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電機有變頻器保護也會燒毀?如何規避?



變頻器對電機起保護作用,但不是說電機就不燒毀了。對于多數情況,變頻器都是能保護電機不燒毀的,比如、過載、缺相等,但這還要看你的參數設置和實際使用,比如你的過流保護設置過大(一般默認都是150%),你調大了,電機長期在100%額定電流以上運行,就容易燒電機。又比如,頻繁的起停,加之電流又高,如果過載只是簡單的復位再開,也容易燒電機。如果想變頻器對電機起完全保護作用,從工藝、設置上都要注意,設置上參數設置正確、不能盲目加大過載系數等,對電機勤保養、檢查。工藝上要注意負載變化(我們要求一般電流是不超90%的,超過了就要控制、檢查),300多臺變頻4年還未出現過電機燒毀。


一、為什么變頻器會燒毀電機

      普通異步電機的散熱是靠電機屁股后面的風扇吹風散熱,如果長時間低頻運行(就是長時間運行在電機的額定頻率以下,電機轉速低風扇吹的風量就小,從而使電機散熱不良,太熱了就會燒毀電機。電機有問題了電機電流就會增大。超過變頻器的最大電流,變頻器就會實施保護停止輸出同時報一個故障代碼告訴用戶。

        變頻器顯示OC就是過電流的意思。解決的辦法是把電機換成變頻專用電機,或者給電機加裝一個散熱風扇?;蛘呤菗Q功率大一點的電機。

 

二、燒機技術解讀

        “燒電機的變頻器,基本上都是匝間短路、相間短路及對地短路,為什么變頻器容易燒電機,而且大部分還是變頻電機,與哪些技術指標有關系?”

        在工頻供電情況下,電機繞組輸入的是三相50Hz的正弦波電壓,繞組產生的感生電壓也較低,線路中的浪涌分量較小。

        在變頻 供電情況下,變頻器逆變部分將直流電壓轉換為三相交流電壓,通過控制六個橋臂的開關元件導通,關斷,來實現三相交流電壓的輸出。接入變頻器后,載波頻率約為幾千到十幾千赫,這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。電壓變化率dv/ dt 的增加,使得電機繞組匝間電壓變化率dv/ dt 很高,繞組電壓分布變得很不均勻,電機的供電條件由此變得“惡劣”了。使繞組匝間短路的故障增加,電機故障率增加。變頻器輸出的PWM波形,在電機繞組供電回路中,還會產生各種分量的諧波電壓。由電感特性可知,流過電感電流的變化速度越快,電感的感生電壓也越高。

 

        電機繞組的感生電壓比工頻供電時升高了。在工頻供電時暴露不出的絕緣缺陷,因不耐高頻載波下感生電壓的沖擊,于是繞組匝間或相間的電壓擊穿產生了。大家都知道,變頻器有完善的保護電路,用上變頻器,電機真的就不會燒了嗎?答案肯定是否定的,變頻器的保護電路不是萬能的。相對于工頻供電,用上變頻器,電機倒是更容易燒了。電機繞組的相間、匝間短路或接地造成了電機繞組的突然短路,在運行中可能會炸掉模塊,或使電機燒毀。

 

        變頻器的輸出電壓波形,在半導體開關的高速切換影響下,沖擊會使電壓疊加在電動機運行電壓上,會在電動機端子上產生脈沖過電壓,峰值約為直流部電壓的2倍,對電動機對地絕緣構成威脅,對地絕緣在高壓的反復沖擊下會加速老化。

 

 

 

三、變頻器引起電機燒毀原因

 

 

        電機的故障其實都不是電機本身的原因,大多是變頻器調試的不規范或者是非變頻電機當變頻電機使用等原因造成的,主要有以下幾種情況:

1、把普通電機當變頻電機使用。

 

        由于普通電機散熱風扇跟轉軸連在一起,當用變頻器調速時,轉速不穩定,達不到電機的額定轉速,散熱風扇不能發揮正常作用,引起電機散熱不好;再加上普通電機不是按變頻要求設計,從而使電機發熱或者燒毀。

 

2、變頻電機和變頻器不經過調試就直接連在一起使用。

 

        變頻器控制電機最常用的兩種方式是矢量控制和V/F曲線控制,每種控制方式都要首先將電機的類型(同步、異步、有無編碼器)、電機額定功率、額定電壓、額定電流、轉速或者極數、額定頻率、最高運行頻率、電機起動停止的加減速時間、變頻器控制電機的保護方式以及保護比例系數、載波頻率等設定好,缺一不可。這些參數設定好了以后,再選擇是矢量控制還是V/F控制。選擇矢量控制時,電機要空載跟變頻器配對動態自學習或者帶負載的靜態自學習,經過自學習后的電機跟變頻器配合才能發揮矢量控制的精確性;當選擇V/F控制時不需要自學習,參數調好后直接通電運行。

 

 

3、變頻電機風機運行方向跟風機上標示的旋轉方向不一致,風機不能發揮作用,引起電機散熱狀況變差,電機產生的熱量散發不出去,引起電機發熱或者燒毀。

 

4、以上三種情況中的2、3項發生的最多

 

        針對以上情況,建議客戶選擇變頻器控制電機時,要選擇變頻電機,變頻器選擇質量好的廠家,先期投資雖然高了一點,但質量有保證,無故障運行時間長,不容易引起因電機或者變頻器故障導致的停產等,并且質量好的變頻器售后服務有保障,響應時間快。


如何判斷變頻器驅動板是否正常?




變頻器驅動板就是主要集成了驅動IGBT電路的信號放大板,而驅動電路的作用,就是把CPU主板的6個PWM信號,經過光耦隔離以及放大后,

來控制IGBT模塊完成逆變功能,它包含了隔離電路,放大電路和驅動的電源電路。而且上三橋的驅動是獨立的電源,而下三橋的驅動是以一個

公用的電源,驅動電路有問題,一般是某路導通性能變差,或者燒了光耦,阻容之類的器件,或者是驅動電源電壓不正常,這樣會造成IGBT的

通斷有問題,從而引起三相電壓輸出不平衡,只要炸了IGBT模塊,或者是三相不平衡,或者過流之類的問題,都要檢查和維修驅動板。



驅動電路最常見的表征是三相電壓電流不平衡和輸出缺相,如果一個變頻器的快熔燒掉了,或者IGBT壞了,不要直接上新的配件,這時候需要

檢查驅動電路,看看有沒有打火或者變色的外表。只要WVW三相輸出不平衡,或者低頻時候有抖動,啟動還有過流過載報警之類,一定要認真

檢查驅動板了。在確定驅動板正常情況下,需要上IGBT模塊時候,需要把P腳從母線上斷開,中間串聯幾個大燈泡做限流電阻通電保護了。



驅動電路有問題,一般都會看到明顯的損壞痕跡的,比如電容電容三極管甚至電路板,會有爆裂,斷線和變色等異常,在沒有完整電路圖前提下,

一般使用簡單的測量比較來檢查,如果有一塊正常的板子來對比是最理想的,如果沒有也要在不同回路里邊單獨做比較??梢院唵吻謇砼K的灰塵

和污漬,如果發現明顯的燒斷元件,直接更換,有斷線的地方,可以直接修補焊接回來。光耦可以拆下來,離線進行測量判斷好壞,有條件的,

還可以在不裝IGBT的情況下,用示波器來測量各路驅動信號的輸出波形,對比脈沖的幅值和相位這些。而且市場上光耦不好買質量好的,很多時候

需要更換多次來篩選判斷。



懷疑驅動電路不正常,可以先把IGBT和驅動電路斷開,利用萬用表電阻表簡單測量6路驅動電路的阻值是否一致,有些變頻器的電阻值可能不一定

一樣哦,像日系的富士三菱就有差異,所以只能做參考。然后通電測量電壓,一般正常的直流電壓大概是10伏,驅動后大概2-3伏,如果都比較均衡,

才可以重新裝上IGBT模塊。





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