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No.68-2「電動車駆動モータ絶縁材料の評価・解析技術」

No.68-2 EV特集号 Part2 モータ解析技術

電動車駆動モータ絶縁材料の評価・解析技術
Evaluation and Analysis Technology for Insulating Materials for Traction Motor Applications in Electric Vehicles

電動車の普及には、走行距離の向上が、重要です。そのためモータには、小型化と高出力化の両立が、求められてきました。さらに最近では駆動電圧の上昇が進んでおり、絶縁材料の高耐熱・高熱伝導・低誘電化に向けた研究開発が進められています。

なぜいまこれが?

図1は市場モータにおけるステータ巻線の切断外観とその模式図です。ステータ導体(巻線)の絶縁には、エナメル被膜、絶縁紙、含浸ワニス等、多くの高分子材料が適用されています。

高分子材料は、モータ駆動時の発熱、湿度(水分)、冷却油との接触などの環境にさらされ、熱劣化(酸化、分解等)することが予想されます。また、絶縁抵抗の低下や電界と温度との相乗作用による絶縁破壊電圧の低下が予想されます。さらに、温湿度の複合環境下では絶縁材料の接着性低下が予想されます。

そのため、①市場モータの化学的、強度的または電気的な性能、②走行による性能の劣化状況を知りたいというニーズがあります。

(a)市場モータ
(a)市場モータ
(b)ステータ巻線切断面
(b)ステータ巻線切断面
(c)ステータ巻線切断面拡大
(c)ステータ巻線切断面拡大
図1 モータに使用される絶縁材料
図1 モータに使用される絶縁材料

これがポイント!

表1は、当社のモータ絶縁材料に関する分析・評価の流れと評価メニューを示しています。新品または走行後のモータを入手し、環境耐久性試験を実施後に解体し、絶縁材料を採取した後に各種分析および評価を実施いたします。

表1 モータ絶縁材料の分析・評価メニュー
表1 モータ絶縁材料の分析・評価メニュー
図2 絶縁紙/電磁鋼板間の接着力測定結果
図2 絶縁紙/電磁鋼板間の接着力測定結果
(繰り返し2回測定)

図2は、絶縁紙/電磁鋼板間の接着力を測定した結果です。独自に考案した治具を用いて、接着力の測定ができることを確認しました。

当社では、走行や環境耐久性試験後のモータを解体し、絶縁材料を採取、各種の分析・評価を実施することができます。これらのデータから絶縁材料の劣化進行を解析することができます。その他、モータに関する様々なご要望にも広く対応することができますので、是非お気軽にご相談下さい。

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