Phát hiện khiếm khuyết ở giai đoạn kiểm tra sớm của dây chuyền sản xuất động cơ

Cho phép kiểm tra một lượt trong quần short, kiểm tra xả từng phần và kiểm tra cuộn dây sau khi lắp đặt rôto

Nhu cầu về động cơ xe cộ đang tăng lên khi việc sử dụng xe điện (EV) ngày càng tăng. Động cơ xe, có ảnh hưởng chặt chẽ đến hiệu suất lái xe và sự an toàn, phải mang lại hiệu suất, chất lượng và độ tin cậy cao.
Máy đo cuộn dây xung lực của Hioki ST4030A có thể kiểm tra cuộn dây trong các điều kiện chưa thể kiểm tra được cho đến nay, cho phép người vận hành phát hiện các khuyết tật nhỏ chưa từng được phát hiện trong quá khứ. Vì nó có thể phát hiện các lỗi sớm hơn trong quá trình thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất động cơ, ST4030A có thể loại bỏ sự cần thiết phải quay lại và lặp lại các bước trong quy trình sản xuất. Do đó, hứa hẹn sẽ góp phần đáng kể vào việc tiết kiệm giờ công và nâng cao hiệu quả công việc.

Yêu cầu về độ tin cậy đối với cuộn dây: Ngày càng nghiêm ngặt hơn qua từng năm

Điều cần thiết là duy trì hiệu suất cách điện giữa các dây dẫn trong cuộn dây, được sử dụng trong các thiết bị như động cơ và máy biến áp. Biến tần, thường được sử dụng để điều khiển động cơ được sử dụng trong EV, đang phát triển do việc sử dụng chất bán dẫn có khả năng cung cấp điện áp cao hơn và chuyển đổi tốc độ cao hơn. Hoạt động chuyển mạch làm cho đầu ra điện áp của bộ biến tần tăng lên, dẫn đến việc áp dụng điện áp cao tạm thời trên các cuộn dây trong động cơ. Sự tăng vọt này có thể gây ra hiện tượng được gọi là phóng điện cục bộ nếu có bất kỳ khuyết tật nào trong lớp cách điện, dẫn đến lớp cách điện bị ăn mòn và xuống cấp theo thời gian. Sự tiến triển của sự xuống cấp như vậy có thể dẫn đến ngắn mạch giữa các dây quấn và sự cố cách điện, với các tác động tiềm ẩn bao gồm nguy cơ không chỉ hỏng động cơ mà còn gây cháy.
Trong những năm gần đây, việc áp dụng xe điện và những tiến bộ trong chức năng tự lái đã thúc đẩy tốc độ cải thiện hiệu suất của các bộ phận trên xe. Đến lượt mình, quá trình này đã nâng cao các yêu cầu về độ tin cậy đối với cuộn dây động cơ xe qua từng năm. Để ngăn ngừa những hỏng hóc và tai nạn nghiêm trọng, điều cần thiết là phải phát hiện ra ngay cả những khuyết tật nhỏ trong quá trình thử nghiệm.

Máy thử cuộn dây xung được sử dụng để kiểm tra tính năng cách điện trong cuộn dây. Các thiết bị này đặt điện áp xung vào cả hai đầu của cuộn dây và phát hiện dạng sóng điện áp thu được (dạng sóng đáp ứng). Sau đó, chúng tạo ra các phán đoán đạt / không đạt bằng cách so sánh dạng sóng đáp ứng từ cuộn dây được thử nghiệm với dạng sóng đáp ứng thu được từ cuộn dây tốt đã biết để kiểm tra bất kỳ sự phân kỳ nào. Các thiết bị đóng một vai trò thiết yếu trong việc đánh giá chất lượng cuộn dây.

Các vấn đề ảnh hưởng đến máy kiểm tra cuộn dây xung thông thường

Tuy nhiên, một số vấn đề ảnh hưởng đến thử nghiệm cuộn dây động cơ được thực hiện với máy thử nghiệm cuộn dây xung thông thường.

1. Khó khăn trong việc phát hiện các cuộn dây bị lỗi khi sự khác biệt giữa thử nghiệm và các dạng sóng đáp ứng tốt đã biết là nhỏ

Cách tiếp cận thông thường để so sánh các dạng sóng đáp ứng là so sánh diện tích của một khoảng xác định của các dạng sóng và sử dụng thông tin đó để đưa ra đánh giá đạt / không đạt. Khi dựa vào phương pháp so sánh này, thật khó để đưa ra phán đoán đạt / không đạt nếu các giá trị diện tích chỉ khác nhau một chút, chẳng hạn như một vài điểm phần trăm. Do đó, nó không thể được sử dụng để xác định các khuyết tật như quần short một lượt, dẫn đến sự khác biệt cực kỳ nhỏ giữa các dạng sóng đáp ứng.

2.Khó khăn trong việc phát hiện phóng điện cục bộ nhỏ

Nếu một cuộn dây tiếp tục được sử dụng trong khi đang phóng điện cục bộ, thì lớp cách điện của nó sẽ bị xuống cấp, có khả năng dẫn đến ngắn mạch hoặc đánh thủng lớp cách điện. Các sự cố lớn có thể được ngăn chặn bằng cách phát hiện sớm phóng điện cục bộ. Tuy nhiên, phóng điện cục bộ liên quan đến phóng điện cực nhỏ và việc khó phân biệt sự chênh lệch điện áp nhỏ do các thành phần nhiễu gây ra khiến cho việc phát hiện chúng trở nên khó khăn.

3. độ ổn định của các giá trị đo được khi kiểm tra cuộn dây với rôto gắn liền

Công ty A, công ty phát triển và sản xuất động cơ để sử dụng cho máy móc ở mọi kích cỡ, thường xuyên nhận thấy rằng các động cơ có cuộn dây không có vấn đề gì sau đó được chứng minh là bị lỗi sau khi quá trình sản xuất hoàn thành. Khi công ty tháo rời và kiểm tra các động cơ có vấn đề, họ phát hiện ra rằng các cuộn dây của chúng đã bị hư hại liên tục khi các rôto được gắn vào stato, dẫn đến các lỗi cách điện. Khi các cuộn dây được thử nghiệm bằng máy thử cuộn dây xung sau khi lắp đặt rôto, điện dung lạc giữa rôto và stato thay đổi theo vị trí tại đó rôto được lắp đặt, làm cho các dạng sóng đáp ứng được phát hiện thay đổi. Kết quả là, phương pháp thông thường để so sánh diện tích của các dạng sóng đáp ứng không có khả năng đo chính xác do sự thay đổi trong kết quả thử nghiệm.

Bằng cách định lượng dạng sóng đáp ứng, có thể kiểm tra cuộn dây ở trạng thái lắp đặt rôto và kiểm tra để phát hiện khuyết tật của một vòng quay.

ST4030A giải quyết mọi vấn đề với các máy thử nghiệm thông thường.

1. Tạo ra các ngưỡng rõ ràng để đánh giá đạt / không đạt bằng cách định lượng các dạng sóng phản hồi

Ngoài so sánh thông thường về diện tích dạng sóng, ST4030A tạo ra các phán đoán bằng cách so sánh các giá trị LC và RC. Các giá trị này nhận được bằng cách định lượng các dạng sóng đáp ứng của bộ thử nghiệm cuộn dây xung (trong quá trình thử nghiệm ngắn lớp). Khi hai giá trị được ánh xạ trên một mặt phẳng hai chiều, sự phân bố của chúng cho thấy sự khác biệt rõ ràng giữa các phần không bị lỗi và phần bị lỗi. Bằng cách này, việc định lượng các dạng sóng phản hồi và đánh giá chúng theo cách định lượng giúp có thể phát hiện ra các khuyết tật như lỗi ngắn một lượt khó xác định thông qua so sánh diện tích do sự khác biệt nhỏ mà chúng gây ra.

• * Phụ thuộc vào điều kiện đo

2.Sử dụng bộ lọc Hioki độc quyền để loại bỏ các thành phần tiếng ồn và trích xuất phóng điện cục bộ

Phóng điện yêu cầu hiệu suất phát hiện chính xác cao do chênh lệch điện áp nhỏ và tần số cao. Nhờ tần số lấy mẫu 200 MHz và độ phân giải lấy mẫu 12-bit, cho phép phát hiện dạng sóng với tốc độ cao, độ chính xác cao, ST4030A có thể phát hiện chính xác các phóng điện cục bộ cực yếu mà nếu không sẽ bị tiếng ồn che khuất. Nâng cấp phát hiện phóng điện tùy chọn ST9000, bao gồm bộ lọc Hioki độc quyền, có thể được sử dụng để loại bỏ các thành phần nhiễu từ các thành phần tần số cao ở dạng sóng phản hồi để có thể trích xuất và sử dụng riêng thành phần phóng điện cục bộ để đưa ra phán đoán. ST9000 giúp dễ dàng phát hiện phóng điện cục bộ mà không cần thiết bị ngoại vi riêng biệt như ăng-ten phát hiện phóng điện, cho phép giải quyết sớm các sự cố như một phần của chế độ bảo trì dự đoán. Điều cần thiết là phải phát hiện phóng điện cục bộ, có thể xảy ra khi lớp cách điện của dây bị ăn mòn dần và dẫn đến suy giảm lớp cách điện, trong động cơ xe, vốn phải vận hành an toàn trong thời gian dài. ST4030A cho phép loại bỏ các bộ phận bị lỗi một cách đáng tin cậy.

3. kiểm tra cuộn dây sau khi lắp đặt rôto

ST4030A có thể đưa ra các phán đoán đạt / không đạt dựa trên sự khác biệt trong phân phối các giá trị LC và RC, thu được bằng cách định lượng dạng sóng đáp ứng. Vì sự phân bố các giá trị khác nhau đối với các bộ phận không bị lỗi và bị lỗi ngay cả khi dạng sóng đáp ứng thay đổi, nên việc kiểm tra có thể được thực hiện sau khi lắp đặt rôto bằng cách tạo các khu vực đánh giá bộ phận không bị lỗi và bị lỗi. Cách tiếp cận này giúp có thể phát hiện ra các khiếm khuyết trong quá trình lắp đặt rôto, giảm thời gian lao động mà nếu không sẽ phải bỏ ra để gửi các động cơ được phát hiện có lỗi sau khi hoàn thành trở lại bước trước đó trong quy trình sản xuất để kiểm tra bổ sung và lắp ráp lại.
Khi sử dụng thiết bị ST4030A trình diễn để kiểm tra cuộn dây sau khi lắp đặt rôto, Công ty A đã xác minh rằng thiết bị này có thể thực hiện các phép đo một cách ổn định. Sau khi phát hiện ra rằng nó có thể phát hiện các quần short lớp một lượt dựa trên các giá trị LC và RC, công ty đã mua thiết bị này để tăng tỷ lệ phát hiện các lỗi trong quá trình.

Dữ liệu đo lường độ tin cậy cao

ST4030A cũng cung cấp hiệu suất cao cần thiết để giải quyết các vấn đề của khách hàng trong các lĩnh vực khác.

Ví dụ, nó mang lại độ ổn định đo cao nhờ độ biến thiên thấp trong các giá trị điện áp đặt vào. Vì các giá trị đo được thu được trong khi thử nghiệm cùng một phôi khác nhau rất ít từ thiết bị này sang thiết bị khác, nên dữ liệu dạng sóng tốt đã biết đóng vai trò là dữ liệu tham chiếu có thể tiếp tục được sử dụng ngay cả khi thiết bị được thay thế. Ngoài ra, độ tin cậy được đảm bảo do Độ chính xác của phát hiện điện áp được xác định theo các điều kiện đảm bảo độ Độ chính xác. Ngoài ra, ST4030A có khả năng thử nghiệm đáng tin cậy hơn vì nó có thể thực hiện các thử nghiệm tuân thủ các tiêu chuẩn IEC.

Ví dụ: Công ty B đã triển khai nhiều thiết bị tại nhà máy của mình như một phần của một loạt các bước nhằm thúc đẩy khối lượng sản xuất sau khi sử dụng các đơn vị trình diễn để đo cuộn dây và xác minh phép đo ổn định, không có sự cố. Công ty đang sử dụng dữ liệu dạng sóng tốt đã biết trong thử nghiệm mà không phải lo lắng về sự thay đổi giá trị đo từ thiết bị này sang thiết bị khác. Phép đo ổn định cho phép thử nghiệm với các tiêu chuẩn đánh giá thậm chí nghiêm ngặt hơn bằng cách sử dụng các giá trị LC và RC, khiến công ty bắt đầu định lượng dạng sóng phản hồi trong thử nghiệm của mình. Cuối cùng, các điều khiển dựa trên bảng điều khiển cảm ứng của thiết bị giúp người dùng chưa quen với thao tác sử dụng thiết bị dễ dàng sử dụng sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển đổi suôn sẻ khi thay thế thiết bị. Các bộ phận sản xuất đã ca ngợi chức năng của ST4030A để lưu màn hình đo lường dưới dạng tệp BMP. Các bộ phận phát triển đã ca ngợi chức năng kiểm tra điện áp đánh thủng cách điện (BDV) của thiết bị.

Hioki cung cấp nhiều loại dụng cụ đo liên quan đến động cơ, bao gồm máy đo điện trở, máy đo Thiết Bị Đo LCR và máy kiểm tra điện áp chịu đựng. Phản hồi tích cực từ các bộ phận sản xuất và phát triển đang tạo động lực cho nỗ lực tiêu chuẩn hóa các nhà sản xuất dụng cụ cụ thể.

• 
  Đồng hồ đo điện trở
• 
  Máy đo LCR
• 
  Cách nhiệt tự động / HiTester

Khả năng đáp ứng tăng điện áp trong tương lai

Quá trình điện khí hóa xe điện và các phương tiện giao thông khác đang được tiến hành. Việc sản xuất điện sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo cũng ngày càng phổ biến hơn xét trên quan điểm trung hòa carbon. Mỗi năm trôi qua, điện áp đầu ra và điện áp truyền động được sử dụng bởi động cơ và máy phát điện trong các ứng dụng này ngày càng tăng.
Điện áp truyền động cao hơn có nghĩa là điện áp thử nghiệm cao hơn. Các công cụ phải thích ứng với những thay đổi này. Hioki sẽ nỗ lực cải thiện hiệu suất của máy thử cuộn dây xung để chúng có thể đáp ứng được điện áp cao hơn nữa trong tương lai. Chúng tôi cũng sẽ thêm chức năng mới và cải thiện chức năng hiện có khi chúng tôi đánh giá các điều kiện dòng điện và dự đoán những phát triển trong tương lai.
Hioki cung cấp nhiều loại dụng cụ đo lường với chức năng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Các công cụ trình diễn đều có sẵn, vì vậy vui lòng liên hệ với Hioki nếu bạn muốn tự mình trải nghiệm chức năng của sản phẩm của chúng tôi. Chúng tôi cũng sẵn lòng cung cấp mẫu để khách hàng tiềm năng có thể tiến hành kiểm tra đo lường. Và vui lòng liên hệ với bất kỳ vấn đề đo lường nào bạn muốn giải quyết hoặc các công cụ mà bạn quan tâm.

Tìm hiểu thêm

• 

  THIẾT BỊ ĐO XUNG CUỘN DÂY ST4030A