SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析

作     者：鞠孝伟 程远 杨明亮 崔淑梅 刘新华 Ju Xiaowei;Cheng Yuan;Yang Mingliang;Cui Shumei;Liu Xinhua

作者机构：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 博世(中国)投资有限公司亚太研发中心上海200335 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2021年第36卷第24期

页      面：5115-5124页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFB0102404) 

主　　题：SiC逆变器 永磁同步电机 Hairpin绕组 电应力 匝间绝缘 

摘      要：针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析。首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法。