一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法技术

一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法，测量漆膜厚度H

【技术实现步骤摘要】
一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法
本专利技术涉及漆包线的检测领域，特别是一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法。
技术介绍
随着电子技术快速发展，基于脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)的变频驱动技术因其能节能、故障率低、使用方便等优点而在新能源驱动电机、家电、军工、治金等领域有着广泛的应用。但是为变频技术供电的脉冲电源具有极陡的上升沿、脉冲电压变化速度快和高重复率、频率高等特性，这些特性导致变频电机内部的漆包线产生严重的局部放电，同时伴随着损耗及发热量增加、磨损、机械振动、匝间击穿等现象，加速绝缘材料老化，导致变频电机过早失效。解决上述问题的有效方法是用耐电晕漆包线代替传统的漆包线，漆包线在通入高频变化电压工作时，其表面和导线内部会产生不均匀电场，在不均匀的强电场作用下，曲率半径小的导体电极对周围气体放电，会导致气体局部游离，这种现象称为电晕。游离后的离子、电子又冲击高分子链，加上放电而产生的臭氧的作用和局部发热现象，将使漆层表面高分子材料产生裂解而导致变脆以至龟裂，最终导致绝缘漆层击穿，漆包线漆层抵抗电晕作用而保持使用特性的能力，称为耐电晕性，而耐电晕时间为耐电晕性的重要参考指标。在耐电晕漆包线生产工艺过程中，耐电晕时间测试至少需要30h以上，在这30h内，车间不停机连续生产，若耐电晕时间测试合格，则成品线入库，若耐电晕时间测试不合格，则成品线报废或降级转为普通线，重新调整工艺参数，重复上述过程，直至耐电晕时间测试合格。在生产过程中，影响耐电晕时间的因素主要包括两方面：一方面是耐电晕测试仪器参数，如降低上升沿时间、升高频率、温度、电压等都会缩短试样的耐电晕时间，其中升高电压能够明显缩短耐电晕时间，因此多数研究利用寿命曲线方程(t＝kU-n)，分析耐电晕时间与测试电压的拟合关系曲线，通过升高测试电压缩短耐电晕测试时间，但是，若更换漆包线规格时，每次需重新计算寿命曲线方程，步骤繁琐。另一方面是漆膜厚度，漆包线规格越大，漆膜厚度越厚，耐电晕时间越长，因此可将漆包线按一定比例拉伸，使漆膜变薄，进而探索拉伸率与耐电晕时间的关系，但此方法破坏了耐电晕漆包线的固有形态，无法准确快速评估耐电晕时间。因此，研究耐电晕时间快速测试方法具有重要意义。
技术实现思路
为了克服现有技术中耐电晕时间测试长且无法准确快速评估耐电晕时间的缺陷，本专利技术的目的是结合测试需求，利用拟合曲线快速准确评估漆包线的耐电晕时间且有效降低耐电晕测试时间。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法，包括以下步骤：测量漆膜厚度H测量，并获取预设的测试电压U客户和耐电晕时间T客户；将测试电压U客户和漆膜厚度H测量导入拟合曲线中，得到拟合值Ln(T拟合)，进一步计算得到拟合时间T拟合＝eLn(T拟合)；判断拟合时间T拟合是否大于所述耐电晕时间T客户；若大于，则为符合条件，执行快测法；若不大于，则为不符合条件，调整影响漆包线耐电晕时间因素重新计算以使拟合时间T拟合大于所述耐电晕时间T客户，其中至少包括以下调整方式之一：1)通过调整表漆比例进行改变漆膜厚度；2)通过调整偏心度或微针孔进行改变拟合曲线。进一步地，所述快测法包括以下步骤：设定快测电压U快测，并将快测电压U快测和漆膜厚度H测量代入拟合曲线中，进而获取耐电晕快测法所需时间T快测，利用Minitab—统计—回归—回归—预测—输入快测电压U快测和漆膜厚度H测量，获得置信度为95％的耐电晕快测法所需时间T快测的预测阈值，即获得预测阈值为T快测min＜T快测＜T快测max；由测试电压U客户和耐电晕时间T客户以快测电压快测替换计算获得符合条件的耐电晕时间临界值T临界值，其中所述耐电晕时间临界值T临界值的计算公式如下：判断耐电晕快测法所需时间T快测与耐电晕时间临界值T临界值的大小关系以获取符合条件的测试结果，包括以下测试判断步骤：1)若耐电晕快测法所需时间T快测＞耐电晕时间临界值T临界值，则符合条件，具体地，即若T快测min＞T临界值，为满足客户要求或预设要求；2)若耐电晕快测法所需时间T快测≈耐电晕时间临界值T临界值，则基本符合条件，具体地，即若T快测min≤T临界值≤T快测max，为基本或尚可满足客户要求或预设要求；3)若耐电晕快测法所需时间T快测＜耐电晕时间临界值T临界值，则不符合条件，即若T快测max＜T临界值，为未能满足客户要求或预设要求，需调整生产工艺。作为本专利技术的进一步改进：所述拟合曲线由一种耐电晕时间的预测方法所得，包括以下步骤：获取多组不同漆膜厚度H且相同直径的导体在多个通道下试样的耐电晕时间T；根据上述获得的数据，构建耐电晕时间预测模型：将实际测试选用的漆膜厚度H以相同的电压U测试得到的耐电晕时间T导入所述预测模型中，再通过统计-回归验证得到所述预测模型的常数m、n、c的数值，获得拟合曲线：利用拟合曲线预测评估并输出耐电晕时间的拟合值。进一步地，获取多个试样的耐电晕时间的方法包括以下至少之一：同一组的试样在N个通道下所获得的耐电晕时间T的数值按由小到大顺序排列，选取每组试样的同一顺序位数值作为耐电晕时间T的数值；同一组的试样在N个通道下所获得的耐电晕时间T的数值按由小到大顺序排列，选取每组试样的两个同顺序位数值，并取两个数值的平均值作为耐电晕时间T的数值。具体地，一种耐电晕时间的预测方法，包括以下步骤：1.耐电晕漆包线的制备：在相同的生产工艺条件下，制备了多组及每组包含5种不同规格的耐电晕漆包线，同时记录并测试各规格下的漆膜厚度；2.耐电晕时间数据选取原则：耐电晕测试是将同一组试样放入5个测试通道中，待试样失效后，记录耐电晕时间；各试样选用导体为0.6mm的耐电晕漆包线，在设定电压为3.0kV及其他条件不变的情况下，记录具体耐电晕时间如下表：因试样之间存在的差异，如偏心度不同、微针孔不同等等，导致同组试样的耐电晕时间存在差别，因此设定以下数据选取方法：将每组试样的耐电晕时间按由小到大排列，取第三个试样失效时间作为耐电晕时间，记为T0.6；3.构建耐电晕时间预测模型并获得拟合曲线：利用Minitab—统计—回归—拟合回归模型，经分析验证得T0.6与设定电压U及漆膜厚度H的最优拟合曲线为；4.耐电晕时间测试及拟合曲线的准确性证实：在温度为155℃、频率为20kHz、上升沿时间为100ns的条件下，仅改变单一变量电压U变量(4kV、3.8kV、3.5kV、3.0kV)，测量试样在不同变量电压下的耐电晕时间T实测，并记录；将各测试漆包线对应的变量电压U变量及对应的漆膜厚度H测量代入拟合曲线中，得到相应的拟合值Ln(T拟合)，并记录；具体如下表：将不同导体大小的漆包线中不同漆膜厚度在不同电压下实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐电晕时间的预测方法，其特征在于：/n获取多组不同漆膜厚度H且相同直径的导体在多个通道下试样的耐电晕时间T；/n根据上述获得的数据，构建耐电晕时间预测模型：/n

【技术特征摘要】
1.一种耐电晕时间的预测方法，其特征在于：
获取多组不同漆膜厚度H且相同直径的导体在多个通道下试样的耐电晕时间T；
根据上述获得的数据，构建耐电晕时间预测模型：



将实际测试选用的漆膜厚度H以相同的电压U测试得到的耐电晕时间T导入所述预测模型中，再通过统计-回归验证得到所述预测模型的常数m、n、c的数值，获得拟合曲线：



利用拟合曲线预测评估并输出耐电晕时间的拟合值。


2.根据权利要求1所述的一种耐电晕时间的预测方法，其特征在于：获取多个试样的耐电晕时间的方法包括以下至少之一：
同一组的试样在N个通道下所获得的耐电晕时间T的数值按由小到大顺序排列，选取每组试样的同一顺序位数值作为耐电晕时间T的数值；
同一组的试样在N个通道下所获得的耐电晕时间T的数值按由小到大顺序排列，选取每组试样的两个同顺序位数值，并取两个数值的平均值作为耐电晕时间T的数值。


3.一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法，其特征在于：
测量漆膜厚度H测量，并获取预设的测试电压U客户和耐电晕时间T客户；
将测试电压U客户和漆膜厚度H测量导入权利要求1或2所述的拟合曲线中，得到拟合值Ln(T拟合)，并进一步得到拟合时间T拟合；
判断拟合时间T拟合是否大于所述耐电晕时间T客户；
若大于，则为符合条件，执行快测法；
若不大于，则为不符合条件，调整影响漆包线耐电晕时间因素重新计算以使拟合时间T拟合大于所述耐电晕时间T客户，其中至少包括以下调整方式之一：
1)通过调整表漆比例进行改变漆膜厚度；
2)通过调整偏心度或微针孔进行改变拟合曲线。


4.根据权利要求3所述的一种快速评估漆包线耐电晕时间的测试方法，其特征在于：所述快测法包括以下步骤：
设定快测电压U快测，并将快测电压U快测和漆膜厚度H测量代入拟合曲线中，进而获取耐电晕快测法所需时间T快测，利用Minitab—统计—回归—回归—预测—输入快测电压U快测和漆膜厚度H测量，获得T快测的预测阈值；
由测试电压U客户和耐电晕时间T客户以快测电压快测替换计算获得符合条件的耐电晕时间临界值T临界值；
判断耐电晕快测法所需时间T快测与耐电晕时间临界值T临界值的大小关系以获取符合条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐，黄代忠，马红杰，赵冰，张立彦，
申请(专利权)人：珠海格力电工有限公司，珠海格力电器股份有限公司，格力电工马鞍山有限公司，格力电工眉山有限公司，格力电工南京有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44