*二十一節(jié) 變頻器損傷電機(jī)的處理

時(shí)間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術(shù)有限公司瀏覽：729

　　*二十節(jié) 電機(jī)節(jié)電柜帶來的隱患通過案例說明了變頻器對無功補(bǔ)償裝置的損傷，并介紹了解決的辦法。本講介紹變頻器對電機(jī)的損傷問題及解決的方法。

　　現(xiàn)象：

　　2011年1月，接到北京附近一個(gè)企業(yè)的咨詢。該企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場有數(shù)臺振動電機(jī)。振動電機(jī)由變頻器驅(qū)動。發(fā)現(xiàn)電機(jī)頻繁損壞，時(shí)間短時(shí)，2周左右損壞一次，較長不會**過一個(gè)月，對生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。。故障現(xiàn)象是電機(jī)的定子繞組燒毀。

　　原因分析：

　　這個(gè)問題是由于變頻器使用PWM電壓驅(qū)動電機(jī)所致。變頻器驅(qū)動的電機(jī)，如果變頻器與電機(jī)之間的電纜長度**過30米，就會在電機(jī)的定子繞組上產(chǎn)生尖峰電壓，尖峰電壓的幅度會達(dá)到變頻器額定工作電壓的3倍左右。

　　此案例中，變頻器與電機(jī)之間的電纜長度大約為50米，因此電機(jī)必然會受到尖峰電壓的損傷。電機(jī)的實(shí)際壽命與很多因素有關(guān)，除了電機(jī)定子繞組的絕緣特性以外，主要與變頻器輸出的PWM脈沖電壓的上升沿、載波頻率、電纜的長度等因素有關(guān)。上升沿越陡，電纜越長，載波頻率越高，對電機(jī)的損傷越嚴(yán)重。

　　變頻器的載波頻率越高，意味著每秒鐘產(chǎn)生的尖峰電壓數(shù)量更多，對電機(jī)的沖擊的次數(shù)更多。圖1給出了絕緣壽命隨著電纜長度與載波頻率的變化。從圖中可知，對于大約70米的電纜，當(dāng)載波頻率從3kHz提高到12kHz(變化4倍)時(shí)，絕緣的壽命從大約8萬小時(shí)降低到2萬小時(shí)(相差4倍)。 如果電纜達(dá)到200米，電機(jī)的壽命會縮短到1萬小時(shí)以內(nèi)。

　　圖1 載波頻率對絕緣的影響

　　解決辦法：

　　對于這種故障，有兩種方法可以解決，一種是在變頻器的輸出端安裝DVF濾波器，這種濾波器的作用是將PWM電壓波形的脈沖上升沿延長，消除產(chǎn)生尖峰電壓的條件。

　　另一種方法是，在電機(jī)的電源輸入端并聯(lián)安裝一臺SVA尖峰電壓吸收器，將產(chǎn)生的尖峰電壓吸收掉。

　　經(jīng)過與客戶交流?？蛻暨x擇了*二種方法。因?yàn)檫@種方法的成本比**種方法的成本低。并且安裝簡單。

　　2011年1月安裝后，至今(2011年8月)，一直沒有出現(xiàn)電機(jī)損壞的現(xiàn)象。

　　啟示：

　　變頻器驅(qū)動的電機(jī)系統(tǒng)，如果電纜的長度**過30米，電機(jī)定子繞組在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生損壞是十分正?，F(xiàn)象。為了避免這種情況的發(fā)生，簡單有效的方法就是在電機(jī)的電源輸入端安裝SVA尖峰電壓吸收器。


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  詞條說明

• *四十七節(jié) 設(shè)計(jì)建造配電系統(tǒng)需要考慮的五個(gè)因素

  ? 較近，本課堂接到很多關(guān)于配電系統(tǒng)異常的咨詢，例如： 某醫(yī)院新建的外科大樓，投入運(yùn)行后，無功補(bǔ)償柜發(fā)出過補(bǔ)的報(bào)警。 某信息服務(wù)中心投入運(yùn)行后，頻繁跳閘，并且零線過熱。 某鑄造廠生產(chǎn)時(shí)，變壓器在沒有達(dá)到額定負(fù)荷的情況下，溫度很高。 某供熱站，無功補(bǔ)償裝置頻繁損壞。 出現(xiàn)上述這些問題，實(shí)際上是因?yàn)楝F(xiàn)代電氣負(fù)荷與傳統(tǒng)電氣負(fù)荷發(fā)生了很大的變化。過去的負(fù)荷以電阻(照明、加熱)、電感(電動機(jī))為

• *二十節(jié) 電機(jī)節(jié)電柜帶來的隱患

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• *五十三節(jié) 如何為干擾源設(shè)備配裝濾波器

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• *四十四節(jié) 航天綠電系列產(chǎn)品有哪些，怎樣使用

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