基于开关振荡电流的交流电机主绝缘在线监测

在变频驱动系统中,由于功率器件高速开关产生的高dv/dt和瞬态过电压,会使电机绝缘部件承受较高的电应力,加速电机绝缘材料的老化,进而增加绝缘故障发生概率并危害驱动系统的整体可靠性。相较于传统的离线监测方法,对电机绝缘状态进行在线监测可以提高监测的实时性并减小停机维修的损失。因此,文章提出一种基于逆变器开关振荡电流的交流电机主绝缘在线监测方法。首先,建立了交流电机绝缘等效电路,分析了绝缘老化对电机阻抗特性的影响,并通过外部并联电容的方法模拟了绝缘老化的过程。然后,采用脉冲宽度调制（PWM）,研究了电机主绝缘参数对开关振荡电流的影响,提出了以开关振荡电流频域偏差作为老化特征指标的在线监测方法。试验证明,该方法在不影响电机正常运行的前提下,可以对电机主绝缘老化状态进行有效监测。