En inverter-drevet motor, også kendt som en inverter-matchet motor, er et system, der kombinerer et kontrolkredsløb og en motor. Dette system udnytter en variabel frekvensdrev (VFD) til at konvertere vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC) og derefter tilbage til en variabel AC-strømforsyning. VFD'en inden for det inverter-drevne motorsystem kontrollerer den konverterede DC-strøm gennem højhastigheds switching, hvilket muliggør præcis regulering af motorens hastighed og strøm. I sammenligning med motorer, der drives direkte af kommercielle strømforsyninger, udviser inverter-drevne motorer overlegen energieffektivitet på grund af den præcise kontrol. Dette system anvendes i forskellige applikationer såsom husholdningsapparater og køretøjer. For eksempel, i elektriske køretøjer (EV'er), konverterer invertere DC-strøm fra batteriet til AC-strøm for at drive de elektriske motorer.

Den hurtige switching inden for inverteren kan accelerere den elektriske forringelse af motoren. Som vist i Figur 1, under den højhastigheds switching proces, genereres overspændinger. Disse øjeblikkelige høje spændinger, der ofte overstiger det dobbelte af switching spændingen, inducerer momentane høje spændinger over motorviklingerne. Når disse spændinger overskrider en kritisk tærskel, opstår der delvise udladninger mellem overfladerne af viklingsisoleringen. Dette fænomen er kendt som 'delvis udladning.

Fig. 1: Overspænding genereret på grund af inverter switching

Som illustreret i Figur 2, er de grundlæggende komponenter i en inverter-drevet motor rotoren og statoren. I det væsentlige består statoren af spoler, der er viklet omkring en statorkerne. De ledende ledninger inden for disse spoler er isoleret med en emalje belægning. Efterfølgende er disse ledninger yderligere isoleret fra statorkernen med isoleringspapir. Under fremstillingsprocessen kan forskellige faktorer kompromittere integriteten af isoleringen. Disse inkluderer fejlinjering eller revner i isoleringspapiret, samt skader på emalje belægningen, såsom tårer eller knusning. Disse problemer kan føre til utilsigtet kontakt mellem ledninger eller mellem viklingerne og statorkernen. Sådan kontakt kompromitterer isoleringsydelsen, hvilket i sidste ende øger sandsynligheden for delvis udladning. Desuden bidrager hulrum inden for emaljen, der opstår fra fanget luftbobler eller urenheder, og ridser på emaljeoverfladerne også til forekomsten af delvise udladninger.

Fig. 2: Grundlæggende struktur af en inverter-drevet motor

Traditionelt har kvalitetskontrol for inverterdrevne motorer på produktionslinjen været afhængig af en kombination af isolationsmodstandstest, hipot-test og surge-test for at identificere potentiel elektrisk forringelse. Mens hipot- og surge-test effektivt identificerer produkter med eksisterende isolationsbrud, mangler de følsomhed til at opdage latente defekter, der muligvis ikke endnu manifesterer sig som en komplet fejl. For at imødekomme denne begrænsning er integrationen af delvis udladningstest med højpræcisionsdetekteringskapaciteter afgørende. Ved proaktivt at identificere potentielle defekter gennem delvis udladningsdetektion, før de udvikler sig til katastrofale isolationsfejl, bidrager disse tests væsentligt til at forbedre den samlede kvalitet og pålidelighed af inverterdrevne motorer.

Afslutningsvis, mens inverterdrevne motorer tilbyder betydelige energibesparelsesfordele, kan de være udsat for problemer som delvise udladninger, der opstår fra den hurtige switching, der er iboende i deres drift. For at sikre den langsigtede pålidelighed og sikkerhed af systemer, der bruger inverterdrevne motorer, er implementeringen af streng delvis udladningstestning afgørende. Hos HIOKI specialiserer vi os i at tilbyde en omfattende suite af løsninger til både statisk og dynamisk motorprøvning og måling.