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變頻器為什么會(huì )損傷電機軸承?

2023-05-19 21:59:05

很多朋友已經(jīng)發(fā)現了變頻器對電機損傷的現象。例如,某水泵廠(chǎng),近兩年來(lái),他的用戶(hù)頻繁報告水泵在保修期內發(fā)生損壞的現象。而過(guò)去,這個(gè)水泵廠(chǎng)的產(chǎn)品質(zhì)量十分可靠。經(jīng)過(guò)調查,發(fā)現這些損壞的水泵都是用變頻器驅動(dòng)的。


變頻器對電機的損傷包括兩個(gè)方面,定子繞組的損傷和軸承的損傷。這種損傷一般發(fā)生在幾周至十幾個(gè)月內,具體時(shí)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(cháng)度、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。


下面就來(lái)介紹一下變頻器損傷電機軸承的機理:


變頻器損傷電機軸承的原因是,有流過(guò)軸承的電流,并且這種電流處于斷續連通的狀態(tài),斷續連通的電路會(huì )產(chǎn)生電弧,電弧燒毀了軸承。


導致交流電機的軸承中流過(guò)電流的原因主要有兩個(gè),第一,內部電磁場(chǎng)不平衡產(chǎn)生的感應電壓,第二,雜散電容引起的高頻電流通路。


理想交流感應電機內部的磁場(chǎng)是對稱(chēng)的,當三相繞組的電流相等,并且相位相差120?時(shí),不會(huì )在電機的軸桿上感應出電壓。變頻器輸出的PWM電壓導致電機內部的磁場(chǎng)不對稱(chēng)時(shí),就會(huì )在軸桿上感應出電壓,電壓的幅度在10~30V,這與驅動(dòng)電壓有關(guān),驅動(dòng)電壓越高,軸桿上的電壓越高。當這個(gè)電壓的數值超過(guò)軸承中的潤滑油的絕緣強度時(shí),就會(huì )形成一個(gè)電流通路。軸桿旋轉過(guò)程中,在某個(gè)時(shí)刻,潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個(gè)過(guò)程類(lèi)似于機械式開(kāi)關(guān)的通斷過(guò)程,這個(gè)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生電弧,燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面,形成凹坑。如果沒(méi)有外部振動(dòng),小凹坑不會(huì )產(chǎn)生過(guò)大的影響,但是如果有外部振動(dòng)時(shí),會(huì )產(chǎn)生凹槽,這對電機的運轉影響很大。


另外,實(shí)驗表明,軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關(guān),基波頻率越低,軸桿上的電壓越高,軸承損傷越嚴重。


在馬達工作的初期,潤滑油溫度較低的時(shí)候,電流幅度在5-200mA,這么小的電流不會(huì )對軸承產(chǎn)生任何損壞。但是,當馬達運行一段時(shí)間后,隨著(zhù)潤滑油溫度升高,峰值電流會(huì )達到5-10A,這會(huì )產(chǎn)生飛弧,在軸承部件的表面形成小坑。


通用變頻器


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變頻器,通用變頻器,專(zhuān)用變頻器

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