Towards a partial discharge free insulation system for the More Electrical Transportation

Lusuardi, Luca (2020) Towards a partial discharge free insulation system for the More Electrical Transportation, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Ingegneria biomedica, elettrica e dei sistemi, 32 Ciclo.
Documenti full-text disponibili:
[img] Documento PDF (English) - Richiede un lettore di PDF come Xpdf o Adobe Acrobat Reader
Disponibile con Licenza: Creative Commons Attribution Non-commercial No Derivatives 4.0 (CC BY-NC-ND 4.0) .
Download (18MB)

Abstract

Attualmente, i produttori di motori elettrici installano isolamenti di terra e di spira in grado di sopportare le normali tensioni di funzionamento senza superare la rigidità dielettrica dell'aria. Se il campo elettrico generato durante il funzionamento supera questa quantità caratteristica, si verificano fenomeni di pre-scarica che accelerano l'invecchiamento del materiale e quindi portano ad un accorciamento della vita utile della macchina. L'obiettivo principale di questa tesi è quello di sviluppare un modello in grado di determinare la cosiddetta Tensione di Innesco delle Scariche Parziali (PDIV) per macchine a filo avvolto e di facilitare la progettazione del loro sistema di isolamento elettrico. Oltre a questo, è stato condotto uno studio approfondito su come migliorare il processo di qualificazione dei motori elettrici e degli attuatori destinati ad essere utilizzati nel mondo del More Electric Transportation. In primo luogo, si è considerato come testare efficacemente i sistemi di isolamento delle macchine elettriche a filo avvolto per dimostrare che sono privi di scariche parziali. Successivamente, è stato studiato l'impatto delle sollecitazioni termo-meccaniche dovute alle frequenti variazioni di velocità e di coppia. Infine, si è analizzato l'impatto delle scariche parziali sull'isolamento a diverse altitudini per comprendere meglio il potenziale rischio che queste possono avere sul corretto funzionamento della macchina, poiché è più facile innescarle a pressioni sopra il livello del mare. In definitiva, questa tesi cerca di fornire vari strumenti per uno studio completo dell'affidabilità del sistema di isolamento di un motore (o attuatore) elettrico a filo avvolto applicato al settore dei trasporti, con particolare riguardo alla prevenzione dell'innesco delle scariche parziali. Tuttavia, è stato adottato un approccio generale che può essere esteso allo studio di altre macchine a bassa tensione, come i trasformatori a secco ad alta frequenza o i motori hairpin.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di dottorato
Autore
Lusuardi, Luca
Supervisore
Dottorato di ricerca
Ciclo
32
Coordinatore
Settore disciplinare
Settore concorsuale
Parole chiave
Partial discharge, More Electrical Aircraft, Random-wound machine, Hairpin machine, FEM modelling, Reliability, Accelerated aging test, Surge PD test, Impulsive PD test, Electrical insulation qualification, Low-voltage electric motor, Electrical insulation design
URN:NBN
Data di discussione
16 Marzo 2020
URI

Altri metadati

Statistica sui download

Gestione del documento: Visualizza la tesi

^