声明

有关电机绝缘推文的相关参考资料，请参考附录中的文献。

文中讨论主要以西门子产品“1LA8/1PQ8”产品为主，对于标准电机将以相关手册为准。

1  概述

我们在前一篇推文（跳转到前一篇）中介绍了PWM电压脉冲波在长线传输的模型以及在电机绕组端的电压波形及过渡过程，其在电机绕组中产生Zui高为2倍的直流母线电压的瞬时峰值电压，当然这决定于PWM电压脉冲波的上升时间及电缆长度等因素。

在本文中，我们将讨论在电机绕组端产生的电压脉冲波在电机绕组中的传输过程，详细的介绍对电机绕组绝缘的影响。

2  电压脉冲波在电机绕组中的波形分析

电机端脉冲电压的超调在绕组相间和相对地之间的主电机绝缘基本没有影响，原因在于电机绝缘系统完全能够承受这个电压范围。然而，由于很短的上升时间，产生的电压超调将增加线圈匝间的绝缘承受能力，特别是在同一个线圈内随机的相互接触的匝间以及线圈终端。

以电压峰值（由于电机与电缆端阻抗变化产生的反射电压叠加）沿电机绕组持续传递的电压脉冲的前沿，如同电压脉冲在电机电缆传播一样，同样可以测量在电机绕组中的传输时间（传输线传输性质）。

图1电压脉冲在电机绕组中的传输*)

*）请参考附录文献[1]

图1中解释了在匝间，同一个线圈的随机接触导线之间或同一个线圈的端部（首末端）峰值电压在传输过程所造成的非常大的压差。这个较大的压差随着峰值电压在线圈中传输由于高频感抗与容抗的衰减作用而逐渐的减小。

匝间及一套线圈中随机导线之间出现的电压差在电机及绕组参数（比如，电机铭牌，绕组类型，匝数，线圈尺寸，匝导体的传输时间等）、电压脉冲在变频器端-电缆（传输线）-电机端入射电压多次反射的传输时间（tp）（决定在电机端的电压脉冲峰值）等因素下将达到电机端入射峰值电压的30%~90%。

在正弦供电电压（均匀分布）下，取决于线圈数量，线圈端部仅承受相电压的很小部分。而对于变频器供电的电机，将在线圈内承受的电压强度将显著的增加。

3  结论

本文中讨论了PWM电压脉冲波通过长线传输在电机绕组端形成的电压入射波在电机电机绕组传输过程中的响应及对于电机绕组绝缘的影响。

在接下来的推文中我们将给大家介绍电机的绕组构成及其绝缘系统。

附录

文献引用：

[1] GAMBICA_Motor_Insultation_Voltage_Stresses_Report1_3rd_Edition

[2] Winding_HV Micalastic - Insulation System_Customer Information TU-IK019_en_2008

[3] Winding_LV Durignit F - Insulation System_Customer Information TU-IK020_en_2007

[4] Winding_LV Durignit H - Insulation System_Customer Information TU-IK074_en_2007

[5] Winding_LV Insulation System -  Voltage Stress_Customer Information TU-IK 002_en_2001

[6] sinamics-engineering-manual-v6-0-en

[7] ABC of Drives_en

[8] ABC of Motors_en

[9] Engineering manual_motors LV standard-drives-en

[10] motion-control-drives-D21-4-complete--English-2017

[11] Motors-D81.1-complete-English-07-2019