DPM200巴赫曼 盡管變頻器損傷電機(jī)的現(xiàn)象越來越被人們所關(guān)注，但是人們對造成這種現(xiàn)象的機(jī)理還不清楚，更不知道如何來預(yù)防。本文的目的是解決這些困惑。
變頻器對電機(jī)的損傷包括兩個方面，定子繞組的損傷和軸承的損傷，如圖1所示。這種損傷一般發(fā)生在幾周至十幾個月內(nèi)，具體時間與變頻器的品牌、電機(jī)的品牌、電機(jī)的功率、變頻器的載波頻率、變頻器與電機(jī)之間的電纜長度、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。電機(jī)的早期意外損壞給企業(yè)的生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這種損失不僅是電機(jī)維修和更換帶來的費(fèi)用，更主要的是意外停產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在使用變頻器驅(qū)動電機(jī)時，必須對電機(jī)損傷的問題有足夠的重視。
變頻器對電機(jī)的損傷
變頻器驅(qū)動與工頻驅(qū)動的區(qū)別
要了解工頻電機(jī)在變頻器驅(qū)動條件下更容易損壞的機(jī)理，首先了解變頻器驅(qū)動電機(jī)的電壓與工頻電壓有什么區(qū)別。然后再了解這種差別是如何對電機(jī)產(chǎn)生不良影響的。
變頻器的基本構(gòu)造如圖2所示，包括整流電路與逆變電路兩部分。整流電路為普通二極管與濾波電容構(gòu)成的直流電壓輸出電路，逆變電路將直流電壓變換成脈寬調(diào)制的電壓波形（PWM電壓）。因此，變頻器驅(qū)動電機(jī)的電壓波形是脈寬變化的脈沖波形，而不是正弦波電壓波形。用脈沖電壓驅(qū)動電機(jī)就是導(dǎo)致電機(jī)容易損壞的根本原因。
變頻器損傷電機(jī)定子繞組的機(jī)理
脈沖電壓在電纜上傳輸時，如果電纜的阻抗與負(fù)載的阻抗不匹配，在負(fù)載端會產(chǎn)生反射。反射的結(jié)果是，入射波與反射波疊加，形成更高的電壓，它的幅度最大可以達(dá)到直流母線電壓的2倍，大約相當(dāng)于變頻器輸入電壓的3倍，如圖3所示。過高的尖峰電壓加在電機(jī)定子的線圈上，對線圈造成電壓沖擊，頻繁的過電壓沖擊會導(dǎo)致電機(jī)過早失效。
變頻器驅(qū)動的電機(jī)受到尖峰電壓的沖擊后，它的實(shí)際壽命與很多因素，包括，溫度、污染、振動、電壓、載波頻率以及線圈絕緣的工藝等因素有關(guān)。
變頻器的載波頻率越高，輸出電流波形越接近正弦波，這會降低電機(jī)的運(yùn)行溫度，從而延長絕緣的壽命。但是，更高的載波頻率意味著每秒鐘產(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4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200英尺長的電纜，當(dāng)載波頻率從3kHz提高到12kHz（變化4倍）時，絕緣的壽命從大約8萬小時降低到2萬小時（相差4倍）。
載波頻率對絕緣的影響
電機(jī)的溫度越高，絕緣的壽命越短，如圖5所示，當(dāng)溫度升高到75？C時，電機(jī)的壽命只有50%。變頻器驅(qū)動的電機(jī)，由于PWM電壓包含較多的高頻成份，電機(jī)溫度會遠(yuǎn)高于工頻電壓驅(qū)動的情況。
變頻器損傷電機(jī)軸承的機(jī)理
變頻器損傷電機(jī)軸承的原因是，有流過軸承的電流，并且這種電流處于斷續(xù)連通的狀態(tài)，斷續(xù)連通的電路會產(chǎn)生電弧，電弧燒毀了軸承。
導(dǎo)致交流電機(jī)的軸承中流過電流的原因主要有兩個，第一，內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。
理想交流感應(yīng)電機(jī)內(nèi)部的磁場是對稱的，當(dāng)三相繞組的電流相等，并且相位相差120？時，不會在電機(jī)的軸桿上感應(yīng)出電壓。變頻器輸出的PWM電壓導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的磁場不對稱時，就會在軸桿上感應(yīng)出電壓，電壓的幅度在10~30V，這與驅(qū)動電壓有關(guān)，驅(qū)動電壓越高，軸桿上的電壓越高。當(dāng)這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強(qiáng)度時，就會形成一個電流通路。軸桿旋轉(zhuǎn)過程中，在某個時刻，潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機(jī)械式開關(guān)的通斷過程，這個過程中會產(chǎn)生電弧，燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面，形成凹坑。如果沒有外部振動，小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響，但是如果有外部振動時，會產(chǎn)生凹槽，這對電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)影響很大。
另外，實(shí)驗(yàn)表明，軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關(guān)，基波頻率越低，軸桿上的電壓越高，軸承損傷越嚴(yán)重。
DPM200巴赫曼 華銳SL1500/77風(fēng)機(jī)備品備件
華銳SL1500/82型風(fēng)機(jī)備品備件
風(fēng)機(jī)機(jī)型華銳SL1500/82
新疆金風(fēng)GW77/1500 型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
新疆金風(fēng)S50/750 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī) 3MW風(fēng)機(jī)機(jī)艙柜
SCS溫度模塊 PTAI 216：bachmann XE82風(fēng)機(jī)
模擬量輸入/輸出模塊 AIO288廠家：bachmann：適用于XE82風(fēng)機(jī)
FL1500風(fēng)機(jī)
金風(fēng)1.5MW風(fēng)機(jī)
SCS溫度模塊 Bachmann PTAI 216 數(shù)量1
CAN總線從模塊CS200/N 內(nèi)帶ISI222、AIO288、DIO248的驅(qū)動程序以及和CM202的通訊程序
編碼器接口模塊 ISI222 數(shù)量1
全新原裝華銳風(fēng)機(jī) WTCBA200A crowbar 正品保障windtec
2 主控制器WT98 ABB/WT98 07KT98 個 1 3
主控制器WT97 ABB/WT97 07KT97 個 1
4 巴赫曼PLC（塔基） 整套 個 1
5 PLC-電源模塊 24VDC/68W NT255 個 1
6 PLC-中央處理器模塊 128MB MPC240 個 1
8 PLC-數(shù)字I/0模塊 24VDC/1A DIO216 個 1
9 PLC-溫度記錄模塊 24VDC PTAI216
PLC模塊/通訊RS204
PLC模塊/網(wǎng)口EM203
PLC模塊DI232
PLC模塊DO232
角度控制元件 ISI222
PLC模塊CM202
光纖傳輸接口模塊 FS211/N
人機(jī)界面(觸摸屏)|WT205 LX700/DD256/CF512/VX
巴赫曼人機(jī)界面（觸摸屏）WT205 LX800/DD512/CF512/VX
巴赫曼人機(jī)界面(觸摸屏)|WT205 LX700/DD256/CF512/VX||
巴赫曼WT205/T/BE1/LX7人機(jī)界面
24V電源模塊 NT255
MPC240控制器 MPC270
數(shù)字量輸入輸出模塊 DIO280
數(shù)字量輸入輸出模塊 DIO232
模擬量輸入輸出模塊 AIO288
DP模塊 DPM200
背板 BS212
編碼器模塊 IS1202/IS1222
FAST-BUS 模塊 FM211
風(fēng)機(jī)PL模塊ISI222 機(jī)艙
風(fēng)機(jī)PL模塊MX213 機(jī)艙
風(fēng)機(jī)PL模塊FM211 塔基
DIO248
DIO280
RS204
DI232
NT255
MPC240
FM211
DIO216
PTAI216
FS211/N
EM203
RS204
CM202
DPM200
DO232
DI232
AIO288
FS211/N
ISI222
RS204/T
BS208
BS212
IS202
CNT204/R
ME203/CNW
MPC240
CNT204/H
BS206
MX213
DIO232
DIO264
LM201
BS212
FS221/N
DPM200巴赫曼
