TEST ELETTRICI E FUNZIONALI SU STATORI
Il controllo qualità degli statori, in versione sia avvolta che a hairpin, richiede il controllo di varie caratteristiche funzionali lungo l’intera catena di produzione. Prima dell’impregnazione vengono controllate le resistenze e le induttanze degli avvolgimenti nonché le capacità parassitiche, unitamente alle condizioni dell’isolamento. Dopo l’impregnazione, il test end-of-line dello statore verifica che il processo di impregnazione abbia preservato l’integrità dell’avvolgimento e migliorato l’isolamento.
Con la linea di prodotti E.D.C., Marposs offre una gamma completa di elettronica e applicazioni di prova, sia manuali che automatiche, per eseguire tutti i test funzionali degli statori di norma necessari in laboratorio o nella linea di produzione. La stessa linea di prodotti può essere utilizzata per eseguire test elettrici e funzionali simili su rotori avvolti per motori sincroni eccitati esternamente o per motori a corrente continua.
- Prova di Rigidità Dielettrica in AC: consente di individuare avvolgimenti in cortocircuito fra loro o con il protettore termico
oppure in contatto con il pacco statore
- Prova di Surge: consente di individuare cortocircuiti fra spire dello stesso avvolgimento, presenza di effetto corona, perdite per capacità parassite superiori alla norma
- Prova di Rotazione: permette di individuare errori che produrrebbero inversioni del senso di rotazione del motore
- Prova di Resistenza Ohmica: consente di individuare cortocircuiti permanenti all’interno dell’avvolgimento, circuiti aperti, avvolgimenti con numero di spire errato
- Prova di Inversione: in statori trifase, permette di individuare errori nel collegamento in cui i fili di inizio e fine avvolgimento sono invertiti tra loro
- Test di isolamento con misura di scariche parziali: il test di PDIV (Partial Discharges Inception Voltage) eseguito in produzione, e conforme alla norma EN 60034-18-41, è in grado di individuare la presenza di difetti latenti nell’isolamento che non generano immediatamente una perdita di funzionalità del componente, ma potrebbero determinare un guasto nel tempo, specialmente per quei motori comandati da inverter a causa dei picchi di sovratensione generati.
- Test di Laboratorio/Qualità per la rilevazione di PDIV (Partial Discharges Inception Voltage) e PDEV (Partial Discharges Extinguish Voltage) con sorgente ad impulsi conforme alla norma EN 60034-18-41 (test a scansione con tensione applicata a step), e con sorgente AC a 50Hz (test a scansione con tensione applicata a rampa).
Scarica Parziale
Sebbene non siano ancora obbligatori per legge, i test di scariche parziali si stanno imponendo nel campo del controllo qualità degli statori, dei rotori avvolti e dei gruppi motore elettrico completi, per l’uso nel settore automobilistico. Sono naturalmente consigliati per tutti i motori elettrici, anche per applicazioni non automotive, per i quali occorre garantire un alto livello di qualità e affidabilità.
Il metodo sviluppato da E.D.C dal 1998 per i test di misure di scariche parziali si basa sulla tecnologia di accoppiamento capacitivo. Si tratta di una tecnica più sofisticata, meno sensibile ai disturbi esterni e quindi più idonea per applicazioni nell'area di produzione, rispetto alle soluzioni con antenna normalmente disponibili sul mercato.
Rispetto alla tecnologia con antenna, l’accoppiamento capacitivo consente di ottenere maggiori sensibilità ed affidabilità in ambienti affetti da rumore elettromagnetico, come tipicamente accade negli ambienti industriali.
Le funzioni di test di scariche parziali vengono offerti da E.D.C. all’interno di una linea completa di prodotti che integrano in un unico dispositivo tutte le opzioni di test elettrico e funzionale di norma richieste per la caratterizzazione in fase di progettazione o per il controllo qualità nella linea di produzione.
- Soluzioni avanzate per la qualificazione di avvolgimenti e statori nelle fasi di sviluppo, industrializzazione e produzione in serie.
- Personalizzazione delle soluzioni per la qualificazione di avvolgimenti e statori, in linea con le specifiche esigenze del cliente.
- In fase di produzione in serie, elevata efficacia nell’individuare difetti latenti che non sono rilevabili tramite le tradizionali prove di Rigidità Dielettrica e Surge test: le misure di Scariche Parziali consentono di identificare criticità e difetti nascosti durante il collaudo, prima che questi possano compromettere l'affidabilità del prodotto presso il cliente finale. Per maggiori informazioni, si rimanda alla nota tecnica TN148, che illustra come i difetti negli avvolgimenti possano essere facilmente rilevati grazie alle Misure di Scariche Parziali effettuate nei test di produzione.
- Nelle fasi di sviluppo ed industrializzazione, la misura di PDIV (Partial Discharge Inception Voltage) può, ad esempio, essere utilizzata per:
- Verificare la qualità dei fili di rame/alluminio o dei materiali isolanti provenienti da diversi fornitori, permettendo una valutazione oggettiva qualità-prezzo e, di conseguenza, la scelta della soluzione ottimale
- Ottimizzare i parametri dei macchinari di processo negli statori avvolti, come la selezione della velocità di avvolgitura corretta, ossia quella più alta utilizzabile senza compromettere la qualità isolante del filo
- Verificare negli statori con tecnologia hairpin che i parametri di progetto (ad esempio geometrie e angoli di piegatura) e il processo produttivo (piegatura degli hairpin e inserimento nello statore) siano tali da evitare la formazione di criticità e difetti latenti
- Monitorare il processo di impregnazione misurando le caratteristiche del medesimo statore prima e dopo l'impregnazione. Per maggiori dettagli su questo tema, si rimanda alla nota tecnica TN146, che descrive prove eseguite su 4 avvolgimenti con diversi livelli qualitativi di impregnazione: senza impregnazione, impregnazione con processo standard, impregnazione con ridotto quantitativo di resina, impregnazione con tempo di solidificazione ridotto
- Quantificare come l'inserimento di un separatore di fase, il processo di impregnazione, o entrambi, influenzino la qualità dell'isolamento degli avvolgimenti. Questo studio, oltre a migliorare la conoscenza del prodotto, è essenziale per determinare a quale Classe garantire il motore per l'uso con inverter, come richiesto dalla norma EN60034-18-41. Per ulteriori informazioni su questo argomento, si rimanda alla nota tecnica TN147.
- Verificare, durante i test di vita del prodotto finale (Statore/Motore), dopo quante ore il materiale isolante inizia a manifestare un permanente degrado delle sue caratteristiche isolanti. Con la prova di PDIV, è possibile anticipare la valutazione del degrado del materiale, prima che si verifichi un guasto del prodotto, permettendo di identificare quali materiali e processi presentano la peggiore qualità e iniziano a degradarsi prima. Questo approccio, adottato da importanti aziende in settori ad elevata affidabilità, consente di selezionare con maggiore precisione materiali, processi e fornitori.
- LT400 è particolarmente indicato per attività di laboratorio e per il collaudo di produzione in quantità limitata. Si rivela particolarmente utile durante la fase di sviluppo per identificare e correggere criticità non evidenti che potrebbero compromettere l'affidabilità dello statore, e nella fase di industrializzazione per definire le soglie di accettabilità da applicare nel collaudo in produzione di serie.
Oltre a garantire la qualificazione completa dello statore, LT400 è dotato di numerose funzioni per l'individuazione di condizioni di innesco di difetti latenti che potrebbero compromettere l'affidabilità, come ad esempio la misura di PDIV (Partial Discharge Inception Voltage), utile per identificare le condizioni di innesco delle Scariche Parziali.
- I sistemi della famiglia AST sono progettati per eseguire collaudi completi nella produzione di avvolgimenti e statori per motori elettrici.
La loro grande flessibilità e alto livello di personalizzazione permettono di qualificare lo statore secondo le specifiche esigenze del cliente. È possibile configurare i test desiderati e le relative soglie di accettabilità sulla base dei dati raccolti con LT400 nelle fasi di sviluppo e industrializzazione, mantenendo una coerenza nella qualificazione dello statore, dalle fasi iniziali dello sviluppo fino al collaudo in produzione di serie.
Come LT400, anche i sistemi AST sono in grado di eseguire test di scariche parziali.
