如果新能源汽车驱动电机生产过程中在绕组内部留下气隙，在这种局部强电场的作用下，当绝缘系统局部电压高于局部放电起始放电电压(PDIV)时，电机内部将很可能发生放电，导致电机绝缘老化乃至失效。

随着电力电子技术的发展，电力电子装置的开断速度、能量转换效率将大幅提升。更高的开断频率和开断速度将导致新能源汽车驱动电机承受的脉宽调制电压的上升时间将缩短至纳秒级，更短的上升时间会使电机端部产生更高的过电压，并且过电压在绕组内的分布也将更加不均匀。这对新能源汽车驱动电机的绝缘性能提出了更高的要求。

在评估新能源汽车驱动电机的绝缘性能时，根据“木桶效应”需要将电机绝缘薄弱点作为评估电机绝缘可靠性的决定性参数。基于此，如何简单、方便、直观的定位绝缘薄弱部位，以此优化绝缘设计是提升新能源汽车驱动电机绝缘可靠性的关键。在现阶段，电机绝缘薄弱点的定位并没有规范高效的方法。通常需要大量重复的测试对不同绝缘位置的PDIV数据进行比对，再通过经验判断电机绝缘薄弱点，常规方式耗时费力，不能满足技术发展的高效率要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于三曲线法的驱动电机绝缘薄弱点检测方法，能够方便、快捷、直观的判断定位新能源汽车驱动电机的绝缘薄弱部位，以便于针对性地优化设计提升新能源汽车驱动电机绝缘可靠性，保护设备和用户人身安全。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于三曲线法的驱动电机绝缘薄弱点检测方法，包括以下步骤：

S1、在正弦电压下，检测驱动电机主绝缘的局部放电起始放电电压PDIV，根据获得的PDIV值制作用于表示主绝缘PDIV的第一曲线PG；

S2、在正弦电压下，检测驱动电机相间绝缘的局部放电起始放电电压PDIV，根据获得的PDIV值制作用于表示相间绝缘PDIV的第二曲线PP；

S3、在不同上升时间的重复脉冲电压下，检测驱动电机匝间绝缘的局部放电起始放电电压PDIV，根据获得的PDIV值与对应上升时间制作用于表示匝间绝缘PDIV与上升时间关系的第三曲线TT；

S4、建立基于PDIV值与上升时间的坐标系，并将三条曲线PG、PP、TT整合于坐标系中形成对比模型，在该对比模型中，根据三条曲线的交点基于上升时间形成有相应数量的对比区域；