电机通常被以下两种原因之一废掉
电机通常被以下两种原因之一废掉：绝缘故障或轴承故障。这些故障的显着简化原因是热量和/或过高的电压。问题是：使用变频器如何导致这些故障模式?如何减轻这些影响因素?
电机效率不是100%，需要冷却。TEFC电机由轴装风扇冷却。如果特定的负载应用具有较高的调节比，导致轴转速非常低，则可能会对风扇的冷却产生不利影响。不能假设电机在不使绝缘系统过热的情况下可以适应无限大的调节比。记住前面讨论的“ 10度”经验法则。电机制造商已为其电机推荐了运行速度范围。电机连接设备的调低运行限制应反映这些运行速度范围建议。
IGBT可以非常快速地打开和关闭。他们可以从0 V切换到完整的直流总线电压的速度称为上升时间或dv / dt。IGBT特有的快速上升时间(约0.1微秒)加剧了一种称为“反射波”的现象。当互连电缆的阻抗与电机之间不匹配时，就会出现这种情况。电机端子将电缆上的电压升高反射回来。这种对较长电缆长度的反射会增强子序列脉冲，从而随着载波频率的增加而导致谐振增加。该反射波可能会导致电压瞬变高达直流总线电压的两倍。同样，该直流总线电压可以是交流输入电压的1.414倍。在480 V系统中，这可能导致瞬态电压超过1200V。更快的上升时间缩短了出现这种现象的电缆长度。一个制造商的一般经验法则是，如果变频器和电机之间的电缆长度超过15英尺，这可能会成为一个问题。在实际应用中，这种短的长度是很雄心勃勃的。其他制造商针对最大可接受载波频率提出了建议。另一个推荐的解决方案是在变频器和电机之间提供滤波设备，以减轻电压过冲，但这也增加了成本和复杂性。这么短的长度是很雄心勃勃的。其他制造商针对最大可接受载波频率提出了建议。另一个推荐的解决方案是在变频器和电机之间提供滤波设备，以减轻电压过冲，但这也增加了成本和复杂性。这么短的长度是很雄心勃勃的。其他制造商针对最大可接受载波频率提出了建议。另一个推荐的解决方案是在变频器和电机之间提供滤波设备，以减轻电压过冲，但这也增加了成本和复杂性。
变频器制造商除了安装建议之外，电机绕组绝缘真正可以承受多少电压?现有通用电机上的绕组绝缘系统通常可以承受1000 V的脉冲，这对于480 V系统上的IGBT驱动器是完全不足的。如果变频器的交流输入电压为240 V或更低，则直流总线电压将保持较低，这些“反射波”的大小通常不成问题。但是，随着电机功率的提高，这些较低的利用电压并不总是可行的。如果交流输入电压为480 V，可能会有更高的瞬态过电压，则可以选择“逆变器额定负载”电机。但是什么是“逆变器额定负载”电机?定义取决于您询问的人。NEMA MG1第30部分规定了在2微秒的上升时间内1000 V的峰值，
理想情况下，逆变器额定负载的电机应符合NEMA MG1-2006第31部分的规定。第31部分规定了最大的绝缘承受能力，峰值线间电压为1600 V，上升时间为0.1微秒，并使用了改进的轴承润滑剂以达到更高的要求。温度操作。
现在，绝缘系统已经通过符合NEMA MG1-2006第31部分的电机“防弹”，那令人讨厌的高频“反射波”发生了什么?答案是它仍然存在，从而在该定子和转子之间产生了电容耦合。同样，定子和转子组件接触的唯一位置是轴承。一旦轴承润滑脂发生介电击穿，轴承座圈就会产生放电，并且有电流流经轴承(轴承电流)，从而导致一种称为放电加工(EDM)的现象。在轴承座圈上的排放点，座圈表面变得有凹痕。一段时间后，所有这些微小的凹坑都会在轴承座圈中垂直于轴承行进方向的地方形成凹槽或“凹槽”。
解决EDM的方法有几种：
降低载波频率。保持逆变器电机和电机应尽可能靠近以尽可能短的电缆长度安装绝缘轴承以防止电流在轴承座圈之间流动。但是，这不一定能解决根本原因。请安装轴接地设备，该设备应提供一条低阻抗路径，绕过轴承并正确地将变频器和电机机架接地。但是，典型的轴接地电刷最终会磨损并成为维护项目。安装屏蔽电缆可为变频器和电机之间的高频提供低阻抗路径，而每种解决方案都需要相应的成本。因此，必须针对任何特定应用做出使寿命和可靠性与可接受的成本平衡的决定。
TAG
