[發明專利]漆包線耐電暈測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201210529348.0
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102967809A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 葉賢忠
• 申請（專利權）人: 上海迪安電工器材有限公司;上海新芮絕緣材料有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本發明涉及漆包線耐電暈測試技術，具體涉及漆包線耐電暈測試的裝置以及相應的測試方法。

背景技術

漆包線在通入高頻變化電壓工作時，其表面和導線內部會產生不均勻電場，在不均勻的強電場作用下，曲率半徑小的導體電極對周圍氣體放電，會導致氣體局部游離，這種現象稱為電暈。

游離后的離子、電子又沖擊高分子鏈，加上放電而產生的臭氧的作用和局部發熱現象，將使漆層表面高分子材料產生裂解而導致變脆以至龜裂，最終導致絕緣漆層擊穿。漆包線漆層抵抗電暈作用而保持使用特性的能力，稱為耐電暈性。

對于應用于高頻電場作用下的絕緣材料，耐電暈性的高低比介電強度的大小更有意義，因為許多絕緣材料的介電強度可能差別不大，而耐電暈性卻有成千上萬倍的差別。

絕大多數電機由于采用有電力電子器件組成的變頻電源后，其輸出電壓波形參數受到輸出端到電動機輸入端“連接長度”等因素的影響。特別是絕緣柵雙極晶體管（IGBT）變頻器的應用，在電動機輸入端會產生附加的脈沖電壓和“上沖”。據有關資料報道，電壓“上沖”峰值通常為電動機額定輸入電壓的2~3倍或更高。脈沖附加電壓和“上沖”實際施加到電動機定子繞組上，造成相鄰繞組漆包線間隙間的局部放電和絕緣介質加熱。在這些綜合因素的作用下，最終造成漆包線絕緣介質的過早老化損壞，因此應該對作為電動機主要構件的漆包線進行研究，以期改進對上述有害因素的耐受能力；其中，耐電暈性可以檢測漆包線漆在高壓高頻的作用下的耐老化性能和壽命，是考察漆包線性能的重要參數。

目前中國市場上的耐電暈測試儀基本依靠進口，而且基于實際使用情況和常用電源頻率，基本是正弦波加壓，即使使用方波，其上升沿也比較長，測試環境對樣品的考驗不夠嚴苛，需要較長時間測試，造成效率低下，而且測試精度較低，數據重復性較差，這樣對于漆包線耐疲勞壽命驗證非常不準確，容易對產品的使用期限造成誤判，形成浪費或失效風險。

發明內容

本發明針對現有漆包線耐電暈測試技術基于實際使用情況和常用電源頻率，所存在的測試效率和測試精度都較低的問題，而提供一種漆包線耐電暈測試裝置。該裝置通過模擬變頻電源輸出脈沖電壓條件，以期快速試驗已有漆包線產品的耐高頻脈沖性能，并可確定在絕緣材料、結構、工藝等方面經過改進的漆包線產品的耐高頻脈沖性能是否符合有關標準的要求。

基于上述測試裝置，本發明還提供一種漆包線耐電暈測試方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

漆包線耐電暈測試裝置，所述測試裝置包括：

恒溫烘箱，所述恒溫烘箱內設置有若干待測試樣品插座；

IGBT系統，所述IGBT系統產生高頻高壓電壓，并通過高壓引線連接到恒溫烘箱內的樣品插座；

通信系統，所述通信系統實現恒溫烘箱、IGBT系統與控制系統之間的數據通信；

控制系統，所述控制系統通過通信系統控制恒溫烘箱和IGBT系統，通過實時獲取恒溫烘箱和IGBT系統的工作狀態信息來進行漆包線耐電暈的測試；

電源，所述電源為恒溫烘箱、IGBT系統以及控制系統提供穩定的工作電源。

在本實用新型的優選實例中，所述IGBT系統包括IGBT管以及驅動連接IGBT管的驅動模塊，所述IGBT管的柵極連接有保護柵極的二極管和限流電阻，IGBT管的源級和漏級連接有4個用于保護IGBT的TVS二極管和兩個散熱器。

進一步的，IGBT系統中保護柵極的二極管和限流電阻分別為兩個。

進一步的，所述IGBT系統產生的高頻高壓電壓為雙極性對稱方波脈沖電壓，其頻率為從2kHZ到20kHZ連續可調，電壓范圍為-1500kV-+1500kV。

進一步的，所述控制系統由單片機和相應的外圍電路組成。

進一步的，所述測試裝置還包括一上位機，所述上位機與控制系統之間通信相接。

作為本發明的第二目的，漆包線耐電暈測試方法，基于上述的測試裝置實施，其包括如下步驟：

（1）將兩根漆包線加工形成測試用的線對，并將該線對的兩腳插在恒溫烘箱中的樣品插座上；

（2）控制系統控制恒溫烘箱開設工作，并實時檢測恒溫烘箱的工作溫度，當檢測到的溫度達到設定值時，控制系統控制IGBT系統工作；

（3）IGBT系統根據控制系統的控制要求產生高頻高壓電壓，并將該高頻高壓電壓施加到恒溫烘箱內待測的兩根漆包線線對上，進行測試；