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          變頻電機絕緣損壞的三大原因分析

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          點擊次數:  更新時間:2016-02-16 13:57:35  【打印此頁】  【關閉

          1、電機本身絕緣設計原因

              工頻正弦電機的絕緣設計理論不能完全適用于交流變頻調速電機。因此在設計交流變頻電機絕緣結構時,變頻電機的絕緣性能不僅要能滿足傳統意義上的抗熱老化、抗電老化要求,還要滿足耐高頻脈沖、耐局部放電的要求。


          2、頻繁起停影響絕緣壽命

              當電機工作與頻繁的起動、制動狀態時,電機絕緣經常處于循環交變電磁應力作用中。起動、制動時間越短、越頻繁,受到的沖擊力越大,絕緣被擊穿的機率就越高。


          3、造成變頻電機絕緣過早破壞的主要原因是局部放電

              變頻電源系統工作時所產生的脈沖高頻電壓使電動機發生電暈,引起局部放電、介質發熱、導致有機高分廣絕緣材料裂解,進而導致變頻電機絕緣損壞。具體來講,變頻調速系統是由變頻器、電纜和電機組成的。變頻器的核心控制部件有BJT(雙極晶體管)、IGBT(絕緣柵)等多種類型,其中IGBT具有驅動簡單、易于保護和高速開關等優點。IGBT的高開關速度建立在快導通和快關斷的基礎上,最高可達30-40kHz,正常工作情況下為20kHz。變頻器的輸出波形是具有徒上升沿和徒下降沿(0.1-0.51AS)的脈沖波,正是由于這種脈沖電壓不同于工頻正弦電壓,從而對變頻電機絕緣的工作環境造成了一系列的影響。


              當變頻器將工頻正弦波轉化成脈沖波以后,該列脈沖波從變頻器通過電纜傳到電機的接線端,由于電纜與電機之間的阻抗不匹配將產生反射波。反射波反饋又產生二次反射,二次反射波與原始脈沖電壓波疊加,當疊加的脈沖電壓傳輸到電機時,就會產生一個尖峰電壓。尖峰電壓的大小取決于電纜的長度和脈沖電壓的上升沿時間。通常電纜長度夕加時,電線兩端都產生過電壓,電機端的過電壓副值隨電纜長度增加而增加。


              當變頻電機的絕緣線圈中通過脈沖電流時,短上升沿時間的脈沖波引起電壓在線圈中的分布不均。在模擬電動機定子繞組上進行了電壓波形的測量,表明在電動機定子繞組的首端幾匝上承擔了約80%過電壓副值,這樣繞組首匝處承受的匝間電壓超過工頻交流電壓條件下平均匝間電壓的10倍以,雖然仍遠低于絕緣的擊穿電壓(變頻導線可耐受工頻電壓1300oV),但是已經超過了局部放電起始電壓??梢娋植糠烹娛窃斐勺冾l電機絕緣過早破壞的主要原因,而介質損耗發熱、空間電荷、電磁激振以及振動等多種因素的存在加速了材料的老化過程。


          標簽:   變頻電機 東莞電機 調速電機

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