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为什么变频器的输出端安装了电抗器还会损伤电

日期:2019-9-19 9:50:09  人气指数:169
      变频器的输出端一般都安装电抗器,在某些场合下能够减少对电机的损伤。但是,有时即使安装了电抗器仍然会出现电机定子损坏的事故。

现象:

      2009年8月,接到深圳一个企业的咨询。该企业承建的生产线,按照变频器厂商的推荐,在变频器的输出端都安装了电抗器,但是仍然出现电机频繁损坏的现象。

原因分析:

      通过前面的学习,大家知道,导致电机定子烧毁的原因是变频器输出的PWM电压在电机端产生了尖峰电压。这个尖峰电压是由于电机的驱动电缆的阻抗与电机的阻抗不同,因此在电缆与电机的界面上发生了阻抗失配。按照传输线的理论,在阻抗失配的位置,电压波产生会产生反射,反射波与入射波叠加,产生了尖峰电压。

      按照这个理论,在变频器的输出端安装一个电抗器并不能解决问题,因为电缆与电机的界面上阻抗失配的情况没有出现任何改变。

      实际测试也证明了这个观点,如图1所示。安装电抗器后,尖峰电压的幅度不仅没有降低,并且变宽了。但是,电压变化率du/dt变小了,这是一个好处。因为过大的du/dt会加剧电机绝缘的损伤。

图1 变频器安装输出电抗器对尖峰电压的影响

解决办法:

      虽然解决变频器损伤电机的规范方法是在变频器的输出端安装滤波器,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。或者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。

      但是,考虑到这个客户的特殊情况,也就是他们已经花费了较多的费用在电抗器上,如果将电抗器全部报废,会造成浪费。航天绿电的专家提出了一种利用原来电抗器进行改进的方案,也就是在原来的电抗器的基础上增加一些电路,使其效果接近滤波器的效果。增加的电路封装在一个金属盒内,有三根导线输出,使用时将这三根导线与电抗器连接即可。我们称之为"电抗器功能增强器"。全部成本很低,仅相当于滤波器的20%。

      客户使用后,获得了理想的效果,电机不再损坏。

启示:

      在变频器的输出端安装电抗器并不能确保消除电机损伤隐患。规范的方法是在变频器的输出端安滤波器,或者在电机的电源输入端安装尖峰电压吸收器。

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