脉冲电机

你知道吗?变频器也会损坏电机。

你知道吗?变频器也会损伤电机

对于变频器驱动的电机,由于PWM电压中含有较多的高频分量,电机的温度会比工频电压驱动的电机高得多。

变频器损坏电机轴承的机理

变频器损坏电机轴承的原因是有电流流过轴承,电流处于间歇连接状态,间歇连接的电路会产生电弧,烧坏轴承。

交流电机轴承过电流的主要原因有两个,一是内部电磁场不平衡引起的感应电压,二是杂散电容引起的高频电流路径。

当三相绕组电流相等,相位差为120°时,理想交流感应电动机内部的磁场是对称的。电机轴上的电压不会感应。当变频器输出的PWM电压导致电机内部磁场不对称时,会在轴上产生感应电压,电压范围为10:30V,与驱动电压有关。驱动电压越高,轴上的电压越高。当该电压的值超过轴承中润滑油的绝缘强度时,形成电流路径。在轴旋转过程中,在某个时刻,润滑油的绝缘阻挡了电流。这个过程类似于机械开关的通断过程,在这个过程中会产生一个弧形,烧蚀轴杆、球和轴碗的表面,形成凹坑。如果没有外部振动,小坑不会有太大影响,但如果有外部振动,就会产生沟槽,对电机运行影响很大。另外,实验结果表明,轴杆上的电压还与变频器输出电压的基频有关。基频越低,轴杆上的电压越高,轴承损坏越严重。

在电机运行初期,当润滑油温度较低时,电流范围为5-200 mA,这样的小电流不会对轴承造成任何损坏。但电机运行一段时间后,随着润滑油温度的升高,峰值电流会达到5-10A,会在轴承部件表面形成飞弧,形成小坑。

电机定子绕组保护

当电缆长度超过30米时,现代变频器不可避免地会在电机端部产生尖峰电压,缩短电机寿命。防止电机损坏的方法有两种,一种是使用绕组绝缘电阻较高的电机(俗称变频电机),另一种是采取措施降低峰值电压。前者适用于新项目,后者适用于现有电机改造。