Betreuer / Supervisor: Niklas Driendl, M.Sc.
Florian Pauli, M.Sc.
E-Mail / E-mail: niklas.driendli@iem.rwth-aachen.de Telefon / Telephone: +49 (0) 241 80-97643
Raum / Room: 015
Modellierung des Alterungsverhaltens der Windungsisolierung in elektrischen Niederspannungsmaschinen
Modeling the Aging Behavior of the Winding Insulation in Low-Voltage Electrical Machines
Motivation Motivation
Die Wicklungen in umrichterbetriebenen elektrischen Niederspannungsmaschinen sind aufgrund des schnellen Spannungsanstiegs (du/dt) und mittelfristig steigender Zwischenkreisspannungen erhöhten Belastungen ausgesetzt. Dadurch steigt die Gefahr des Auftretens von Teilentladungen, die das Isoliermaterial schädigen und zu einem verfrühten Ausfall der Maschine führen. Die Kenntnis des Alterungsverhaltens des Isoliersystems ist von großem Interesse. In dieser Arbeit soll das Alterungsverhalten am Beispiel der Windungsisolierung untersucht werden. Der bei einer Teilentladung auftretende Stromimpuls kann möglicherweise Rückschlüsse auf das Alterungsverhalten liefern. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse sollen Lebensdauermodelle parametriert werden.
The windings in inverter-driven electrical machines are subjected to increased stresses due to the high voltage slew rate (du/dt) and dc-link voltages that increase in the medium term. This increases the risk of partial discharges occurring, which damage the insulating material and lead to premature failure of the machine. The knowledge of the aging behavior of the insulation system is of great interest. In this work, the aging behavior will be studied using the interturn insulation as an example. The current pulse occurring during a partial discharge can possibly provide conclusions about the aging behavior. Using the results of this work, lifetime models are to be parameterized.
Themengebiet Field of Application
Analytische Modellierung, Elektromagnetik, Isoliersystem Analytical Modelling, Electromagnetics, Insulation System
Möglicher Ansatz Possible Approach
Zur Modellierung des Stromverlaufs kann ein Teilentladungsmodell verwendet werden.
Mithilfe der Ergebnisse sollen Modelle parametriert werden, die das Alterungsverhalten abbilden.
A partial discharge model can be used to model the current course. The results will be used to parameterize models that represent the aging behavior.
Erwartete Ergebnisse Expected Results
1. Kurze Literaturstudie zu Lebensdauermodellen und Alterungsmechanismen 2. Implementierte und validierte Modelle
3. Anwendung der Modelle auf eine Beispielgeometrie 4. Schriftliche Ausarbeitung
1. Short literature study on lifetime models and aging mechanisms 2. Implemented and validated models
3. Application of the models on an exemplary geometry 4. Written documentation of all models and results
