为什么变频器容易烧电机 点击：8793 | 回复：8
“经手多台烧电机的变频器，基本上都是匝间短路、相间短路及对地短路，想问一下，为什么变频器容易烧电机，而且大部分还是变频电机，与哪些技术指标有关系？”
以下分析仅供参考：在工频供电情况下，电机绕组输入的是三相50Hz的正弦波电压，绕组产生的感生电压也较低，线路中的浪涌分量较小。
在变频 供电情况下，变频器逆变部分将直流电压转换为三相交流电压，通过控制六个桥臂的开关元件导通，关断，来实现三相交流电压的输出。接入变频器后，载波频率约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。电压变化率dv/ dt 的增加，使得电机绕组匝间电压变化率dv/ dt 很高，绕组电压分布变得很不均匀，电机的供电条件由此变得“恶劣”了。使绕组匝间短路的故障增加，电机故障率增加。变频器输出的PWM波形，在电机绕组供电回路中，还会产生各种分量的谐波电压。由电感特性可知，流过电感电流的变化速度越快，电感的感生电压也越高。电机绕组的感生电压比工频供电时升高了。在工频供电时暴露不出的绝缘缺陷，因不耐高频载波下感生电压的冲击，于是绕组匝间或相间的电压击穿产生了。大家都知到，变频器有完善的保护电路，用上变频器，电机真的就不会烧了吗？答案肯定是否定的，变频器的保护电路不是万能的。相对于工频供电，用上变频器，电机倒是更容易烧了。电机绕组的相间、匝间短路或接地造成了电机绕组的突然短路，在运行中可能会炸掉模块，或使电机烧毁。
变频器的输出电压波形，在半导体开关的高速切换影响下，冲击会电压叠加在电动机运行电压上，会在电动机端子上产生脉冲过电压，峰值约为直流部电压的2倍，对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。
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“为什么变频器容易烧电机，而且大部分还是变频电机，与哪些技术指标有关系？”
我们首先了解一下变频电动机的特点：
1、电磁设计
1） 尽可能的减小定子和转子电阻。
减小定子电阻即可降低基波铜耗，以弥补高次谐波引起的铜耗增。
2）为抑制电流中的高次谐波，需适当增加电动机的电感。但转子槽漏抗较大其集肤效应也大，高次谐波铜耗也增大。因此，电动机漏抗的大小要兼顾到整个调速范围内阻抗匹配的合理性。
3）变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态，一是考虑高次谐波会加深磁路饱和，二是考虑在低频时，为了提高输出转矩而适当提高变频器的输出电压。
2、结构设计
再结构设计时，主要也是考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响，一般注意以下问题：
1）绝缘等级，一般为F级或更高，加强对地绝缘和线匝绝缘强度，特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。
2）对电机的振动、噪声问题，要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。
3）冷却方式：一般采用强迫通风冷却，即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。
4）防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称，也会产生轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时，轴电流将大为增加，从而导致轴承损坏，所以一般要采取绝缘措施。
5）对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，应采用耐高温的特殊润滑脂，以补偿轴承的温度升高。
以上是变频电动机的主要特点，也可以认为是变频电动机的主要优点。
有人会说变频电动机相比普通异步电动机来说有那么多的优点怎么还会不断发生电机损坏的故障？比如说各种匝间？
变频器供电条件下会对电机产生哪些主要的不良影响呢？
我们知到变频器驱动电机的电压为PWM波形，和工频供电不同，PWM电压具有丰富的高频成分，正是这些高频成分导致了以下问题的产生：
1。在驱动电缆的电机端产生冲击电压，这种冲击电压会达到正常电压的2.5倍左右，它导致电机绕组的绝缘层损坏。
2。PWM电压会导致高频共模电流（当然工频电流也会产生轴电流），这些共模电流流过电机轴承，在其中产生电弧放电，它导致轴承过早损坏。
3。高频电流（谐波电流）在电机中导致额外的铁损和铜损，使电机的温度升高，降低可靠性。因为电流频率高时，电机绕组的磁芯中产生更大的涡流，增加涡流损耗（铁损）；而高频电流在铜线中流过时，由于趋肤效应导致铜线的有效截面积减小，电流密度增大（铜损），从而导致电流损耗（铜损）增大。
也就是说在变频器供电条件下会产生电动机绝缘强度问题，电动机的效率和温升的问题，谐波电磁噪声与震动，还有低转速时的冷却问题等等。
变频器：变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter”的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。
以下是一部分ABB及施耐德的型号：
ABB变频器 ACS100-PAN、ACS101-K37-1-C、ACS143-1K1-3、ACS401-0004-3、ACS401-0006-3、
ACS401-0009-3、ACS401-0011-3、ACS401-0016-3、ACS401-0020-3、ACS401-0025-3、ACS401-0041-3、
ACS800-01-0003-3+P901+E2、ACS800-01-0005-3+P901、ACS800-01-0009-3+P901+E2、
ACS800-01-0016-3+P901、ACS800-01-0120-3+P901、ACS-PAN-A等。
施耐德变频器 ATV08HU18M2X、ATV11HU09M2A
、ATV11HU18M2A、ATV11HU29M2A、ATV28HD12N4、ATV28HD23N4、ATV28HU29N4、ATV28HU41N4、ATV31H075N4、
ATV31H075N4A、ATV31HU15N4A、ATV31HU22N4A、ATV31HU40N4A、ATV31HU75N4A、ATV38HD28N4、ATV58FHD16N4、
ATV58FHU41N4、ATV58HD23N4、ATV58HU72N4、ATV11HU05M2A、ATV11HU0
9M2A、ATV11HU18F1A、ATV11HU18M2A、ATV11HU29M2A、ATV11HU29M2E、ATV11HU41M2A、ATV28HD16N4、ATV31H0
37M2A、ATV31H075M2A、ATV31H075N4A、ATV31HD11N4A、ATV31HD15N4A、ATV31HU11N4、ATV31HU15M2A、ATV31H
U15N4A、ATV31HU22N4、ATV31HU22N4A、ATV31HU30N4A、ATV31HU40N4A、ATV31HU55M3X、ATV31HU55N4A、ATV31
HU75N4A、ATV38HC19N4X、ATV38HD28N4、ATV38HD25N4、ATV38HD46N4X、ATV38HD54N4X、ATV38HD64N4、ATV58H
D12N4、ATV58HD16N4、ATV58HD23N4、ATV58HD28N4X、ATV58HD33N4X、ATV58HD54N4、ATV58HD54N4X、ATV58HD7
9N4、ATV58HD79N4X、ATV58HU18N4、ATV58HU29N4、ATV58HU54N4、ATV58HU41N4、ATV58HU72N4、ATV11PU09M2A、
ATV11PU09F1U、ATV11PU18M2A、ATV28HD12N4、ATV28HU18M2、ATV28HU41N4、ATV28HU90N4、ATV31HU55N4、ATV5
8EU41N4、ATV58HU09M2、ATV58HU18M2、ATV58HU29M2、ATV58HU41M2、ATV58HU72N4Z、ATV58HU90M2、ATV66D1
6N4E、ATV66D46N4等。
我公司是施耐德在四川最大的代理欢迎新老客户来电查询：187 8193 8801
四川省 成都市 都江堰市 彭州市 邛崃市 崇州市
金堂县(赵镇) 温江县(柳城镇) 郫县(郫筒镇)
新津县(五津镇) 双流县(东升镇) 新都县(新都镇)
蒲江县(鹤山镇) 大邑县(晋原镇)
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