化工儀器網
技術文章
變頻器損傷電機的秘密，電機保護方法
閱讀：736 發布時間：2024-1-16變頻器的出現為工業的自動化控制、電機的節能帶來了革新。而現在工業生產中幾乎是已經離不開變頻器了，即使在日常的生活中，電梯、變頻空調等也成為了*一部分，變頻器已經開始慢慢的滲入到了生產、生活的各個角落里。然而，變頻器也給我嗎帶來了許多的困擾，其中，電機的損傷就是最典型的現象之一。
盡管變頻器對電機造成損傷的現象越來越被人們所關注，但是人們對造成這種現象的原因還是不太清楚，也不知道該如何去預防。這篇文章中，西諾爾電氣就來為大家解決這些疑惑。
電機定子繞組的保護
當電纜的長度超過了30米的時候，現代的變頻器必然會在電機端產生出尖峰電壓，這樣就會縮短了電機的壽命。為了防止電機出現損傷，目前有兩個思路，一個是采用繞組絕緣抗電強度更高的電機（一般被稱為變頻電機），另一個就是采取措施來減小尖峰電壓。前一種措施適合于一些新建的項目，后一種措施則適合于對現已有的電機來進行改造。
目前很多人已經發現了變頻器會對電機造成損傷的現象。例如，某水泵廠，近兩年來，他的用戶頻繁的報告水泵在保修的期間內發生了損壞的現象。然后而再過去，這個水泵廠產品的質量是十分可靠的。后經過調查，發現這些已損壞的水泵都是用變頻器來驅動的。
目前常用的電機保護方法有以下4個：
1）在變頻器的輸出端安裝電抗器：這個措施是常用的，但是需要注意的是，這個方法對于較短的電纜（30米以下）有著一定效果，但是有時候的效果不夠理想。
2）在變頻器的輸出端安裝dv/dt濾波器：這個措施適用于電纜長度小于300米的場合，價格略高于電抗器，但是效果會有明顯的改善。
3）在變頻器的輸出端安裝正弦波的濾波器：這個措施是目前理想的。因為在這里，將PWM的脈沖電壓變成了正弦波電壓，是電機工作在與工頻電壓相同的條件下，尖峰電壓的問題得到了的解決（電纜再長，也不會出現尖峰電壓了）。
4）在電纜與電機的接口位置安裝一個尖峰電壓吸收器：前面幾個措施的缺點是當電機的功率比較大的時候，電抗器或濾波器的體積、重量都很大，價格也較高，另外，電抗器和濾波器都會導致一定的電壓下降，從而影響電機的輸出力矩，采用變頻器尖峰電壓吸收器能夠便克服這些缺點。另外，尖峰吸收器還能夠起到保護電機的軸承的作用。
尖峰電壓吸收器是一種新型的電機保護裝置，它的工作過程如下：
1）尖峰電壓檢測電路實時檢測電機電源線上的電壓幅度；
2）當檢測到電壓的幅度超過設定的閾值時，控制尖峰能量的緩沖電路，使其吸收了尖峰電壓的能量；
3）當尖峰電壓的能量充滿尖峰能量的緩沖器時，尖峰能量吸收控制閥門打開，使緩沖器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器中，就將電能轉變成了熱能；
4）溫度監控器監測尖峰能量吸收器的溫度，當溫度過高時，適當的關閉尖峰能量吸收來控制閥門，減小能量的吸收（在保證電機受到保護的前提下），避免尖峰電壓吸收器過熱而導致損壞；
5）軸承電流吸收電路的作用是將軸承的電流吸收掉，保護電機的軸承。
尖峰吸收器與前面所述的du/dt濾波器、正弦波濾波器等電機保護方法相比，最大的好處是，體積小、價格低，安裝簡便（并聯安裝）。特別是在功率較大的場合，尖峰吸收器在價格、體積、重量等方面的優點都很突出。另外，由于是并聯安裝，所以不會產生電壓降，而du/dt濾波器和正弦波濾波器上都會有一定的電壓降，正弦波濾波器的電壓降接近10%，這會導致電機的轉矩降低。