Zuverlässigkeitsprognose der Wicklungsisolierung von Niederspannungsmotoren in komplexen Antriebssystemen

Abstract:
Bei drehzahlveränderlichen Antriebsystemen kann die Klemmenspannung in der Praxis Schwingungen mit Ausprägungen aufweisen, die höher ausfallen, als man es bei bloßer Anwendung der Wanderwellentheorie erwarten würde. Infolge dieses Phänomens kann es zu einer Teilentladung (PD) kommen, welche die Lebensdauer der Motorwicklungsisolation reduziert. In Fällen dieser Art ist die klassische deterministische Qualifizierung des Motorisolationssystems nicht anwendbar. Diese Veröffentlichung erörtert einen statistischen Ansatz zur Berechnung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Motorisolationssystems in komplexen Antriebssystemanwendungen. Dieser Ansatz berücksichtigt die stochastische Natur sowohl der belastenden Spannungsamplituden im Betrieb, als auch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Teilentladungen im Motorisolationssystem. Durch Verwendung dieses Modells in Verbindung mit der numerischen Systemsimulation der Spannungsbeanspruchung im Betrieb konnte eine praxisnahe und zuverlässigkeitsbasierte Optimierung von komplexen Antriebssystemen umgesetzt werden.