PAI 나노하이브리드 코일개발과 그 응용에 관한연구 = A study on PAI nano hybrid coil development and its application

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 저압 , 고압 모터, 전기자동차 (electric vehicle) 및 하이브리드 전기자동차(electric hybrid vehicle)에 적용하기 위하여 유기/무기 하이브리드 복합재료를 개발하였다. 그리고 개발된 바니시를 이용하여, 구동 모터 인버터서지(inverter surge) 억제용 코일전선을 개발하였다. 코일 전선을 제조하였고 그리고 그 제조된 샘플을 이용하여 각종 특성을 평가하였다.
제조된 4종류 코일 샘플을 이용하여, 코일전선의 AC 및 DC 절연파괴 전압 특성을 평가하였다.
인버터서지 절연수명 평가를 위하여 1.5kV/20kHz 서지를 발생시켰고 그리고 온도스트레스 조건 30∼200℃ 범위에서 코일 절연파괴 수명을 평가하였다. 그 결과 와이블 플롯으로 결과를 평가하였다. 또한 복합열화 절연수명평가를 위하여, Arrhenius-Temperature Stress accelerated deterioration 방법을 채택 하였고, 수명추정 기준온도를 50℃로 설정하였고 그리고 가속열화 온도 스트레스는 80℃로 설정하여 유기/무기 하이브리드 코일의 평균절연수명을 추정하였다. 현재 각종 코일이 적용되는 전력기기의 사용 환경이 매우 열악하여 고온과 인버터 서지에 견디는 절연코일의 개발이 필요에 의하여 개발되었다. 그 결과 고온에서 내성을 갖는 유기/무기 하이브리드 바니시에 유연화제 BPA gylcol를 첨가한 코일이 고온영역에서 절연수명이 큰 향상을 가져옴을 알 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 관계이론 3
• 1. 와이블(Weibull 통계분석 3
• 가. 와이블 통계분석 3
• 나. 가장 범용적으로 사용된 분포들 5
• 1) 와이블 분포 5
• 2) 지수함수 분포 5
• 3) 정규 분포 6
• 4) 로그-정규 분포 6
• 다. 파라미터 추정 7
• 1) 확률구성 7
• 2) 최소자승 파라미터 10
• 2. 절연수명 평가기술(신뢰성 평가) 11
• 가. 신뢰도 평가측도 12
• 1) 평균수명 12
• 2) 수명분포종류 12
• 3) 가속수명시험 13
• 3. 가속수명모델 17
• 가. 온도모델(Arrhenius model) 17
• 1) 파라미터 B 20
• 2) 가속 계수 (Acceleration Factor) 21
• 3) Arrhenius-Weibull Model 21
• 4) 신뢰할 수 있는 수명 (Reliable Life) 22
• III. 실험 23
• 1. 바니시용 PAI (Ployamideimide) 23
• 2. 코일제조공정과정 및 모식도 25
• 3. 측정 장치 및 실험 방법 29
• 가. 각형코일의 단시간 교류/직류 절연파괴 29
• 나. 온도환경 변화에 따른 인버터서지 장시간 절연수명 평가 31
• Ⅳ. 결과 및 고찰 34
• 1. 교류 및 직류 단시간 절연파괴 특성 34
• 가. 유연글리콜 종류의 변화에 따른 나노 하이브리드 코일의 교
• 류 및 직류 절연 파괴 특성 34
• 2. 나노하이브리드 코일의 절연수명 평가 46
• 3. 가속 온도스트레스 하에서 코일의 절연수명 평가 57
• 가. 가속 수명시험 57
• 1) Arrhenius Life-Temperature Stress 57
• 2) Parameter B 58
• 3) 신뢰할 만한 절연수명 평가(Mean Life as Reliable Life) 60
• 4) 가속계수 (Acceleration Factor : AF) 67
• 5) 확률과 수명시간 (온도스트레스 환경에서 비신뢰도 함수) 69
• 6) 아레니우스-와이블 신뢰성 함수 (Arrhenius-Weibull
• Reliability Function) 70
• Ⅵ. 결 론 76
• 참고문헌 78
• Abstract 80