3 数据差异性分析
经过对两类电机进行低温、高温、恒定湿热试验之后,对所测样品数据记录为表4。
结合绝缘电阻的影响因素,进行差异性分析如下:
从试验数据可以看出,环境试验后电机的绝缘性能均有不同程度的降低。从劣化程度上看,低温劣化程度最小,高温和恒定湿热劣化较大,8组数据中只有1组数据中恒定湿热后的绝缘电阻大于高温后的绝缘电阻,其余7组数据均为恒定湿热后的绝缘电阻最小。因此,低温、高温、恒定湿热三个环境试验后的劣化程度从大到小可以排列为:
恒定湿热>高温>低温
原因分析:绝缘电阻的劣化一般为绝缘材料的老化,电气间隙和爬电距离的改变以及空气介质绝缘电阻的变化3个原因造成。
一般而言,低温使得材料发硬发脆,破损开裂,强度降低,但现在绝缘材料的质量逐渐提高,开裂可能性较小,而且在低温环境中直接测量绝缘电阻,冰霜未转化为凝露,因此绝缘劣化相对较小。高温可改变材料的物理性能和尺寸,使得绝缘材料老化加速,润滑粘度降低,润滑剂流动性增加,尤其是在没有冷却风的情况下高温运转2h使得电机绕组等部件过热,不同材料膨胀不一致使零件粘结,电子电路稳定性改变等,因此劣化强度较大。湿热试验使得材料吸湿膨胀,金属腐蚀,材料硬度强度变化,表面电阻下降引起爬电短路,体积电阻下降致电气强度降低,材料绝缘电阻下降,表面涂层化学或电化学损坏等,这些都是绝缘劣化的直接原因,尤其是高湿环境下空气介质绝缘电阻的下降,造成电机整体绝缘性能下降,产生分布式缺陷。因此湿热试验对绝缘电阻的劣化强度最大。
4 结论和建议
通过上述试验,综合数据分析,得到以下结论。
a)通过试验,发现低温、高温、恒定湿热试验对电机绝缘材料绝缘性能的劣化强度从大到小排列为恒定湿热>高温>低温。
b)可以结合《GB 12350-2009小功率电动机的安全要求》、《GB 14711-2013中小型旋转电机通用安全要求》以及电子电器类产品安规相关标准对湿热试验的要求,参考标准GB/T 2423.4引入交变湿热试验。
c)通过测试,湿热对电机的绝缘电阻影响较大,市场上也经常发现雨天电动摩托车电机进水,造成绝缘电阻下降,进而影响电机安全,因此电机制造企业应做好密封性下线检测,加强密封工艺的进步与改进。同时,在使用说明书中提醒用户避免雨天驾驶电动摩托车涉水,尤其是在一些造成城市内涝等极端天气。
d)电动摩托车工作环境相对恶劣,电机经常处在过载运行或者涉水受潮等运行状态下,这都可能导致绝缘性能降低而发生故障,绝缘电阻的定期测量能起到准确监控和预防电动车绝缘性能降低的作用。因此,在多雨地点和季节,希望电动车厂家在售后服务点设立电动车绝缘电阻免费检查服务,免费为用户进行绝缘性能宣贯和检测,以增强用户安全意识,确保用户使用安全。