PLC模塊/通訊RS204 很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了變頻器對電機(jī)損傷的現(xiàn)象。例如，某水泵廠，近兩年來，他的用戶頻繁報(bào)告水泵在保修期內(nèi)發(fā)生損壞的現(xiàn)象。而過去，這個(gè)水泵廠的產(chǎn)品質(zhì)量十分可靠。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些損壞的水泵都是用變頻器驅(qū)動(dòng)的。 變頻器的出現(xiàn)為工業(yè)自動(dòng)化控制、電機(jī)節(jié)能帶來了革新。工業(yè)生產(chǎn)中幾乎離不開變頻器，即使在日常生活中，電梯、變頻空調(diào)也成為不可缺少的部分，變頻器已經(jīng)開始滲入到生產(chǎn)、生活的各個(gè)角落。然而，變頻器也帶來了許多的困擾，其中損傷電機(jī)就是最典型的現(xiàn)象之一。
很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了變頻器對電機(jī)損傷的現(xiàn)象。例如，某水泵廠，近兩年來，他的用戶頻繁報(bào)告水泵在保修期內(nèi)發(fā)生損壞的現(xiàn)象。而過去，這個(gè)水泵廠的產(chǎn)品質(zhì)量十分可靠。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些損壞的水泵都是用變頻器驅(qū)動(dòng)的。
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(gè)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(gè)月內(nèi)，具體時(shí)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(dòng)電機(jī)時(shí)，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(dòng)與工頻驅(qū)動(dòng)的區(qū)別
要了解工頻電機(jī)在變頻器驅(qū)動(dòng)條件下更容易損壞的機(jī)理，首先了解變頻器驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(dòng)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(dòng)、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(shí)，絕緣的壽命從大約8萬小時(shí)降低到2萬小時(shí)
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CAN總線從模塊CS200/N 內(nèi)帶ISI222、AIO288、DIO248的驅(qū)動(dòng)程序以及和CM202的通訊程序
編碼器接口模塊 ISI222 數(shù)量1
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主控制器WT97 ABB/WT97 07KT97 個(gè) 1
4 巴赫曼PLC（塔基） 整套 個(gè) 1
5 PLC-電源模塊 24VDC/68W NT255 個(gè) 1
6 PLC-中央處理器模塊 128MB MPC240 個(gè) 1
8 PLC-數(shù)字I/0模塊 24VDC/1A DIO216 個(gè) 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
CM202
DPM200
DO232
DI232
AIO288
ISI222
RS204/T
BS208
BS207
BS205
BS212
ISI202
CNT204/R
ME203/CNW
MPC240
CNT204/H
BS206
MX213
DIO232
DIO264
LM201
FS221/N
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