新能源电机绝缘系统关键参数-PDIV（一）

直奔主题，下图为典型的双电极电压（极性从正极到负极交替变化的电压）冲击图。

Va：稳态冲击电压，对应直流电路电压Vdc；Vp：峰值电压；Vos：过冲电压。峰峰电压Vp−p：峰-峰冲击电压；电压Vp−a：−Va到Vp的切换操作期间的最大电压差；tr：冲击电压从0.1·Vp−a上升到0.9·Vp−a的时间

在PWM控制电驱系统中， 过冲电压Vos（俗称“电压振荡”）的形成很大一部分来自电回路中无法消除的杂散电感的存在 。二极管在关闭的过程，杂散电感因变化的电流而产生感应电压。 与传统的Si-IGBT相比，使用SiC-MOSFET会导致更高的di/dt，从而导致更高的过冲电压 。这也是800V系统除了轴承电腐蚀以外，给电机带来的另外一大挑战。

Vos=L*di/dt

对于电机而言， 若绕组承受幅值很大的短时冲击电压，将会受到高电压应力 (电压应力就是在应用中的电压与零件规格值的比值)。一般来说，高电压应力区域如下图所示：

电应力不仅取决于本身瞬态电压****也取决于先前绝缘承受的电压。对变频控制系统，最重要的应力参数是峰-峰值电压。 这一点，与之前文章电机轴承电腐蚀关注轴电压峰-峰电压的逻辑是一样的。

高电应力会导致电机绝缘系统在运行过程中出现局部放电 （绝缘系统中绝缘体局部区域的电场强度达到击穿场强，在部分区域发生放电）。根据是否会局部放电（Partial Discharge，PD），IEC/TS 60043-18-42将电机绕组绝缘系统分为I型绝缘（寿命期间，不允许任何PD）和II系型绝缘(允许局部PD)。 一般来说，额定电压700V以下为I型绝缘，700V以上为II型绝缘 。当然，根据系统设计不同，700V以下电机也有可能是II型绝缘。不同绝缘系统电压特性对绝缘老化影响不尽相同，如下图所示。

为了更准确的评价电机绝缘系统及老化寿命， 重复脉冲电压下绝缘 局部放电起始电压 ( Partial Discharge Inception Voltage，PDIV )被作为电机绝缘系统重要参数。根据标准 GB/T 22720 ，PDIV定义： 当施加于试品上的电压从某一个观测不到局部放电的较低值逐渐增加至试验回路中初次探测到局部放电时的最低电压。 对于正弦电压，PDIV定义为电压的有效值；对于冲击电压，PDIV定义为峰-峰值。

除了PDIV以外，还有PDEV，即 局部放电熄灭电压 ：Partial Discharge Extinction Voltage。

对于PDIV和PDEV，如果仅从表面定义理解，大家是否会有如下想法呢？

• **局部放电绝不会在低于PDIV电压下发生，而始终发生在等于或高于PDIV电压 **
• 一旦电压超过PDIV，则发生局部放电，在低于PDEV时熄灭

答案是”NO“