變頻器引起電機(jī)燒毀的原因分析

來源：雷天科技

變頻器對(duì)電機(jī)起保護(hù)作用，但不是說電機(jī)就不燒毀了。對(duì)于多數(shù)情況，變頻器都是能保護(hù)電機(jī)不燒毀的，比如、過載、缺相等，但這還要看你的參數(shù)設(shè)置和實(shí)際使用，比如你的過流保護(hù)設(shè)置過大(一般默認(rèn)都是150%)，你調(diào)大了，電機(jī)長(zhǎng)期在100%額定電流以上運(yùn)行，就容易燒電機(jī)。又比如，頻繁的起停，加之電流又高，如果過載只是簡(jiǎn)單的復(fù)位再開，也容易燒電機(jī)。

如果想變頻器對(duì)電機(jī)起完全保護(hù)作用，從工藝、設(shè)置上都要注意，設(shè)置上參數(shù)設(shè)置正確、不能盲目加大過載系數(shù)等，對(duì)電機(jī)勤保養(yǎng)、檢查。工藝上要注意負(fù)載變化(我們要求一般電流是不超90%的，超過了就要控制、檢查)。

一、為什么變頻器會(huì)燒毀電機(jī)

普通異步電機(jī)的散熱是靠電機(jī)屁股后面的風(fēng)扇吹風(fēng)散熱，如果長(zhǎng)時(shí)間低頻運(yùn)行(就是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在電機(jī)的額定頻率以下，電機(jī)轉(zhuǎn)速低風(fēng)扇吹的風(fēng)量就小，從而使電機(jī)散熱不良，太熱了就會(huì)燒毀電機(jī)。電機(jī)有問題了電機(jī)電流就會(huì)增大。超過變頻器的最大電流，變頻器就會(huì)實(shí)施保護(hù)停止輸出同時(shí)報(bào)一個(gè)故障代碼告訴用戶。

變頻器顯示OC就是過電流的意思。解決的辦法是把電機(jī)換成變頻專用電機(jī)，或者給電機(jī)加裝一個(gè)散熱風(fēng)扇?；蛘呤菗Q功率大一點(diǎn)的電機(jī)。

二、燒機(jī)技術(shù)解讀

“燒電機(jī)的變頻器，基本上都是匝間短路、相間短路及對(duì)地短路，為什么變頻器容易燒電機(jī)，而且大部分還是變頻電機(jī)，與哪些技術(shù)指標(biāo)有關(guān)系?”

在工頻供電情況下，電機(jī)繞組輸入的是三相50Hz的正弦波電壓，繞組產(chǎn)生的感生電壓也較低，線路中的浪涌分量較小。

在變頻 供電情況下，變頻器逆變部分將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓，通過控制六個(gè)橋臂的開關(guān)元件導(dǎo)通，關(guān)斷，來實(shí)現(xiàn)三相交流電壓的輸出。接入變頻器后，載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動(dòng)機(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對(duì)電動(dòng)機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動(dòng)機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。電壓變化率dv/ dt 的增加，使得電機(jī)繞組匝間電壓變化率dv/ dt 很高，繞組電壓分布變得很不均勻，電機(jī)的供電條件由此變得“惡劣”了。使繞組匝間短路的故障增加，電機(jī)故障率增加。變頻器輸出的PWM波形，在電機(jī)繞組供電回路中，還會(huì)產(chǎn)生各種分量的諧波電壓。由電感特性可知，流過電感電流的變化速度越快，電感的感生電壓也越高。

電機(jī)繞組的感生電壓比工頻供電時(shí)升高了。在工頻供電時(shí)暴露不出的絕緣缺陷，因不耐高頻載波下感生電壓的沖擊，于是繞組匝間或相間的電壓擊穿產(chǎn)生了。大家都知道，變頻器有完善的保護(hù)電路，用上變頻器，電機(jī)真的就不會(huì)燒了嗎?答案肯定是否定的，變頻器的保護(hù)電路不是萬能的。相對(duì)于工頻供電，用上變頻器，電機(jī)倒是更容易燒了。電機(jī)繞組的相間、匝間短路或接地造成了電機(jī)繞組的突然短路，在運(yùn)行中可能會(huì)炸掉模塊，或使電機(jī)燒毀。

變頻器的輸出電壓波形，在半導(dǎo)體開關(guān)的高速切換影響下，沖擊會(huì)使電壓疊加在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓上，會(huì)在電動(dòng)機(jī)端子上產(chǎn)生脈沖過電壓，峰值約為直流部電壓的2倍，對(duì)電動(dòng)機(jī)對(duì)地絕緣構(gòu)成威脅，對(duì)地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會(huì)加速老化。

三、變頻器引起電機(jī)燒毀原因

電機(jī)的故障其實(shí)都不是電機(jī)本身的原因，大多是變頻器調(diào)試的不規(guī)范或者是非變頻電機(jī)當(dāng)變頻電機(jī)使用等原因造成的，主要有以下幾種情況：

1、把普通電機(jī)當(dāng)變頻電機(jī)使用

由于普通電機(jī)散熱風(fēng)扇跟轉(zhuǎn)軸連在一起，當(dāng)用變頻器調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，達(dá)不到電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，散熱風(fēng)扇不能發(fā)揮正常作用，引起電機(jī)散熱不好;再加上普通電機(jī)不是按變頻要求設(shè)計(jì)，從而使電機(jī)發(fā)熱或者燒毀。

2、變頻電機(jī)和變頻器不經(jīng)過調(diào)試就直接連在一起使用

變頻器控制電機(jī)最常用的兩種方式是矢量控制和V/F曲線控制，每種控制方式都要首先將電機(jī)的類型(同步、異步、有無編碼器)、電機(jī)額定功率、額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速或者極數(shù)、額定頻率、最高運(yùn)行頻率、電機(jī)起動(dòng)停止的加減速時(shí)間、變頻器控制電機(jī)的保護(hù)方式以及保護(hù)比例系數(shù)、載波頻率等設(shè)定好，缺一不可。這些參數(shù)設(shè)定好了以后，再選擇是矢量控制還是V/F控制。選擇矢量控制時(shí)，電機(jī)要空載跟變頻器配對(duì)動(dòng)態(tài)自學(xué)習(xí)或者帶負(fù)載的靜態(tài)自學(xué)習(xí)，經(jīng)過自學(xué)習(xí)后的電機(jī)跟變頻器配合才能發(fā)揮矢量控制的精確性;當(dāng)選擇V/F控制時(shí)不需要自學(xué)習(xí)，參數(shù)調(diào)好后直接通電運(yùn)行。

3、變頻電機(jī)風(fēng)機(jī)運(yùn)行方向跟風(fēng)機(jī)上標(biāo)示的旋轉(zhuǎn)方向不一致，風(fēng)機(jī)不能發(fā)揮作用，引起電機(jī)散熱狀況變差，電機(jī)產(chǎn)生的熱量散發(fā)不出去，引起電機(jī)發(fā)熱或者燒毀。

4、以上三種情況中的2、3項(xiàng)發(fā)生的最多

針對(duì)以上情況，建議客戶選擇變頻器控制電機(jī)時(shí)，要選擇變頻電機(jī)，變頻器選擇質(zhì)量好的廠家，先期投資雖然高了一點(diǎn)，但質(zhì)量有保證，無故障運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，不容易引起因電機(jī)或者變頻器故障導(dǎo)致的停產(chǎn)等，并且質(zhì)量好的變頻器售后服務(wù)有保障，響應(yīng)時(shí)間快。

審核編輯：湯梓紅