《变频调速异步电动机常见故障及解决措施》.docVIP

变频调速异步电动机在使用过程中最常见的故障有: (1)电动机定子绕组温度高; ( 2)电动机运行时声音异常,出现某振点; ( 3 ) 绕组匝间烧坏; (4)轴承损坏。 变频调速系统通常由变频调速电动机、变频器控制线路、控制设备等组成。当变频器、控制线路及控制设备的安装、调试和使用不当时,问题最终都反映在电动机上。所以查找问题就要对整个变频调速系统都查到。 1　电动机定子绕组温度高 1. 1　变频器供电损耗大 由变频器做为电动机的电源与工频电源对电动机供电,两者相比前者由于谐波含量比较大,损耗也增加,导致电动机的额定电流有所加大,电动机的温度有所提高。所以电动机制造厂在设计时应留有温升裕度,选择更好地冷却方法。 1. 2　额定功率选小 当功率选小时,为满足负载力矩和加速的要求,使电动机长时间过载,导致电动机绕组过热甚至损坏。此时应降低负载使用或更换电机。 1. 3　控制线路压降大 电动机的电源线过长,电缆线截面积小,线路压降比较大,所以在电动机接线端子处的电压低于标准电压(包括容差±2% ) 。为了满足额定运行,势必额定电流增加,因为电动机的发热与电流的平方成正比,所以绕组发热。 1. 4　变频器的选择与调试对电动机发热影响 对变频器的选择也很重要,要充分了解各种类型变频器的特点,选型要正确先进。比如选择 不适当的PMW (脉宽调制)技术的变频器给电动机供电的电压并不是正弦波,而是一系列按正弦分布的脉冲电压,在低频段使用时波形畸变率高,谐波损耗大,电动机发热。 应当注意变频器的输入数据及控制模式的设定准确性,尤其很多台相同的电动机,配的电控设备也相同,突然有个别电动机电流过大,认为可能是电动机有问题,因为控制部分都相同,不可能有问题。经多方查找原因,结果都在认为不能出现问题的环节却出现问题,那就是因为对变频器的输入数据错误。 2　电动机运行声音异常,存在共振频率点 2. 1　载波频率的设定 变频器在使用之前首先对载波频率进行设定,这与有效降低谐波,减小电动机运行噪声和振 动有直接关系。载波频率选择越高,波形越接近正弦波形。随着载波频率的升高,变频器内部功率开关器件的功耗也急剧加大。所以应该按照变频器使用说明选择适当的载波频率,会解决因载波频率不当而出现的电动机运行时出现的噪声或振动。 2. 2　电动机磁场不平衡 电动机在设计上选择定转子槽配合不当就产生电磁噪声。在制造过程中,由于定转之间气隙不均匀也可以产生电磁噪声。由于用变频器做电源给电动机供电,气隙磁场磁势波形畸变率高不是完全象工频供电的正弦波形,致使噪声更严重。电动机有些部件潜在的辐射噪声,随着转速正比变化,噪声加剧,听起来电动机运行声音异常。辐射噪声还对周围电驱动设备进行干扰。 2. 3　电动机在某个频率点或某频率段运行时产生共振 电动机整机和各部件都有其固有频率,变频调速时,频率范围比较广,基波频率或谐波频率可能接近电动机的固有频率,在某个频率点或频率段产生共振是不可避免的,通常出现共振点,共振频率段很少见。在使用时,对变频器进行频率设定时,将共振频率点跳过即可。当电动机长期运行的工作频率点产生共振频率点重合时,那么就须要设法改变电动机的固有频率或改变变频器的脉冲频率。 2. 4　脉动转矩 变频器供电电动机转轴上易产生脉动转矩。脉动转矩的振幅及频率可以在刚性连接的机械系统中产生转矩振动。在采用具有低脉冲频率(小于200Hz)电压源变频器时,脉动转矩大约在额定转矩的50%以下,具体数据视输出电压谐波含量大小而定。对于具有大于2kHz的非常高的脉冲频率的变频器, 6倍和12倍基频下的有效脉动转矩总是小于额定转矩的10%。 3　绕组匝间,烧毁 3. 1　变频调速电动机绝缘损坏机理 变频器通常采用PWM或SPWM脉宽调制技术,由于变频器终端和电动机终端的阻抗不匹配 产生反射波,从而导致在每个脉冲的前沿产生了比原脉冲电压高得多的尖峰电压,加上开关频率又很高,这样瞬时高电压加在电动机绕组上。另外,高压脉冲有一个传输过程,在开始瞬间可能有超过75%的高电压加在绕组首匝线圈上。绕组匝与匝之间,相与相之间,相对地之间只要有超过起晕电压便开始产生电晕并在绝缘层中的微细空隙的缺陷处放电,放电逐渐扩大,最终导致电动机绝缘被击穿损坏。 3. 2　浪涌电压的冲击 变频器供电电动机,在两者间靠电缆连接,当距离越长,加在绕组上的浪涌电压越高,一般的电机绝缘结构是无法承受的。 3. 3　电压高次谐波变化率dv / dt大于3 000V /μs以上的冲击 需要变频调速的设备,如钢厂都要求电动机电源电缆在100m左右甚至更长,电动机的绕组 既能承受浪涌电压还要承受dv / dt高次谐波电压冲击。 3. 4　解决的办法 (1)改变一般传统电动机