Publication: Thermal aging behaviors of insulating resins for electric engines
Abstract
Yalıtım reçineleri, elektrikli bileşenlerin korunmasında ve elektrik motorlarının güvenilir performansının sağlanmasında kritik bir rol oynar. Bununla birlikte, çalışma sırasında yalıtım reçineleri fiziksel ve kimyasal değişikliklere neden olabilecek yüksek sıcaklıklara maruz kalır, bu da bozulmaya ve performansın düşmesine neden olur. Termal yaşlanmanın yalıtım reçineleri üzerindeki etkilerini anlamak için kontrollü sıcaklık koşulları korunarak reçine numuneleri üzerinde yaşlandırma testleri gerçekleştirilir. Testler, numunelerin yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmasını ve zaman içinde fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki değişikliklerin ölçülmesini içerir. Yalıtım reçinelerinin yaşlanma davranışını değerlendirmek için çeşitli analitik teknikler kullanılmıştır. Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) yaşlanma sırasında meydana gelen termal özellik değişimini incelemek için ve Dielektrik Test cihazı numunelerdeki kısmi deşarj ve yaşlanma hatalarını incelemek için kullanılmıştır. Genel olarak, bu tez, yalıtım reçinelerinin eskime davranışı hakkında detaylı analiz sonuçları sunarak, elektrik motorlarının tasarım ve bakımında güvenilir yalıtımın önemini ortaya koyacaktır. Bu sayede daha kaliteli ve güvenilir üretime katkı sağlanması amaçlanmaktadır. Çalışmanın bulguları, yalıtım reçinelerinin termal yaşlanma davranışını daha iyi anlamak ve elektrik motorlarının performansını ve güvenilirliğini etkileyebilecek potansiyel sorunları belirlemek için kullanılacaktır. Amaç, yaşlanma süreçlerinin hızlanmasını anlamak ve araç ömrü ile ilgili test süresinin önemi hakkında fikir edinmektir. Yaşlanma davranışının anlaşılması, bileşen test zaman çizelgelerini optimize ederek maliyet tasarrufu sağlama potansiyeline sahiptir. Ayrıca, zaman içinde malzeme yaşlanma modellerinin daha iyi anlaşılmasıyla müşteri gereksinimlerine göre uyarlanmış yalıtım sistemlerinin daha hassas bir şekilde tasarlanması sağlanabilir. En sağlam sisteme sahip olmanın avantajlı olmadığı, bunun yerine müşterinin gereksinimlerini tam olarak karşılayan en uygun maliyetli sistemi aradığı vurgulanmaktadır. Genel olarak bu tez, yalıtım reçinelerinin yaşlanma davranışına ilişkin detaylı analiz sonuçları sunarak elektrik motorlarının tasarımında ve bakımında güvenilir yalıtımın önemini ortaya koyacaktır. Bu sayede daha kaliteli ve güvenilir üretime katkı sağlanması amaçlanmaktadır.
Insulating resins play a critical role in protecting electrical components and ensuring the reliable performance of electric motors. However, during operation, insulating resins are exposed to high temperatures that can cause physical and chemical changes, resulting in degradation and reduced performance. Experiments were conducted on resin samples to investigate the impact of thermal aging on insulating resins, with precise temperature control. The procedure requires exposing the samples to elevated temperatures and monitoring alterations in their chemical and physical characteristics over time. Diverse analytical methods were employed to assess the aging patterns of insulating resins. Differential scanning calorimetry (DSC) was utilized to scrutinize alterations in thermal properties throughout the aging process. At the same time, dielectric est instruments were employed to detect partial discharges and aging-related failures within the samples. The study's results will enhance our comprehension of the thermal aging characteristics of insulating resins, enabling us to pinpoint potential concerns that may impact the efficiency and dependability of electric motors. The primary aim was to understand how aging progresses faster and to glean insights into the relevance of testing duration concerning the lifespan of vehicles. Insight into aging patterns can determine the timelines for component testing, resulting in cost efficiencies. Additionally, a more refined design of insulation systems, tailored to specific customer needs, becomes feasible through a thorough understanding of material aging trends over time. It emphasizes that having the most robust system is not advantageous; the customer seeks the most cost-effective system that precisely meets their requirements. Overall, this thesis will demonstrate the importance of reliable insulation in the design and maintenance of electric motors by presenting detailed analysis results on the aging behavior of insulating resins. In this way, it is aimed to contribute to better quality and reliable production.
Insulating resins play a critical role in protecting electrical components and ensuring the reliable performance of electric motors. However, during operation, insulating resins are exposed to high temperatures that can cause physical and chemical changes, resulting in degradation and reduced performance. Experiments were conducted on resin samples to investigate the impact of thermal aging on insulating resins, with precise temperature control. The procedure requires exposing the samples to elevated temperatures and monitoring alterations in their chemical and physical characteristics over time. Diverse analytical methods were employed to assess the aging patterns of insulating resins. Differential scanning calorimetry (DSC) was utilized to scrutinize alterations in thermal properties throughout the aging process. At the same time, dielectric est instruments were employed to detect partial discharges and aging-related failures within the samples. The study's results will enhance our comprehension of the thermal aging characteristics of insulating resins, enabling us to pinpoint potential concerns that may impact the efficiency and dependability of electric motors. The primary aim was to understand how aging progresses faster and to glean insights into the relevance of testing duration concerning the lifespan of vehicles. Insight into aging patterns can determine the timelines for component testing, resulting in cost efficiencies. Additionally, a more refined design of insulation systems, tailored to specific customer needs, becomes feasible through a thorough understanding of material aging trends over time. It emphasizes that having the most robust system is not advantageous; the customer seeks the most cost-effective system that precisely meets their requirements. Overall, this thesis will demonstrate the importance of reliable insulation in the design and maintenance of electric motors by presenting detailed analysis results on the aging behavior of insulating resins. In this way, it is aimed to contribute to better quality and reliable production.