很hen多duo人ren發fa覺jiao逆ni變bian電dian源yuan毀hui壞huai了le電dian動dong機ji。比bi如ru
，在zai一yi家jia水shui泵beng廠chang，近jin幾ji年nian來lai
，客ke戶hu常chang常chang彙hui報bao水shui泵beng在zai質zhi保bao期qi內nei毀hui壞huai。以yi往wang，這zhe個ge水shui泵beng廠chang的de產chan品pin品pin質zhi十shi分fen靠kao譜pu。曆li經jing調tiao研yan，發fa覺jiao這zhe種zhong毀hui壞huai的de泵beng全quan是shi由you軟ruan啟qi動dong器qi驅qu動dong器qi的de。軟ruan啟qi動dong器qi的de出chu現現給gei工gong業ye生sheng產chan機ji械xie自zi動dong化hua和he電dian動dong機ji環huan保bao節jie能neng產chan生sheng了le自zi主zhu創chuang新xin。軟ruan啟qi動dong器qi在zai工gong業ye化hua生sheng產chan中zhong基ji本ben上shang是shi必bi不bu可ke少shao的de。乃nai至zhi在zai生sheng活huo起qi居ju中zhong，電dian梯ti轎jiao廂xiang和he變bian頻pin中zhong央yang空kong調tiao早zao已yi變bian成cheng必bi不bu可ke少shao的de構gou件jian
，軟ruan啟qi動dong器qi早zao已yi剛gang開kai始shi滲shen入ru生sheng產chan製zhi造zao與yu生sheng活huo的de每mei一yi個ge角jiao落luo裏li。殊shu不bu知zhi，軟ruan啟qi動dong器qi也ye產chan生sheng了le很hen多duo的de不bu便bian
，在zai其qi中zhong電dian動dong機ji毀hui壞huai是shi典dian型xing性xing的de狀zhuang況kuang之zhi一yi。

盡jin管guan大da家jia愈yu來lai愈yu關guan心xin變bian頻pin器qi毀hui壞huai電dian機ji的de狀zhuang況kuang，但dan大da家jia依yi然ran不bu清qing楚chu這zhe類lei狀zhuang況kuang的de原yuan理li，更geng別bie說shuo如ru何he預yu防fang了le。文wen中zhong的de目mu地di便bian是shi處chu理li這zhe種zhong難nan點dian。變bian頻pin器qi對dui電dian機ji的de毀hui壞huai包bao含han電dian機ji定ding子zi繞rao阻zu毀hui壞huai和he滾gun動dong軸zhou承cheng毀hui壞huai2個層麵，如圖所示1所顯示。這類毀壞一般 產生在幾個星期到十幾個月內，具體時間與許多要素相關，如變頻器的知名品牌、電機的知名品牌
、電機的輸出功率、變頻器的載波通信頻率、變頻器與電機中間的電纜線長短、工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)等(deng)。電(dian)機(ji)初(chu)期(qi)出(chu)現(xian)意(yi)外(wai)毀(hui)壞(huai)給(gei)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)產(chan)生(sheng)極(ji)大(da)的(de)財(cai)產(chan)損(sun)失(shi)。這(zhe)類(lei)損(sun)害(hai)不(bu)但(dan)是(shi)電(dian)機(ji)維(wei)護(hu)保(bao)養(yang)和(he)拆(chai)換(huan)的(de)花(hua)費(fei)，也(ye)是(shi)出(chu)現(xian)意(yi)外(wai)關(guan)機(ji)導(dao)致(zhi)的(de)財(cai)產(chan)損(sun)失(shi)。因(yin)而(er)，當(dang)應(ying)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)驅(qu)動(dong)電(dian)機(ji)時(shi)
，務(wu)必(bi)對(dui)電(dian)機(ji)毀(hui)壞(huai)給(gei)與(yu)充(chong)足(zu)的(de)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)。這(zhe)樣(yang)也(ye)會(hui)減(jian)少(shao)變(bian)頻(pin)器(qi)維(wei)修(xiu)的(de)頻(pin)率(lv)。

變頻器損傷電機定子繞組的機理
當(dang)單(dan)脈(mai)衝(chong)電(dian)壓(ya)在(zai)電(dian)纜(lan)線(xian)上(shang)傳(chuan)送(song)時(shi)，假(jia)如(ru)電(dian)纜(lan)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)與(yu)負(fu)荷(he)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)不(bu)配(pei)對(dui)，反(fan)射(she)將(jiang)產(chan)生(sheng)在(zai)負(fu)荷(he)端(duan)。反(fan)射(she)的(de)結(結)果(guo)是(shi)，入(ru)射(she)波(bo)和(he)反(fan)射(she)波(bo)累(lei)加(jia)產(chan)生(sheng)高(gao)些(xie)的(de)電(dian)壓(ya)，其(qi)力(li)度(du)可(ke)做(zuo)到(dao)DC總相電壓的二倍，約為軟啟動器鍵入電壓的三倍，如圖所示3所顯示。電機轉子電磁線圈上的高值電壓過高
，會造成 電磁線圈電壓衝擊性。經常的過壓衝擊性會造成 電動機太早常見故障。軟啟動器驅動器的電動機受高值電壓危害後
，其具體使用壽命與多種多樣要素相關，包含溫度、環境汙染、震動
、電壓、載波通信頻率和電磁線圈絕緣層技術性。

變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)載(zai)波(bo)頻(pin)率(lv)越(yue)高(gao)，輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)越(yue)接(jie)近(jin)正(zheng)弦(xian)波(bo)
，這(zhe)會(hui)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)溫(wen)度(du)，從(cong)而(er)延(yan)長(chang)絕(jue)緣(yuan)的(de)壽(shou)命(ming)。但(dan)是(shi)
，更(geng)高(gao)的(de)載(zai)波(bo)頻(pin)率(lv)意(yi)味(wei)著(zhe)每(mei)秒(miao)鍾(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)數(shu)量(liang)更(geng)多(duo)，對(dui)電(dian)機(ji)的(de)衝(chong)擊(ji)的(de)次(ci)數(shu)更(geng)多(duo)。圖(tu)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，對於200英尺長的電纜
，當載波頻率從3kHz提高到12kHz（變化4倍）時，絕緣的壽命從大約8萬小時降低到2萬小時（相差4倍）。

載波頻率對絕緣的影響
電機的溫度越高，絕緣的壽命越短，如圖5所示
，當溫度升高到75?C時，電機的壽命隻有50%。變頻器驅動的電機，由於PWM電壓包含較多的高頻成份
，電機溫度會遠高於工頻電壓驅動的情況。


變頻器對電機的損傷現象

變頻器損傷電機軸承的機理
變bian頻pin器qi損sun傷shang電dian機ji軸zhou承cheng的de原yuan因yin是shi
，有you流liu過guo軸zhou承cheng的de電dian流liu，並bing且qie這zhe種zhong電dian流liu處chu於yu斷duan續xu連lian通tong的de狀zhuang態tai，斷duan續xu連lian通tong的de電dian路lu會hui產chan生sheng電dian弧hu，電dian弧hu燒shao毀hui了le軸zhou承cheng。

導致交流電機的軸承中流過電流的原因主要有兩個，
，內部電磁場不平衡產生的感應電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。

理想交流感應電機內部的磁場是對稱的
，當三相繞組的電流相等，並且相位相差120?時，不會在電機的軸杆上感應出電壓。變頻器輸出的PWM電壓導致電機內部的磁場不對稱時，就會在軸杆上感應出電壓

，電壓的幅度在10~30V，這zhe與yu驅qu動dong電dian壓ya有you關guan，驅qu動dong電dian壓ya越yue高gao，軸zhou杆gan上shang的de電dian壓ya越yue高gao。當dang這zhe個ge電dian壓ya的de數shu值zhi超chao過guo軸zhou承cheng中zhong的de潤run滑hua油you的de絕jue緣yuan強qiang度du時shi，就jiu會hui形xing成cheng一yi個ge電dian流liu通tong路lu。軸zhou杆gan旋xuan轉zhuan過guo程cheng中zhong
，在zai某mou個ge時shi刻ke
，潤run滑hua油you的de絕jue緣yuan又you阻zu斷duan了le電dian流liu。這zhe個ge過guo程cheng類lei似si於yu機ji械xie式shi開kai關guan的de通tong斷duan過guo程cheng，這zhe個ge過guo程cheng中zhong會hui產chan生sheng電dian弧hu
，燒shao蝕shi軸zhou杆gan
、滾珠、zhouwandebiaomian，xingchengaokeng。ruguomeiyouwaibuzhendong，xiaoaokengbuhuichanshengguodadeyingxiang，danshiruguoyouwaibuzhendongshi，huichanshengaocao，zheduidianjideyunzhuanyingxianghenda。

另外，實驗表明，軸杆上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關
，基波頻率越低，軸杆上的電壓越高，軸承損傷越嚴重。

在馬達工作的初期，潤滑油溫度較低的時候
，電流幅度在5-200mA
，這麼小的電流不會對軸承產生任何損壞。但是
，當馬達運行一段時間後，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達到5-10A
，這會產生飛弧，在軸承部件的表麵形成小坑。

電機定子繞組的保護
當電纜的長度超過30米(mi)時(shi)，現(xian)代(dai)變(bian)頻(pin)器(qi)必(bi)然(ran)會(hui)在(zai)電(dian)機(ji)端(duan)產(chan)生(sheng)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)，縮(suo)短(duan)電(dian)機(ji)的(de)壽(shou)命(ming)。防(fang)止(zhi)電(dian)機(ji)出(chu)現(xian)損(sun)傷(shang)，有(you)兩(liang)個(ge)思(si)路(lu)，一(yi)個(ge)是(shi)采(cai)用(yong)繞(rao)組(zu)絕(jue)緣(yuan)抗(kang)電(dian)強(qiang)度(du)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)機(ji)（一般稱為變頻電機）
，另一個是采取措施減小尖峰電壓。前一種措施適合於新建的項目
，後一種措施適合於對已有的電機進行改造。

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串聯電抗器:它是常見的對策，但應當留意的是，這類方式 對短電纜線(30米下列)有一定的危害
，但有時候實際效果不理想化。

2)在變頻器輸出端安裝dv/dt過濾器:該對策適用電纜線長短低於300米，價錢稍高於串聯電抗器的場所，但實際效果大大提高。

3)在變頻器輸出端安裝正弦波形過濾器:它(ta)是(shi)理(li)想(xiang)化(hua)的(de)對(dui)策(ce)。由(you)於(yu)在(zai)這(zhe)兒(er)，脈(mai)衝(chong)寬(kuan)度(du)調(tiao)製(zhi)單(dan)脈(mai)衝(chong)電(dian)壓(ya)變(bian)成(cheng)了(le)正(zheng)弦(xian)波(bo)形(xing)電(dian)壓(ya)，這(zhe)代(dai)表(biao)著(zhe)電(dian)動(dong)機(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)在(zai)與(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)同(tong)樣(yang)的(de)標(biao)準(zhun)下(xia)，高(gao)值(zhi)電(dian)壓(ya)的(de)難(nan)題(ti)早(zao)已(yi)徹(che)底(di)消(xiao)除(chu)了(le)(無論電纜線有多久，都不容易有高值電壓)。

4)在電纜與電機接口的位置安裝尖峰電壓吸收器：前麵幾個措施的缺點是當電機的功率較大時
，電抗器或濾波器的體積
、重(zhong)量(liang)很(hen)大(da)
，價(jia)格(ge)較(jiao)高(gao)，另(ling)外(wai)
，電(dian)抗(kang)器(qi)和(he)濾(lv)波(bo)器(qi)都(dou)會(hui)導(dao)致(zhi)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)
，影(ying)響(xiang)電(dian)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)力(li)矩(ju)，采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)吸(xi)收(shou)器(qi)能(neng)夠(gou)克(ke)服(fu)這(zhe)些(xie)缺(que)點(dian)。

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