现象：
2011年1月，接到北京附近一个企业的咨询。该企业的生产现场有数台振动电机。振动电机由变频器驱动。发现电机频繁损坏，时间短时，2周左右损坏一次，最长不会超过一个月，对生产造成了严重影响。故障现象是电机的定子绕组烧毁。
原因分析：
这个问题是由于变频器使用PWM电压驱动电机所致。变频器驱动的电机，如果变频器与电机之间的电缆长度超过30米，就会在电机的定子绕组上产生尖峰电压，尖峰电压的幅度会达到变频器额定工作电压的3倍左右。
此案例中，变频器与电机之间的电缆长度大约为50米，因此电机必然会受到尖峰电压的损伤。电机的实际寿命与很多因素有关，除了电机定子绕组的绝缘特性以外，主要与变频器输出的PWM脉冲电压的上升沿、载波频率、电缆的长度等因素有关。上升沿越陡，电缆越长，载波频率越高，对电机的损伤越严重。
变频器的载波频率越高，意味着每秒钟产生的尖峰电压数量更多，对电机的冲击的次数更多。图1给出了绝缘寿命随着电缆长度与载波频率的变化。从图中可知，对于大约70米的电缆，当载波频率从3kHz提高到12kHz（变化4倍）时，绝缘的寿命从大约8万小时降低到2万小时（相差4倍）。 如果电缆达到200米，电机的寿命会缩短到1万小时以内。
图1 载波频率对绝缘的影响
解决办法：
对于这种故障，有两种方法可以解决，一种是在变频器的输出端安装滤波器，这种滤波器的作用是将PWM电压波形的脉冲上升沿延长，消除产生尖峰电压的条件。
另一种方法是，在电机的电源输入端并联安装一台尖峰电压吸收器，将产生的尖峰电压吸收掉。
经过与客户交流。客户选择了第二种方法。因为这种方法的成本比第一种方法的成本低。并且安装简单。
启示：
变频器驱动的电机系统，如果电缆的长度超过30米，电机定子绕组在较短的时间内发生损坏是十分正常现象。为了避免这种情况的发生，简单有效的方法就是在电机的电源输入端安装尖峰电压吸收器。
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