化工泵變頻電機(jī)意外“損毀”是什么原因
作者：化工泵 來(lái)源：變頻電機(jī) 發(fā)布時(shí)間：2024-01-15
化工泵變頻驅(qū)動(dòng)采用脈寬調(diào)制 (PWM) 技術(shù)來(lái)控制電機(jī)的輸入電壓和頻率。當(dāng)電源和負(fù)載之間存在阻抗不匹配時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射。使電機(jī)端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現(xiàn)瞬態(tài)過(guò)沖電壓，這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)繞組絕緣擊穿造成計(jì)劃外停工。
過(guò)沖電壓有哪些危害？
過(guò)沖電壓可能擊穿設(shè)備的絕緣，如電動(dòng)機(jī)的匝絕緣。一次瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊可能不會(huì)立即中斷設(shè)備，隨著多次沖擊的累積，可能使設(shè)備逐漸受損終導(dǎo)致毀壞。
變頻電機(jī)，機(jī)端瞬態(tài)沖擊電壓—電機(jī)損壞
匝間絕緣：變頻電機(jī)運(yùn)行安全性評(píng)估
1、由變頻器供電的電動(dòng)機(jī)，普遍存在過(guò)沖電壓現(xiàn)象。機(jī)端實(shí)際瞬態(tài)電壓的沖擊峰值，由運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的變頻器、電纜長(zhǎng)度等因素決定。
2、電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣，只能承受某種程度的沖擊電壓。
3、若沖擊電壓超出電機(jī)的絕緣指標(biāo)，電機(jī)將存在損毀風(fēng)險(xiǎn)。
電動(dòng)機(jī)機(jī)端沖擊電壓的大允許值 ：
標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)：依據(jù)相關(guān)的電機(jī)標(biāo)準(zhǔn) - IEC（GB）、NEMA。
特殊電機(jī)：依據(jù)電機(jī)生產(chǎn)廠家的說(shuō)明書(shū)、檢測(cè)報(bào)告等。
過(guò)沖電壓傳統(tǒng)解決方案：電抗器、濾波器
原則：抑制過(guò)沖電壓
變頻器輸出端，安裝低通濾波器。
變頻器輸出端，串聯(lián)電抗器。
電機(jī)端，并聯(lián)RC阻抗。
雖然變頻電機(jī)行業(yè)采用電抗器、濾波器方法來(lái)降低沖擊電壓峰值，已實(shí)施約20年，但是，該方案也存在一些負(fù)面影響：
這些附加裝置方法，增大了額外的能源損耗。顯然，和變頻節(jié)能的初衷相抵觸。
增大了變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。
附加裝置也可能降低系統(tǒng)控制及運(yùn)行的可靠性。
IEC/GB 新標(biāo)準(zhǔn)：終極解決方法
原則：過(guò)電壓與絕緣配合
電機(jī)機(jī)端出現(xiàn)的沖擊過(guò)電壓、電機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度，兩者配合。
1、電機(jī)廠家
IEC標(biāo)準(zhǔn) - 變頻專用電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓絕緣性能。按4個(gè)等級(jí)（IVIC）“標(biāo)準(zhǔn)化”電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓耐受能力。
2、電機(jī)用戶
按現(xiàn)場(chǎng)機(jī)端的沖擊電壓特性，選擇相應(yīng)IVIC等級(jí)的電機(jī)。
案例：有損毀風(fēng)險(xiǎn)的電機(jī)，建議更換
某數(shù)據(jù)中心：冷凍水泵為變頻器驅(qū)動(dòng)的380V、30kW普通工頻電機(jī)（YE3 200L-4）。電纜長(zhǎng)15m，已投運(yùn)3年。
OF = 1.7 - 該環(huán)境下，普通工頻定速電機(jī)有匝間絕緣損毀風(fēng)險(xiǎn) !
建議：采用變頻器專用電機(jī)，沖擊電壓絕緣等級(jí)應(yīng)為“嚴(yán)酷”。
