En inverter-drevet motor, også kendt som en inverter-fed motor, er et system, der kombinerer et styrekredsløb og en motor. Dette system bruger et variabelt frekvensdrev (VFD) til at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm og derefter tilbage til en variabel vekselstrømsforsyning. VFD'en i det inverterdrevne motorsystem styrer den konverterede DC-effekt gennem højhastighedsskift, hvilket muliggør præcis regulering af motorens hastighed og strøm. Sammenlignet med motorer, der drives direkte af kommercielle strømforsyninger, udviser inverterdrevne motorer overlegen energieffektivitet på grund af den præcise styring. Dette system bruges i forskellige applikationer såsom husholdningsapparater og køretøjer. For eksempel, i elektriske køretøjer (EV'er), konverterer invertere jævnstrøm fra batteriet til vekselstrøm for at drive de elektriske motorer.

Den hurtige omskiftning i inverteren kan fremskynde den elektriske forringelse af motoren. Som vist i figur 1 genereres overspændinger under højhastighedskoblingsprocessen. Disse øjeblikkelige højspændinger, der ofte overstiger det dobbelte af koblingsspændingen, inducerer momentane høje spændinger over motorviklingerne. Når disse spændinger overstiger en kritisk tærskel, opstår der delvise udladninger mellem overfladerne af viklingsisoleringen. Dette fænomen er kendt som 'delvis udledning.

Fig. 1: Overspænding genereret på grund af omformerskift

Som illustreret i figur 2 er de grundlæggende komponenter i en inverterdrevet motor rotoren og statoren. I det væsentlige omfatter statoren spoler viklet omkring en statorkerne. De ledende ledninger i disse spoler er isoleret med en emaljebelægning. Efterfølgende bliver disse ledninger yderligere isoleret fra statorkernen med isoleringspapir. Under fremstillingsprocessen kan forskellige faktorer kompromittere isoleringens integritet. Disse omfatter fejljustering eller rivning af isoleringspapiret samt beskadigelse af emaljebelægningen, såsom revner eller knusning. Disse problemer kan føre til utilsigtet kontakt mellem ledninger eller mellem viklingerne og statorkernen. En sådan kontakt kompromitterer isoleringsydelsen, hvilket i sidste ende øger sandsynligheden for delvis udledning. Desuden bidrager hulrum i emaljen, der opstår fra indespærrede luftbobler eller urenheder, og ridser på emaljeoverfladerne også til forekomsten af ​​delvise udledninger.

Fig. 2: Grundstruktur af en inverter-drevet motor

Konventionelt har kvalitetssikring af inverter-drevne motorer i produktionslinjen været afhængig af en kombination af isolationsmodstandstests, hipottests og overspændingstests for at identificere potentiel elektrisk forringelse. Mens hipot- og surge-tests effektivt identificerer produkter med eksisterende isoleringsnedbrud, mangler de følsomheden til at opdage latente defekter, der måske endnu ikke viser sig som en fuldstændig fejl. For at imødegå denne begrænsning er integrationen af ​​delvis udladningstest med højpræcisionsdetektionskapacitet afgørende. Ved proaktivt at identificere potentielle defekter gennem detektering af delvis afladning, før de udvikler sig til katastrofale isolationsfejl, bidrager disse tests væsentligt til at forbedre den overordnede kvalitet og pålidelighed af inverter-drevne motorer.

Som konklusion, mens inverter-drevne motorer tilbyder betydelige energieffektivitetsfordele, kan de være modtagelige for problemer som delvise udladninger, der opstår som følge af den hurtige omskiftning, der er forbundet med deres drift. For at sikre den langsigtede pålidelighed og sikkerhed af systemer, der anvender inverterdrevne motorer, er implementeringen af ​​strenge test af delvis udladning afgørende. Hos HIOKI er vi specialiseret i at levere en omfattende suite af løsninger til både statisk og dynamisk motortest og måling.