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變頻器是怎樣損傷電機軸承的

發布時間:2017-10-23

  變頻器對電機繞組絕緣的損傷逐漸被大家所認識,但是變頻器為什么會損傷電機的軸承是很多人不理解的。要理解這個問題需要了解兩個現象:
  第一,變頻器施加到電機電源線上的電壓是頻率很高的尖峰電壓,如圖1所示。
  變頻器輸出電纜對電機外殼的電壓
  圖1 變頻器輸出電纜對電機外殼的電壓
  第二,需要了解這些高頻的尖峰電壓是能夠通過電容形成電流的。
  了解了上面的兩個概念,就容易理解變頻器損傷電機的機理了。我們用圖2的模型說明這個過程。
  圖2中,變頻器輸出電纜上有共模電壓(共模電壓就是對地之間的電壓)VC,VC是圖1所示的尖峰電壓,這個尖峰電壓中包含了豐富的高頻成份,當它施加在電機的定子繞組上,通過定子繞組與電機軸桿直間的雜散電容耦合到電機軸桿上,電機軸桿與電機外殼之間通過軸承連接,電機的外殼與地連接。形成一個電流回路。
  變頻器損傷電機的模型
  圖2 變頻器損傷電機的模型
  這種高頻電流軸承流到地上,稱為軸承電流。需要注意的是,在軸承中有潤滑油,起到絕緣作用。但是在軸承高速旋轉時,絕緣強度時高時低,有時甚至徹底導通。因此,導致由于軸桿與軸瓦之間的導電通路時通時斷,引起電火花(就象接觸式開關接通和斷開的瞬間產生的弧光一樣),電火花的燒蝕引起軸承損害,如圖3所示。
  被電火花燒蝕的軸承
  圖3 被電火花燒蝕的軸承
  那么怎樣解決軸承損傷的問題呢?
  一種是機械的方法,就是在電機軸桿上安裝一個接地刷,每時每刻都保證軸桿與電機外殼連接,就不會出現打火花了。
  另外一個是從電氣的角度解決,在變頻器的輸出端安裝SWF正弦波濾波器和EMFO共模干擾濾波器。航天綠電的系列產品為解決軸承損傷問題提供了完整的解決方案。
 

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