Von Roll in Breitenbach (Schweiz) ist Spezialist für elektrische Isolationssysteme mit über 100 Jahren Erfahrungen auf diesem Gebiet. Das neu eingerichtete Labor testet alle Elemente der Isolation in elektrischen Antrieben hinsichtlich der hohen Anforderungen, denen sich Antriebssysteme der nächsten Generation von Elektrofahrzeugen stellen müssen. Der Trend bei den Antrieben von Elektrofahrzeugen geht zunehmend in Richtung Hochspannung mit 800 V und höher. Bei der Erhöhung der Spannung treten zusätzliche Effekte auf, wie zum Beispiel das Phänomen der Teilentladung. Im Zusammenspiel mit hohen Betriebstemperaturen erhöht dies die Belastung auf das verwendete Material. Teilentladungen sind elektrischen Funkenentladungen, die die Isolation örtlich schädigen und zu einem Ausfall der Maschine führen können. Dieser Anwendungsbereich ist nicht nur für Forschung am Institut interessant, sondern auch für Automobilhersteller, die bereits auf die Einrichtungen und die Beratung des Instituts für ihre Elektromobilitätsprodukte zurückgreifen.

Bild 1: Der Hochfrequenz-Pulsgenerator im Testlabor lässt Dauerspannungstests an Prüfkörpern zu, die mit hohen Schaltfrequenzen arbeiten.

Bild 1: Der Hochfrequenz-Pulsgenerator im Testlabor lässt Dauerspannungstests an Prüfkörpern zu, die mit hohen Schaltfrequenzen arbeiten. Von Roll-Institut

Zur Verfügung stehen eine Vielzahl an Geräten für die Prüfung von Isolationswerkstoffen für Elektromotoren. Simulieren lassen sich verschiedene klimatische Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise tiefe oder hohe Temperaturen (zum Beispiel -45 °C bis +350 °C) oder auch sehr hohe Luftfeuchtigkeit. Die Auswirkungen der Wärmealterung können in einem von 15 Öfen getestet werden, die Teile bis zu einer Länge von 750 mm und einem Gewicht von bis zu 30 kg aufnehmen können.

Weitere Prüfeinrichtungen und Kurs-Angebote

Darüber hinaus betreibt das Von Roll-Institut Prüfeinrichtungen, die speziell für die Durchführung von Dauerspannungstests an Prüfkörpern und Motorprototypen geeignet sind, die mit hohen Schaltfrequenzen arbeiten. Hier stehen Spannungsquellen für sinusförmige Spannungen bis 7 kVeff bei bis zu 1000 Hz und rechteckförmige Spannungen bis 5 kVpeak und einer Pulswiederholrate von bis zu 30 kHz zur Verfügung. Diese hochfrequenten Prüfanlagen wurden intern entwickelt und aufgebaut und können den Alterungseffekt, der durch Teilentladungen an der Maschinenisolation auftreten kann, nachbilden und beschleunigen. Somit lassen sich Testzeiten verkürzen und durch gezielte Maßnahmen die Lebensdauer solcher Antriebe erhöhen.

Bild 2: Das eDrive-Testlabor am Von Roll-Institut in Breitenbach bietet unter anderem die Möglichkeit zur Teilentladungsmessung.

Bild 2: Das eDrive-Testlabor am Von Roll-Institut in Breitenbach bietet unter anderem die Möglichkeit zur Teilentladungsmessung. Von Roll-Institut

Verfügbar sind darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Prüfverfahren, darunter Vibrationsprüfungen, die Messung von Teilentladungen unter Stoßspannungsbeanspruchung, Isolationswiderstandsmessungen und mechanische Tests, wie beispielsweise Zug- und Druckversuche mit bis zu 100 kN.

Das Von Roll-Institut in Breitenbach bietet zusätzlich verschiedene Kurse an, die auf interaktivem Lernen basieren. Diese Kurse sind eine Mischung aus formalen Vorlesungen und praktischer Laborarbeit und Werksbesichtigungen. Das Produkt- und Anwendungswissen wird zwischen Dozenten und den Trainingsteilnehmern ausgetauscht und erweitert. Das Team der Von Roll-Institut-Akademie besteht aus mehreren Ingenieuren und Experten sowie Laborpersonal mit langjähriger Erfahrung in den Bereichen Elektrotechnik, Chemie und Elektroisolation.