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常见问题

变频电机绝缘早期损坏的原因分析

佚名2019年09月23日

变频电机是在标准环境条件下,以100%额定负载在10%~100%额定速度范围内连续运行,温升不会超过该电机标定容许值的电机。在变频电机运行过程中,变频电机绝缘早期损坏的情况是有的。那是什么导致的变频电机绝缘损坏的呢?

变频电机.jpg

    一、变频电机电磁线的损坏

    1.局部放电和空间电荷:测试表明,作用于这些匝间绝缘的电冲击大小取决于导线特定的性能和PWM驱动电流的上升时间。若上升时间小于0.1μs,则将有80%的电势加在绕组的前二匝上,即上升时间越短,电冲击就越大,匝间绝缘的寿命就越短。

    2.介质损耗发热:当E超过绝缘体临界值时,其介质损耗迅速增加。当频率增加时,局部放电随之增加,结果产生热量,这些热量则引起更大的漏电流,从而使Ni上升更快,即电机温升上升,绝缘加速老化。总之,在变频电机中正是由于上述局部放电、电介质加热、空间电荷感应等因素的共同作用引起电磁线的过早损坏。

    二、主绝缘、相绝缘和绝缘漆的损坏:电机的主绝缘、相绝缘和绝缘漆承受更高的电场强度。由于变频器输出端电压上升时间、电缆长度和开关频率等因素的综合影响,上述端电压峰值可超过3kV.另外,当电机绕组匝间发生局部放电时,会使绝缘中分布电容所储存的电能变为热、幅射、机械和化学能,从而使整个绝缘系统劣化,绝缘的击穿电压降低,最终导致绝缘系统被击穿。

    三、循环交变应力造成的绝缘加速老化:采用PWM变频电源供电,使变频电机可以在很低的频率、较低的电压下以及无冲击电流情况下起动,并可以利用变频器所提供的各种方式进行快速制动。由于变频电机可实现频繁的起动制动,使电机绝缘频繁地处于循环交变应力作用下,使电机绝缘加速老化。

    四、普通异步电机中存在的由于电磁激振力、机械传动等引起的振动等问题在变频电机中变得更为复杂。变频电源中含有的各种时间谐波与电磁部分固有的空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。同时,由于电机工作频率范围宽,转速变化大,当其与机械部分的固有频率相一致时,出现共振。在电磁激振力和机械振动影响下,电机绝缘受到更加频繁的循环交变应力作用,加速了电机绝缘的老化。


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