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為什么電機有變頻器保護也會燒毀?
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專注微機保護

時間 : 2020-09-02 11:25 瀏覽量 : 155

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   變頻器對電機起保護作用,但不是說電機就不燒毀了。對于多數(shù)情況,變頻器都是能保護電機不燒毀的,比如、過載、缺相等,但這還要看你的參數(shù)設置和實際使用,比如你的過流保護設置過大(一般默認都是150%),你調大了,電機長期在100%額定電流以上運行,就容易燒電機。又比如,頻繁的起停,加之電流又高,如果過載只是簡單的復位再開,也容易燒電機。

   如果想變頻器對電機起完全保護作用,從工藝、設置上都要注意,設置上參數(shù)設置正確、不能盲目加大過載系數(shù)等,對電機勤保養(yǎng)、檢查。工藝上要注意負載變化(我們要求一般電流是不超90%的,超過了就要控制、檢查)。

電動機保護

電動機差動保護裝置



一、為什么變頻器會燒毀電機

   普通異步電機的散熱是靠電機屁股后面的風扇吹風散熱,如果長時間低頻運行(就是長時間運行在電機的額定頻率以下,電機轉速低風扇吹的風量就小,從而使電機散熱不良,太熱了就會燒毀電機。電機有問題了電機電流就會增大。超過變頻器的最大電流,變頻器就會實施保護停止輸出同時報一個故障代碼告訴用戶。

   變頻器顯示OC就是過電流的意思。解決的辦法是把電機換成變頻專用電機,或者給電機加裝一個散熱風扇。或者是換功率大一點的電機。

二、燒機技術解讀

“燒電機的變頻器,基本上都是匝間短路、相間短路及對地短路,為什么變頻器容易燒電機,而且大部分還是變頻電機,與哪些技術指標有關系?”

在工頻供電情況下,電機繞組輸入的是三相50Hz的正弦波電壓,繞組產生的感生電壓也較低,線路中的浪涌分量較小。

在變頻 供電情況下,變頻器逆變部分將直流電壓轉換為三相交流電壓,通過控制六個橋臂的開關元件導通,關斷,來實現(xiàn)三相交流電壓的輸出。接入變頻器后,載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。電壓變化率dv/ dt 的增加,使得電機繞組匝間電壓變化率dv/ dt 很高,繞組電壓分布變得很不均勻,電機的供電條件由此變得“惡劣”了。使繞組匝間短路的故障增加,電機故障率增加。變頻器輸出的PWM波形,在電機繞組供電回路中,還會產生各種分量的諧波電壓。由電感特性可知,流過電感電流的變化速度越快,電感的感生電壓也越高。

   電機繞組的感生電壓比工頻供電時升高了。在工頻供電時暴露不出的絕緣缺陷,因不耐高頻載波下感生電壓的沖擊,于是繞組匝間或相間的電壓擊穿產生了。大家都知道,變頻器有完善的保護電路,用上變頻器,電機真的就不會燒了嗎?答案肯定是否定的,變頻器的保護電路不是萬能的。相對于工頻供電,用上變頻器,電機倒是更容易燒了。電機繞組的相間、匝間短路或接地造成了電機繞組的突然短路,在運行中可能會炸掉模塊,或使電機燒毀。

變頻器的輸出電壓波形,在半導體開關的高速切換影響下,沖擊會使電壓疊加在電動機運行電壓上,會在電動機端子上產生脈沖過電壓,峰值約為直流部電壓的2倍,對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。

三、變頻器引起電機燒毀原因

   電機的故障其實都不是電機本身的原因,大多是變頻器調試的不規(guī)范或者是非變頻電機當變頻電機使用等原因造成的,主要有以下幾種情況:

1、把普通電機當變頻電機使用

   由于普通電機散熱風扇跟轉軸連在一起,當用變頻器調速時,轉速不穩(wěn)定,達不到電機的額定轉速,散熱風扇不能發(fā)揮正常作用,引起電機散熱不好;再加上普通電機不是按變頻要求設計,從而使電機發(fā)熱或者燒毀。

2、變頻電機和變頻器不經(jīng)過調試就直接連在一起使用

   變頻器控制電機最常用的兩種方式是矢量控制和V/F曲線控制,每種控制方式都要首先將電機的類型(同步、異步、有無編碼器)、電機額定功率、額定電壓、額定電流、轉速或者極數(shù)、額定頻率、最高運行頻率、電機起動停止的加減速時間、變頻器控制電機的保護方式以及保護比例系數(shù)、載波頻率等設定好,缺一不可。這些參數(shù)設定好了以后,再選擇是矢量控制還是V/F控制。選擇矢量控制時,電機要空載跟變頻器配對動態(tài)自學習或者帶負載的靜態(tài)自學習,經(jīng)過自學習后的電機跟變頻器配合才能發(fā)揮矢量控制的精確性;當選擇V/F控制時不需要自學習,參數(shù)調好后直接通電運行。

3、變頻電機風機運行方向跟風機上標示的旋轉方向不一致,風機不能發(fā)揮作用,引起電機散熱狀況變差,電機產生的熱量散發(fā)不出去,引起電機發(fā)熱或者燒毀。

4、以上三種情況中的2、3項發(fā)生的最多

   針對以上情況,建議客戶選擇變頻器控制電機時,要選擇變頻電機,變頻器選擇質量好的廠家,先期投資雖然高了一點,但質量有保證,無故障運行時間長,不容易引起因電機或者變頻器故障導致的停產等,并且質量好的變頻器售后服務有保障,響應時間快。

文章來自電力微機保護網(wǎng)

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