變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)受峰值電壓影響后,其實(shí)際壽命與多種因素有關(guān),包括溫度、污染、振動(dòng)、電壓、載波頻率和線圈絕緣技術(shù)。
變頻器的載波頻率越高,輸出電流波形越接近正弦波,電機(jī)的運(yùn)行溫度越低,絕緣壽命越長(zhǎng)。 但是,載波頻率高意味著每秒對(duì)更多的尖峰電壓和馬達(dá)的影響。 絕緣壽命根據(jù)電纜的長(zhǎng)度和載波頻率而變化。 如從圖中可以看出,對(duì)于長(zhǎng)度為200英尺的電纜,如果載波頻率從3khz增加到12khz倍,則絕緣壽命從大約80000小時(shí)減少到20000小時(shí)( 4倍)。
電機(jī)溫度越高,絕緣壽命越短。如圖5所示,當(dāng)溫度升至75℃時(shí),電機(jī)的壽命僅為50%。由于pwm電壓含有較多的高頻成分,變頻器驅(qū)動(dòng)的電機(jī)溫度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻電壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)溫度。
變頻器損壞電機(jī)軸承的原因是有電流流過(guò)軸承,該電流處于間歇通訊狀態(tài),間歇通訊電路會(huì)產(chǎn)生電弧,燒壞軸承。
電流流過(guò)交流電機(jī)軸承的主要原因有兩個(gè):一是內(nèi)部電磁場(chǎng)不平衡引起的感應(yīng)電壓;第二,雜散電容引起的高頻電流路徑。
理想交流感應(yīng)電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)是對(duì)稱的。當(dāng)三相繞組的電流相等且相位差為120°時(shí),電機(jī)軸上不會(huì)感應(yīng)出電壓。當(dāng)變頻器輸出的pwm電壓導(dǎo)致電機(jī)磁場(chǎng)不對(duì)稱時(shí),會(huì)在軸上感應(yīng)出電壓,其幅值在10-30V之間,與驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)。驅(qū)動(dòng)電壓越高,軸上的電壓越高。當(dāng)該電壓值超過(guò)軸承中潤(rùn)滑油的絕緣強(qiáng)度時(shí),將形成電流路徑。在軸旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,在某一時(shí)刻,潤(rùn)滑油的絕緣再次阻斷了電流。這一過(guò)程類似于機(jī)械開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)過(guò)程,在開(kāi)關(guān)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電弧,電弧會(huì)燒蝕軸桿、球和軸碗的表面并形成凹坑。如果沒(méi)有外部振動(dòng),小坑不會(huì)產(chǎn)生很大的影響,但是如果有外部振動(dòng),會(huì)產(chǎn)生溝槽,這將對(duì)電機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響。
此外,試驗(yàn)說(shuō)明,軸桿上的工作電壓也與轉(zhuǎn)化器輸出電壓的基頻相關(guān),基頻越低,軸桿上的工作電壓越高,滾動(dòng)軸承損害越比較嚴(yán)重。
電機(jī)運(yùn)行初期,當(dāng)潤(rùn)滑油溫度較低時(shí),電流幅值為5-200毫安,這樣小的電流不會(huì)對(duì)軸承造成任何損壞。但是,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后,隨著潤(rùn)滑油溫度的升高,峰值電流將達(dá)到5-10a,這將導(dǎo)致電弧放電,并在軸承部件表面形成小凹坑。
這些內(nèi)容都是變頻器廠家總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn),通過(guò)三科變頻器維修部人員收集整理的,希望可以幫到廣大客戶