Das Isolationssystem von Traktionsmaschinen in Elektrofahrzeugen ist durch den Umrichterbetrieb hohen elektrischen Belastungen ausgesetzt und muss gleichzeitig über die gesamte Fahrzeuglebensdauer eine sichere Trennung der einzelnen Windungen sicherstellen. An lokalen Schwachstellen in der Isolation kann ab einer bestimmten kritischen Feldstärke ein lawinenartiger Ionisationsprozess einsetzen, welcher zu einem Teildurchschlag der Isolation führt. Das wiederholte Auftreten dieser sog. Teilentladungen (TE) erodiert das umgebende Isolationsmaterial und bedingt einen frühzeitigen Ausfall der elektrischen Maschine. Die TE-Prüfung nimmt daher bei der Qualitätskontrolle des Isolationssystems in der Fertigungslinie eine zentrale Rolle ein. Hierbei werden die Prüfobjekte mit einer definierten Hochvolt-Spannung beaufschlagt. Treten partielle Entladungen auf, können diese infolge der resultierenden hochfrequenten Ausgleichsströme beispielsweise anhand des abgestrahlten elektromagnetischen Spektrums detektiert werden.
Ziel des Forschungsprojekts ist eine Optimierung der TE-Prüfung an elektrischen Maschinen. Im Fokus steht hierbei insbesondere der Zielkonflikt zwischen Sensitivität und Robustheit des Prüfverfahrens: Kritische Fehlstellen im Isolationssystem müssen zuverlässig erkannt werden, während unnötiger Bauteilausschuss ebenfalls zu vermeiden ist. Neben der Erforschung alternativer Sensorkonzepte wird das Potential von konventionellen und KI-basierten Klassifikationsverfahren zur Detektion von TE-Signalen analysiert.
