Aktuelle Forschungsprojekte

Image Leistungsangebot Laboranalysen
Image Strömungssimulation CFD
Image Kältemengenzähler
Image Entwicklung Prüfverfahren und Prüfstand für stationäre Einbau-Kältesätze
Image CO2-Trockeneis-Sublimation zur Tieftemperaturkühlung
Image Leistungsprüfung an Kältemittelverdichtern
Image Magnetfeldbeeinflusster Schmelzpunkt des Wassers
Image Leistungsprüfung an Verflüssigungssätzen
Image Tribologische Untersuchungen im System Öl-Kältemittel-Werkstoff
Image GESAMTSYSTEMOPTIMIERUNG VON KÄLTETECHNISCHEN ANLAGENSYSTEMEN FÜR ENERGIEWENDE UND KLIMASCHUTZ
Image Prüfbad-Haube
Image Leistungsangebot der Lecksuche und Dichtheitsprüfung
Image Elektronische Multifunktionsmodule für kryogene Anwendungen
Image Entwicklung eines schnellen Rechenverfahrens..
Image Heat2Power
Image Automatisierte Gasschleife

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


Lebensdauerprognose von Hermetikverdichtersystemen

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

01/2020 – 06/2022

Wolfgang Hernschier

+49-351-4081-5417

in Bearbeitung

Teilentladungen in Motorwicklungen

Im Bereich der Kälte- und Klimatechnik kommen verstärkt drehzahlgeregelte Verdichter zum Einsatz. Dies betrifft neben der stationären Kältetechnik insbesondere auch den Automobilbereich, wo im Zuge der Verbreitung der E-Mobilität frequenzumrichtergespeiste  Elektromotoren für Verdichter eingesetzt werden. Mit dem Einsatz von Frequenzumrichtern verbunden ist eine impulsförmige Spannungsbelastung der Motorwicklungen in den Verdichtern. Dabei kommt es zu einem Überschwingen der Spannung (vor allem bei längeren Motorleitungen), was zu einem höheren Stress der Isolierung im Vergleich zum Betrieb mit sinusförmiger Spannung führt.

 

Diese Impulse können zu Teilentladungen (TE) an und in der Isolierung führen und stellen eine hohe Belastung für die Isoliersysteme der Motorwicklungen dar.

Zusätzlich zu diesem elektrischen Stress der Isoliermaterialien gibt es insbesondere bei Kältemittelverdichtern weitere Einflussfaktoren, die das Isoliersystem altern lassen, vor allem thermische und chemische Effekte. Für Untersuchungen an den Windungsisolierungen von Kältemittelverdichtern sollen deshalb die chemischen Einflussfaktoren auf die Alterung berücksichtigt werden. Diese Wechselwirkungen erschweren die Lebensdauerprognose für die Windungsisolierung von Kältemittelverdichtermotoren erheblich.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Prüfanordnungen und Verfahren, die eine Bewertung und Optimierung von Isolationssystemen für Motorwicklungen von Kältemittelverdichtern hinsichtlich der Lebensdauer bei Frequenzumrichterbetrieb ermöglichen sollen.

Folgende Problemstellungen werden in dem Projekt bearbeitet:

  • Wie verhält sich das Isoliersystem unter Impulsspannung in Kältemittel-Öl-Atmosphäre (Gas, Druck, Temperatur, Wassergehalt, Ölbenetzung, Spannungsparameter)?
  • Wann treten unter Einsatzbedingungen im Stator Teilentladungen auf (Abhängigkeit von Wicklungsaufbau)? Mit welcher Häufigkeit?
  • Kann, basierend auf Zeitraffer - Prüfungen von Drahttwisten, die Lebensdauer der Windungsisolierung prognostiziert werden und wenn ja, wie?
  • Nach welcher Prüfmethode kann die TE-Festigkeit von Flachdraht-Isolierungen beurteilt werden?

Mit neu zu entwickelnden Prüfaufbauten, einem Impulsgenerator und TE-Messtechnik sollen Untersuchungen zum Einfluss des Kältemittels und Öls, der Spannungsparameter (Spannungshöhe, Pulslänge, Frequenz, Flankensteilheit, Polarität) auf das Teilentladungsverhalten und die Lebensdauer von Lackdrähten und Statoren unter Kältemittel-Öl-Atmosphäre erfolgen. Basierend auf diesen Untersuchungen soll ein Verfahren zur Prognose der Lebensdauer von Motorisoliersystemen hinsichtlich Teilentladungsbeständigkeit entwickelt werden.


Ihre Anfrage zum Projekt