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變頻電機軸承經常損壞什麼原因

發布時間:2024-10-20 16:11:16

1. 220KW6級變頻調速電機燒毀原因分析

1、電機軸承發熱:大部分是由於機軸與軸承間隙松緊不一致,裝置不適當或皮帶拉力過內緊或齒輪推力太容強,機軸不直,以及軸承潤滑油不足,軸瓦的油質不潔,送油環轉得慢或不轉,油環變形,油環脫離常軌等原因造成的。
2、電機燒毀:一般電機燒毀前應該先產生冒煙的現象,往往是由於定子線圈短路或者定子線圈接地、連接機殼,以及電機轉子線圈接頭松脫,傳動皮帶太緊,或因端蓋軸承位置變動,致使轉子偏移掃膛而造成。
變頻電機採用「專用變頻感應電動機+變頻器」的交流調速方式,使機械自動化程度和生產效率大為提高。設備小型化、增加舒適性,目前正取代傳統的機械調速和直流調速方案。變頻電機試驗一般需要採用變頻器供電,由於變頻器輸出頻率具有較寬的變化范圍,且輸出的PWM波含有豐富的諧波,傳統的互感器及功率計已經不能滿足試驗的測量需要,應該採用變頻功率分析儀及變頻功率變送器等。

2. 不適合的變頻器究竟怎麼損壞電機

變頻器對電機的損傷
變頻器對電機的損傷包括兩個方面,定子繞組的損傷和軸承的損傷。這種損傷一般發生在幾周至十幾個月內,具體時間與變頻器的品牌、電機的品牌、電機的功率、變頻器的載波頻率、變頻器與電機之間的電纜長度、環境溫度等諸多因素有關。電機的早期意外損壞給企業的生產帶來巨大的經濟損失。這種損失不僅是電機維修和更換帶來的費用,更主要的是意外停產帶來的經濟損失。因此,在使用變頻器驅動電機時,必須對電機損傷的問題有足夠的重視。
變頻器驅動與工頻驅動的區別
要了解工頻電機在變頻器驅動條件下更容易損壞的機理,首先了解變頻器驅動電機的電壓與工頻電壓有什麼區別。然後再了解這種差別是如何對電機產生不良影響的。
變頻器的基本構造包括整流電路與逆變電路兩部分。整流電路為普通二極體與濾波電容構成的直流電壓輸出電路,逆變電路將直流電壓變換成脈寬調制的電壓波形(PWM電壓)。因此,變頻器驅動電機的電壓波形是脈寬變化的脈沖波形,而不是正弦波電壓波形。用脈沖電壓驅動電機就是導致電機容易損壞的根本原因。
變頻器損傷電機定子繞組的機理
脈沖電壓在電纜上傳輸時,如果電纜的阻抗與負載的阻抗不匹配,在負載端會產生反射。反射的結果是,入射波與反射波疊加,形成更高的電壓,它的幅度最大可以達到直流母線電壓的2倍,大約相當於變頻器輸入電壓的3倍,如圖3所示。過高的尖峰電壓加在電機定子的線圈上,對線圈造成電壓沖擊,頻繁的過電壓沖擊會導致電機過早失效。

3. 變頻器如何損傷電機軸承

變頻器為什麼會損壞電機的軸承?
變頻器對電機軸承的損傷源於驅動電機的PWM電壓。
首先,需要明確的概念是:PWM電壓波形中含有豐富的高次諧波成分,具體頻率能夠達到多高,與脈沖電壓的上升沿、脈寬有關。
脈沖電壓的能量有90%分布在1/ptr頻率以下,這里的tr 是脈沖的上升沿時間,對於200ns的上升沿時間,頻率達到1.5MHz以上。當電機驅動電纜上傳輸這些高頻電壓時,電流並不局限於電纜線上,而是會通過空間的雜散電容形成迴路,產生共模電流,
在電機內部,共模電流的路徑是由馬達內部各種分布電容構成,其中包括電機軸承的電容(由軸承、潤滑油或空氣、軸承套三個部件構成的電容),這時就會有電流流過軸承。在馬達工作的初期,潤滑油溫度較低的時候,電流幅度在5 - 200mA,這么小的電流不會對軸承產生任何損壞。但是,當馬達運行一段時間後,隨著潤滑油溫度升高,峰值電流會達到5 - 10A,這會產生飛弧,在軸承形成小坑,由於表面光潔度降低,軸承的旋轉阻力增加,壽命縮短。最壞的情況發生在軸承與軸承套分開的瞬間,這時會產生電弧,頻繁發生的電弧對軸承造成損傷。嚴重時,電機經過幾個小時的運轉就會損壞。
軸承電流的大小與電機的結構、電機的功率、驅動電壓的幅度、脈沖上升時間等因素有關。電機的功率越大,軸承電流越大;驅動電壓越高,軸承電流越大;驅動電壓的上升沿越陡,軸承電流越大。
怎樣防止變頻器損傷電機軸承?
從上面的分析可知,驅動電壓上高頻成分是形成共模電流的主要原因。要減小共模電流,必須為共模電流提供一條直接返回變頻器的通路,減少流過軸承的電流。
使用屏蔽電纜,將屏蔽電纜的兩端分別以最低的阻抗連接到變頻器和電機的外殼上,電纜內導體與屏蔽層之間的電容為共模電流提供了一條返回變頻器的通路,可以分流一部分共模電流,減小軸承電流。
將電機的外殼接地,可以分流一部分共模電流,效果如何取決於現場的實際安裝方式,因為將電機的外殼接地,實際上是用導線的阻抗代替了電機與大地之間分布電容的容抗,整個共模電流迴路的阻抗有什麼變化還取決於變頻器與大地之間的阻抗。
工程上最可靠、有效的方法是安裝一台變頻器輸出濾波器,這種濾波器能夠濾除驅動電壓上的高頻成分,消除電纜和電機上的共模電流。
在了解軸承電流形成的機理的基礎上,可以靈活地採取一些措施,主要思路是為共模電流提供一條,軸承以外的,返回變頻器的通路。在變頻器的輸出端安裝一台變頻器輸出濾波器能夠有效保護電機的軸承。

4. 電機經常燒壞是什麼原因

電機總壞的原因抄大致有如下幾種: 一是過負荷,比如說有的電機採用變頻調速時.在低轉速時.轉矩較大.電流也大.這樣散熱不夠.可能就會容易壞些. 二是電源有缺相的現象.接觸器觸點接觸不良. 三就是軸承性能不良.引起電機轉速下降.這樣長時間工作.溫升增加.也會損壞電機四就是電機經過多次修理.工藝水平降低.引起氣隙增大.增加了渦流損耗.這樣溫升加大.也會容易壞. 五就是如果原來是鋁線電機改為銅線電機後.參數不對.也容易壞.

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