馬達生產:漆包線圈檢測 ( I )

2022/09/17閱讀時間約 2 分鐘
本文針對馬達漆包線圈的安全規範,說明檢測方法。
主要是漆包線圈在捲繞在馬達上時,漆包線會經過繞線機的張力線架及模治具,再纏繞於馬達矽鋼片上,因此會有漆包線絕緣表層受損的可能性。且捲繞時,漆包線圈的內側會直接撞擊矽鋼片,雖然有絕緣層稍作緩衝,但仍會有變形或是破壞的風險;而外側則是種拉伸的作用力,導致絕緣層被拉薄甚至破裂的情況。因此馬達的生產品管中,需要針對漆包線圈進行檢測,確認馬達符合安全規範。
漆包線圈受損
常見的漆包線圈檢測項目如下圖所示,包括絕緣、耐壓、層件測試(匝間短路)、電阻量測及電阻平衡等;雖然項目看起來多,但其實絕緣及耐壓其實是同一種檢測目標,僅是表示的方法不同;電阻及電阻平衡,主要是馬達會有多組漆包線圈,僅是確認每組漆包線圈的電阻值一致而已。因此真正的測試項目,其實就是三種,確認漆包線圈是否會漏電,確認漆包線圈是否短路,確認漆包線圈電阻是否一致。
漆包線圈檢測項目
絕緣、耐壓其實是要檢查漆包線圈是否有漏電到馬達外部殼件;因馬達是要插電使用,若會漏電,則人員碰觸時,就會有觸電的危險。因此測試時的接點,一端會接於馬達送電處,另一端則是接於馬達外殼;在完全絕緣的情況下,兩端點是完全斷路的狀態,也就是電阻值無窮大,而電流值為零。
檢測漏電
電器產品漏電評估方式,有分絕緣阻抗及漏電流兩種,絕緣項目就是採用電阻值來進行判斷,而耐壓就是採用電流值來檢測。在測試電壓的型態上,也分兩種方式;電阻的量測,會使用直流電(DC),而耐壓測試時,會改採交流電(AC),讓兩種電源型態都會檢測到。由於漏電流是越低越好,因此在設定上,電流主要是設定上限值;反之,電阻越大代表絕緣效果越好,因此電阻是設定下限值為主。
絕緣耐壓測試設定
此外,測試的電壓值、時間、漏電流量及絕緣阻抗其實都有各國的法令規範。依筆者過往的CE規範,若是低於50V的應用,測試的電壓一率為600V;而高於50V時,則是1100V加上兩倍的工作電壓值,如家中常見電壓110V,就代表測試電壓需高達1320V。測試時間為1分鐘,漏電流要在1mA以下,才是安全合格的電器產品。
另外需要注意,此種高壓的絕緣測試,其實是破壞性實驗,會在漆包線的表面產生電弧反應,對漆包線的絕緣層造成不可逆的傷害。因此馬達若要每年檢驗絕緣強度是否依然完善,僅會使用絕緣阻抗計來量測,且測試電壓不宜拉高,以免造成傷害。
重點整理:
安全檢測是必要的,但測到壞就詭異了。
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