变频电机匝间绝缘损坏的探讨.pdfVIP

总第 152期 山西冶 金 Total152 2014年第6期 SHANXIMETALLURGY No．6，2014 。 譬 鲡 变频 电机匝间绝缘损坏的探讨 赵伟伟， 付元奎， 李 博， 李 青 (太原钢铁 (集团)电气设备修造有限公司， 山西 太原 030003) 摘 要：针对交流变频电机早期匝间绝缘损坏的特性，探寻变频电机匝间绝缘损坏机理，提出提高匝间绝缘强 度的控制措施。 关键词：变频 电机 匝间绝缘 控制措施 中图分类号：TM344 文献标识码：A 文章编号：1672—1152(2014)06—0099—02 随着科技带动电力电子器件及其技术的迅猛发 频器控制。IGBT具有驱动功率小、开关速度陕、饱和 展，新型电力电子器件不断涌现，给变频电机调速带 压降低、容量大等优点。采用这种控制技术可以提供 来了巨大的变化。基于PwM(脉宽调制)技术的交流 上升时间仅仅约几十秒的电涌，可以产生的高频开 变频驱动电机因其具有节能、良好的调速性能、可实 关脉冲频率却高达几十甚至到几百千赫兹[2]。当电 现无级调速和快速制动，可提高生产效率，适应多种 压的一个快速上升沿从变频器传递到电机端电缆 工作环境，在钢厂轧钢、铁路及城市轨道交通、电梯、 时，由于电机和电机所连接电缆的阻抗不相匹配，这 家用电器、水泵、压缩机等多个方面得到了广泛的应 样 电压的快速上升沿就会在 电缆与电机连接处产生 用，并取得了良好的经济效果。根据相关资料了解 一 个反射电压波。当第一个反射电压波返回到变频 到，目前国内的交流变频电机的使用过程中出现许 器端时，由此反射电压波感应出另一个由电缆和变 多在使用前期就出现绝缘提前损坏的情况[，大大 频器阻抗不匹配而产生的反射电压波。这两个反射 缩减了交流变频电机的使用寿命 ，其中匝间绝缘过 电压波与原始电压波被重叠放大，这样在电压波的 早损坏的情况尤为突出。虽然变频电机绝缘早期损 前沿就产生了第一个尖峰电压 C23。对PWM控制技 坏的问题已经引起了国内外学者的普遍重视 ，新型 术，其脉冲波形有二种频率 ，一是开关频率，另一个 绝缘材料研发也在进行中，各种加强绝缘的措施也 是基本频率。尖峰电压的重复频率跟随开关频率的 在不断探讨中，并且取得了很大的成果。但对于这个 变化而变化，基本频率用来直接控制电机的转速。在 问题的解决并没有形成一个统一可靠的改善办法。 每一个基本频率开始时，脉冲极性总是从正到负或 近期笔者在公司的新建项 目中也遇到了这个问题， 从负到正 ，在此刻 ，电机绝缘承受着尖峰电压和 并 自行修理了多台(690V散下线)以匝间绝缘损坏 PWM产生的脉冲电压重叠而成的一个全幅电压[。 为主的交流变频电动机，通过修理对变频电机匝间 同时由于三相变频电机采用散嵌绕组，相邻两匝绕 绝缘有了一个深刻的认识，在分析交流变频电机匝 组可能会分属不同的相 ，在两个相邻绕组中的电流 间绝缘损坏原因的同时，也在多方面寻求改进交流变 极性可能不同，所产生的全幅电压值跃变也有可能 频电机匝间绝缘的方法，并提出几点工艺控制要素。 达到二倍的尖峰电压值。在此全幅电压的作用下，绕 1 分析交流变频电机匝间绝缘损坏的原因 组匝间极容易产生表面局部放 电_3]。气隙中空气被 当前，交流变频调速 电动机绝大多数采用 IGBT 电击而形成电晕，形成一个外加电场。当绕组中电流 (Insulate