變頻器為什么會(huì)損壞電機(jī)軸承?
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發(fā)表時(shí)間:2023-05-11
許多朋友發(fā)現(xiàn)變頻器損壞了電機(jī)。例如,在過(guò)去的兩年里,一家泵廠的用戶經(jīng)常報(bào)告泵在保修期內(nèi)損壞的情況。過(guò)去,泵廠的產(chǎn)品質(zhì)量非?煽俊=(jīng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)損壞的泵由變頻器驅(qū)動(dòng)。
變頻器對(duì)電機(jī)的損壞包括兩個(gè)方面:定子繞組損壞和軸承損壞。這種損壞通常發(fā)生在幾周到十個(gè)月內(nèi)。具體時(shí)間與變頻器品牌、電機(jī)品牌、電機(jī)功率、變頻器載波頻率、變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。
以下是變頻器損壞電機(jī)軸承的機(jī)理:
變頻器損壞電機(jī)軸承的原因是有流過(guò)軸承的電流,這種電流處于間歇連接狀態(tài)。間歇連接的電路會(huì)產(chǎn)生電弧,電弧會(huì)燒壞軸承。
交流電機(jī)軸承流過(guò)電流的主要原因有兩個(gè),一是內(nèi)部電磁場(chǎng)不平衡引起的感應(yīng)電壓,二是雜散電容引起的高頻電流通路。
理想的交流感應(yīng)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)是對(duì)稱的。當(dāng)三相繞組的電流相等,相位相差為120時(shí),電機(jī)軸桿上的電壓不會(huì)被感應(yīng)到。當(dāng)變頻器輸出的PWM電壓導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)不對(duì)稱時(shí),電壓將在軸桿上感應(yīng)到,電壓范圍為10~30V,與驅(qū)動(dòng)電壓有關(guān)。驅(qū)動(dòng)電壓越高,軸桿上的電壓越高。當(dāng)電壓值超過(guò)軸承中潤(rùn)滑油的絕緣強(qiáng)度時(shí),形成電流通道。在軸桿旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,潤(rùn)滑油的絕緣在某一時(shí)刻阻斷了電流。該過(guò)程類似于機(jī)械開關(guān)的斷開過(guò)程。在此過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生電弧、燃燒軸桿、滾珠和軸碗表面,形成凹坑。如果沒(méi)有外部振動(dòng),小凹坑不會(huì)產(chǎn)生太大的影響,但如果有外部振動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生凹槽,這對(duì)電機(jī)的運(yùn)行有很大的影響。
此外,實(shí)驗(yàn)表明,軸桿上的電壓也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,軸承損壞越嚴(yán)重。
在電機(jī)工作初期,當(dāng)潤(rùn)滑油溫度較低時(shí),電流范圍為5-200ma。如此小的電流不會(huì)損壞軸承。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,從而在軸承部件表面形成一個(gè)小坑。