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不合理使用变频器,对电机造成的损伤,你知道吗?

2022-07-28 11:07:09 科威电气

不合理使用变频器,对电机造成的损伤,你知道吗?

变频器靠内部IGBT的开断,来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。

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变频器的谐波对电机的影响

变频器节能改造效果明显,但是变频器的谐波污染问题已经成为目前较为严重的问题,需安装电抗器等滤波装置来解决谐波问题。

输出谐波对电动机的影响主要有,引起电动机附加发热,导致电动机的额外温升,电动机往往要降额使用,由于输出波形失真,增加电动机的重复峰值电压,影响电动机的绝缘,谐波还会引起电动机转矩脉动,以及噪声增加。


变频器对电机的影响案例

电机出现问题:

1、电机定子有两相对地。2、定转子擦心,转子外圆损坏。3、轴承室测量超差,轴承室损坏。

经过电机生产企业调查:定子两相对地,定子烧毁。从客户提供的照片看,定转子有明显的的摩擦痕迹;定子出线根部严重发黑且有部分铜线裸露。得出初步结论:定转子擦心导致的定子两相绕组烧毁。烧毁瞬间产生的大电流大热量导致定子出线受损严重。


轴承损坏及转子扫膛分析

由于前端轴承损坏,势必在前端轴承处形成一个低点,造成转子前低后高的形式,同时由于后端轴承没有损坏,使前端轴承的低点成为了一个支点(这也可以解释轴承内套的黑色烧蚀痕迹),后端轴承在不平衡的支点运动,导致轴承外套与轴承腔室磨擦,摩擦导致的轴承室破坏后,最终形成了放大的圆锥轨迹的转子转动过程,最终转子与定子接触导致烧毁。


客户提的供轴明显看出,轴承保持架间隙已经发生变化,说明轴承滚动体已经严重损坏,轴承内圈明显发黑,说明轴承并非因外套间隙而导致的轴承损坏。


分析如下:

轴承因变频谐波电流过大 ,导致轴电流过大从而使轴承电蚀,造成轴承滑动运行,拖动轴承外套进行摩擦运动,导致轴承室变形。所以内套的烧蚀程度严重于外套。

电机承受了超出深沟球轴承所能够接受的径向重载荷,致使轴承外套发生拖动位移,从而造成轴承损伤。

最终鉴定结论是:非轴承端轴承烧毁为直接原因,造成轴承保持架严重损坏,转子失去支撑平衡后,导致转子与定子互相摩擦后,定子烧毁。而轴承烧毁的原因:因发生于非轴伸端,属非载荷部位,应当为客户保养维护、变频使用造成电机轴电流过大所致。所以,该电机并非制造质量问题。

从另一个角度来解释,假设是电机产品质量问题,则会出现以下几种情况:

如因制造质量原因导致轴承室超差,轴承是无法坚持运转14个月这么长的周期;

出线处的漏铜现象,应当为电机烧毁时瞬间的巨大电流冲击,造成绝缘层的破损。

定转子间隙在1.5mm左右,如因轴承室超差40μm的间隙是不足以导致定转子擦心的。

变频器的谐波影响在实际过程中可能会对电机等设备造成损伤,甚至带来更加严重的影响,考虑谐波问题,需要加装包括滤波器,电抗器等装置,保证设备的正常运行。


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