產品應用・用途
Application根據JIS C 3216-5 標準,測量漆包線的介電損耗角正切 (tan δ ) 試驗
漆包線用於馬達纏繞,漆包線製造商的研究開發和產品檢查、馬達製造商的驗收檢查和材料開發,都必須透過測量JIS C3216-5所規範的介電損耗角正切(tan δ),來測試漆包線的性能。
被測對象
馬達繞線圈用漆包線(繞組線)和絕緣薄膜
馬達研發、生產時的驗收檢查
介電損耗角正切(tan δ):顯示物體內部的能量損耗程度
介電損耗角正切(tan δ)作為指出物體內部的能量損耗程度的指標。其值越高,代表物體內部損失的能量越大。且能量損耗時發生的熱能,會加速絕緣線材的劣化。如使用損耗角正切低的漆包銅線作為馬達纏繞線圈,可以減少能量損耗,開發、生產出耐久性更高的馬 達。此外,介電損耗角正切(tan δ)取決於溫度和頻率,在超過200°C的溫度下,電動汽車(EV)中使用的馬達由超過商用電源頻率的頻率所控制。因此,能在溫度和頻率變化的情况下,測量介電損耗角正切(tanδ)的能力是相當重要的。
符合JIS C 3216-5 標準的介電損耗角正切試驗
JIS C 3216-5 標準將介電損耗角正切 (tan δ)試驗定義為規定溫度和頻率條件下評估漆包線皮膜的方法。使用阻抗分析儀進行符合規格的介電損耗角正切試驗。此外,使用金屬浴或金屬塊作為保持溫度的裝置。(圖. 1)漆包線及其絕緣的等效電路由並聯的電容器和電阻組成。(圖. 2)在此電路上施加交流電壓,會產生比電壓 E 更接近 90° 的電流 I 。(圖 3) 損耗角δ顯示為由電流的Y軸成分Ic和X軸成分Ir 所組成的三角形。 介電損耗角正切(tan δ)定義為Ir 和 Ic 之比。一旦漆包線皮膜的絕緣狀態惡化,介電損耗角正切(tan δ)會以更高的值。且一旦溫度有所上升,從某溫度開始,介電損耗角正切(tan δ)的值會隨之上升。(圖. 4)同樣地,增加阻抗分析儀的測量頻率的時候,介電損耗角正切(tan δ)也會上升。
測量裝置和測量方法
【試験方法】
・測量開始前先實施 LCR測試儀的開路校正
・將漆包銅線(直徑0.9 mm)插入熔化的焊料中。
・使用金屬浴,將焊料的溫度從40℃增加10℃。
・使用LCR測試儀測量個個溫度下的介電損耗角正切。
・在複數個測量頻率下測量介電損耗角正切。
・各溫度下,進行電極間LCR測試儀的短路校正。
・使用Sequence Maker* 記錄測量數據。
*Sequence Maker 是免費的 Excel®️ 外掛。可直接在Excel®️上蒐集、記錄您在切換控制LCR測試儀的測量頻率時,所測量到的數據。詳情請見此網站(https://sequencemaker.hioki.com/ja/)
使用設備
- LCR 測試儀 IM3536 HIOKI 產品
- 數據採集儀 LR8515 HIOKI 產品
- 細速型K-TYPE熱電偶
- 金屬浴 MB-1H-UⅡ 小池精密機器製作所 (http://www.k-p-i.net/)
- 鋁塊 特注品 鑲邊以容納焊料
測量數據
・測量頻率越高 tan δ越高。
・測量頻率 1kHz 時,190℃開始tan δ會從穩定狀態急速增
・測量頻率越高,溫度也有急增的傾向。
・介電損耗角正切試驗的測量頻率和評估溫度範圍,會根據各被測物的參數而定。
・LCR 測試儀 IM3536 可設置測量頻率從 4 Hz 到 8 MHz 。
・金屬浴MB-1H-U II(小池精密機器製作所製 http://www.k-p-i.net/)的溫度設定可達 300℃。
・Sequence Maker(https://sequencemaker.hioki.com/ja/)是免費的 Excel®️ 外掛。
可直接在Excel®️上蒐集、記錄您切換控制LCR測試儀的測量頻率時,所測量到的數據。
記載內容為2022 年 4 月1日的資訊。產品參數可能會有更改,請以現在發行的為準。使用的公司名稱和產品名稱,為各公司的註冊商標或商標。