Koronaentladungen entstehen durch das ungleichmäßige elektrische Feld, das von unebenen Leitern erzeugt wird. In der Nähe der Elektrode mit kleinem Krümmungsradius und um dieses ungleichmäßige elektrische Feld herum kommt es bei Erreichen eines bestimmten Spannungspegels aufgrund der freien Luft zu einer Entladung, die eine Koronaentladung bildet.
Aus den Bedingungen für die Koronaentstehung lässt sich ableiten, dass ungleichmäßige elektrische Felder, ungleichmäßige Leiter und ausreichend hohe Spannungen notwendige Voraussetzungen für die Entstehung von Koronaentladungen sind. Daher entsteht Korona an den Enden von Hochspannungsleitungen.MotorWicklungen, insbesondere für Nennspannungen, weisen eine besondere Bedeutung auf. Bei Motoren mit Spannungen über 6 kV ist die Koronaentladung der Statorwicklung deutlich ausgeprägter, und je höher die Spannung, desto gravierender ist das Problem. Daher werden bei Hochspannungsmotorwicklungen Maßnahmen zur Koronaentladung ergriffen, indem spezielle elektromagnetische Drähte verwendet und Widerstandsbänder außen an den Wicklungsspulen angebracht werden.
Der Frequenzumrichtermotor wird von einem Frequenzumrichter gespeist. Die vom Frequenzumrichter ausgegebene Spannung unterscheidet sich von der Sinuswelle eines industriellen Netzanschlusses und ist eine Rechteckwelle mit steilem Anstieg und Abfall. Diese spezielle Impulswelle führt zu periodischen und hohen Spannungsschwankungen am Motoreingang. Eine abrupte Überspannung, die aufgrund der extrem hohen Impulsgeschwindigkeit das Doppelte der Nennspannung beträgt, verursacht eine stark ungleichmäßige elektrische Feldverteilung in den Motorwicklungen. Obwohl die meisten Frequenzumrichtermotoren Niederspannungsmotoren sind, führt diese spezielle Stromversorgungsmethode zwangsläufig zu ungleichmäßigen elektrischen Feldern in ihren Wicklungen.
Die Analyse der Windungszahl und Länge des Motors zeigt, dass die erste und letzte Windung der Wicklung eines Niederspannungs-Hochleistungsmotors nahezu die gesamte Spannungsamplitude tragen und daher am anfälligsten für Probleme sind. Darüber hinaus ist die Beschädigung der ersten Windung beim Einbettungsprozess relativ größer, wodurch das Risiko höher ist. Aus diesem Grund bieten viele Motorenhersteller einen speziellen Schutz für die erste und letzte Windung an. Bei Niederspannungs-Hochleistungs-Frequenzumrichtermotoren herrschen aufgrund ungleichmäßiger Feldstärke und Spannungsspitzen am Wicklungsende die idealen Bedingungen für Koronaentladungen. Um Koronaentladungen in Frequenzumrichtermotoren zu verhindern, sollten spezielle elektromagnetische Antikorona-Drähte in den Wicklungen verwendet und besondere Schutzmaßnahmen für die erste und letzte Windung getroffen werden.
Veröffentlichungsdatum: 06.01.2025