*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：726

　　*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(duì)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(duì)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(chǎng)有數(shù)臺(tái)振動(dòng)電機(jī)。振動(dòng)電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)。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(zhǎng)不會(huì)**過一個(gè)月，對(duì)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(dòng)電機(jī)所致。變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)，如果變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度**過30米，就會(huì)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(huì)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(zhǎng)度大約為50米，因此電機(jī)必然會(huì)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(zhǎng)度等因素有關(guān)。上升沿越陡，電纜越長(zhǎng)，載波頻率越高，對(duì)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(duì)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(zhǎng)度與載波頻率的變化。從圖中可知，對(duì)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(huì)縮短到1萬小時(shí)以內(nèi)。

　　圖1 載波頻率對(duì)絕緣的影響

　　解決辦法：

　　對(duì)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(zhǎng)，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(tái)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。客戶選擇了*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(jiǎn)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(dòng)的電機(jī)系統(tǒng)，如果電纜的長(zhǎng)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(jiǎn)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

  詞條說明

• 諧波電流有什么危害

  ? 根據(jù)上一講什么是電力諧波的內(nèi)容可知，諧波電流是一切諧波問題的根源，諧波電壓也是由于諧波電流導(dǎo)致的。因此，一般在研究諧波導(dǎo)致的危害時(shí)，主要指諧波電流的危害。諧波電流的危害主要有7個(gè)方面： **：導(dǎo)致電纜過熱 諧波電流流過電纜時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電纜過熱。造成這種現(xiàn)象的原因是交流電流的趨膚效應(yīng)。 趨膚效應(yīng)是交流電流流過導(dǎo)體時(shí)，向?qū)w的表面集中的一種物理現(xiàn)象，電流的頻率越高，電流越向?qū)w表面集中。

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