Comportamento de Quebra do Fio Magnético em Condições de Baixa Pressão Relevantes para Aeronáutica

A confiabilidade do isolamento do fio magnético é crítica para a operação segura e eficiente das máquinas elétricas aeroespaciais expostas a condições extremas elétricas e ambientais. Isolamentos à base de poliamida são amplamente utilizados devido às suas excelentes propriedades térmicas e dielétricas; no entanto, enfrentam desafios como acumulação de carga espacial, atividade de descarga parcial e envelhecimento acelerado sob estressores combinados. Este estudo investiga o comportamento de quebra dielétrica do fio magnético da classe MW35-C submetido a estresse elétrico AC e DC sob pressões subatmosféricas representativas de ambientes aeroespaciais. Medidas experimentais foram realizadas em fios de 13 AWG, 15 AWG e 20 AWG, todos provenientes do mesmo fabricante, mas com diferentes raios de condutor central e espessura total de isolamento. Os resultados foram analisados estatisticamente usando a distribuição de Weibull. Para complementar a análise experimental, simulações de elementos finitos 3D foram conduzidas para avaliar as distribuições de campo elétrico na interface de contato entre os fios. Os resultados demonstram que a resistência à quebra é significativamente afetada pela pressão ambiente, geometria do fio (raio do núcleo e espessura do isolamento) e efeito de volume. Entre os fios testados, o fio de 20 AWG exibiu a maior resistência à quebra, atribuída à sua relação favorável entre condutor e isolamento e ao volume reduzido de isolamento, o que diminui a probabilidade de defeitos críticos. Essas descobertas fornecem insights valiosos para o projeto e a qualificação de sistemas de isolamento robustos em aeronaves totalmente elétricas e mais elétricas operando em ambientes de baixa pressão.