Zustandsüberwachung der Statorisolation von umrichtergespeisten elektrischen Maschinen mittels transienter Stromcharakteristik

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Konzept für die Zustandsüberwachung der Statorisolation von elektrischen Maschinen anhand der transienten Stromauswertung beschrieben. In elektrischen Traktionsanwendungen wird der Motor über einen Wechselrichter betrieben, welcher die Speisung aus dem Zwischenkreis mit variabler Frequenz und Amplitude liefert. Dabei stellen Motor und Umrichter getrennte Funktionseinheiten dar, welche separat entworfen und über Zuleitungen miteinander gekoppelt werden. Die Gesamtstruktur spaltet sich in die Hauptkomponenten Umrichter, Kabel und Maschine. Nach der Beschreibung der Komponenten und deren Wechselwirkungen werden das Prinzip der Überwachungsmethode präsentiert und die Eigenschaften anhand von Messungen an einer Testmaschine verifiziert. Versuche mit künstlich gealterten Wicklungssystemen beschreiben die Zusammenhänge zwischen Änderungen der transienten Signalverläufe und dem Verlust der Isolationsfestigkeit im Wicklungssystem.