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变频器损伤电机的秘密,电机保护方法(3)

2017/9/21 16:20:36

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  1. 关键词: 变频器 电机
  2. 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。  电机定子绕组的保护  当电缆的长度超过了30米的时候,现代的变频器必然会在电机端产生出尖峰电压,这样就会缩短了电机的寿命。为了防止电机出现损伤,目前有两个思路,一个是采用绕组绝缘抗电强度更高的电机(一般被称为变频电机),另一个就是采取措施来减小尖峰电压。前一种措施适合于一些新建的项目,后一种措施则适合于对现已有的电机来进行改造。  目前常用的电机保护方法有以下4个:1)在变频器的输出端安装电抗器:这个措施是最常用的,但是需要注意的是,这个方法对于较短的电缆(30米以下)有着一定效果,但是有时候的效果不够理想。2)在变频器的输出端安装dv/dt滤波器:这个措施适用于电缆长度小于300米的场合,价格略高于电抗器,但是效果会有明显的改善。3)在变频器的输出端安装正弦波的滤波器:这个措施是目前最理想的。因为在这里,将PWM的脉冲电压变成了正弦波电压,是电机工作在与工频电压相同的条件下,尖峰电压的问题得到了彻底的解决(电缆再长,也不会出现尖峰电压了)。4)在电缆与电机的接口位置安装一个尖峰电压吸收器:前面几个措施的缺点是当电机的功率比较大的时候,电抗器或滤波器的体积、重量都很大,价格也较高,另外,电抗器和滤波器都会导致一定的电压下降,从而影响电机的输出力矩,采用变频器尖峰电压吸收器能够便克服这些缺点。另外,尖峰吸收器还能够起到保护电机的轴承的作用。  尖峰电压吸收器是一种新型的电机保护装置,它的工作过程如下:1)尖峰电压检测电路实时检测电机电源线上的电压幅度;2)当检测到电压的幅度超过设定的阈值时,控制尖峰能量的缓冲电路,使其吸收了尖峰电压的能量;3)当尖峰电压的能量充满尖峰能量的缓冲器时,尖峰能量吸收控制阀门打开,使缓冲器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器中,就将电能转变成了热能;4)温度监控器监测尖峰能量吸收器的温度,当温度过高时,适当的关闭尖峰能量吸收来控制阀门,减小能量的吸收(在保证电机受到保护的前提下),避免尖峰电压吸收器过热而导致损坏;5)轴承电流吸收电路的作用是将轴承的电流吸收掉,保护电机的轴承。尖峰吸收器与前面所述的du/dt滤波器、正弦波滤波器等电机保护方法相比,最大的好处是,体积小、价格低,安装简便(并联安装)。特别是在功率较大的场合,尖峰吸收器在价格、体积、重量等方面的优点都很突出。另外,由于是并联安装,所以不会产生电压降,而du/dt滤波器和正弦波滤波器上都会有一定的电压降,正弦波滤波器的电压降接近10%,这会导致电机的转矩降低。
审核编辑(王静)
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