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变频器损伤电机的秘密,电机保护方法(2)

2017/9/21 16:18:38

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  • 关键词: 变频器 电机
  • 摘要:目前很多人已经发现了变频器会对电机造成损伤的现象。例如,某水泵厂,近两年来,他的用户频繁的报告水泵在保修的期间内发生了损坏的现象。

  目前很多人已经发现了变频器会对电机造成损伤的现象。例如,某水泵厂,近两年来,他的用户频繁的报告水泵在保修的期间内发生了损坏的现象。然后而再过去,这个水泵厂产品的质量是十分可靠的。后经过调查,发现这些已损坏的水泵都是用变频器来驱动的。

  变频器的出现为工业的自动化控制、电机的节能带来了革新。而现在工业生产中几乎是已经离不开变频器了,即使在日常的生活中,电梯、变频空调等也成为了不可或缺的一部分,变频器已经开始慢慢的渗入到了生产、生活的各个角落里。然而,变频器也给我吗带来了许多前所未有的困扰,其中,电机的损伤就是最典型的现象之一。

  尽管变频器对电机造成损伤的现象越来越被人们所关注,但是人们对造成这种现象的原因还是不太清楚,也不知道该如何去预防。这篇文章中,西诺尔电气就来为大家解决这些疑惑。

  载波频率对绝缘的影响

  电机的温度越高,绝缘的寿命就会越短,由于PWM电压包含着较多的高频成份,所以电机的温度会远高于工频电压驱动时的情况。

  变频器损伤电机轴承的原因

  变频器对电机轴承造成损伤的原因是,有流过轴承的电流,并且这种电流处于断续连通的状态,断续连通的电路就会产生电弧,而电弧则烧毁了轴承。

  导致交流电机的轴承中流过电流的主要原因有两个,第一,内部电磁场的不平衡产生的感应电压,第二,杂散的电容引起的高频电流通路。

  理想交流感应电机内部的磁场应是对称的,当三相绕组的电流相等,并且相位相差120时,则不会在电机的轴杆上感应出电压。变频器输出的PWM电压导致电机内部的磁场不对称时,就会在轴杆上感应出电压,电压的幅度一般在10~30V,这与驱动电压有关,驱动电压越高,轴杆上的电压越高。当这个电压的数值超过了轴承中润滑油的绝缘强度时,就会形成一个电流的通路。轴杆旋转的过程中,在某个时刻,润滑油的绝缘又阻断了电流。这个过程类似于机械式开关的通断过程,这个过程中会产生电弧,烧蚀轴杆、滚珠、轴碗的表面,形成凹坑。如果没有外部振动的话,小凹坑不会产生太大的影响,但是如果有外部振动的时候,会产生凹槽,这对电机的运转有很大的影响。

  另外,实验表明,轴杆上的电压还与变频器输出电压的基波频率有关,基波频率越低,轴杆上的电压也就越高,轴承损伤的就越严重。

  在马达工作的初期,润滑油温度较低的时候,电流幅度在5-200mA,这么小的电流不会对轴承产生任何的损坏。但是,在马达运行了一段时间后,随着润滑油温度的升高,峰值电流也会达到5-10A,这就会产生飞弧,在轴承部件的表面形成小坑。

 

审核编辑(王静)

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