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去年小编所在的四条机组，共发生3起变频器驱动的电机绕组短路、对地的故障。据统计自投产以来，四条机组共发生此类故障约11起，而且全部都是变频器驱动的电机，且电机距离变频器较远。 为此小编咨询了变频器厂家，并查阅了相关的技术资料，今天梳理汇总，分享给大家。 众所周知，在现代变频器输出的PWM电压波形具有很陡的上升沿，当变频器与电机之间的电缆长度较长时，会在电缆的电机端产生尖峰电压，对电机的定子绕组绝缘产生极大地威胁。由于尖峰电压是PWM电压在电机绕组的作用下产生的，最大情况下可以达到两倍的直流母线电压值。特别是当电缆的长度超过30m时，变频器必然会在电机端产生尖峰电压，缩短电机的寿命。因此，为了系统的可靠性，必须采取相应的电机保护措施。 需要提醒一点，在实践中常见的方法是在变频器的输出端安装电抗器，这种方法具有一定的保护电机的作用。但是，有些研究表明，电抗器对尖峰电压的减小作用不稳定，有时效果明显，有时效果很小，如开篇所述。其内在原因还有待于研究。 这种措施的原理是基于，产生尖峰电压的一个条件是脉冲电压在电缆上传输的时间大于脉冲上升沿时间的1/2。因此，当电缆的长度一定时，也就是传输时间一定时，只要延长上升沿的时间，就能够破坏这种条件。实现这个目的的设备是du/dt滤波器。需要注意的是，这种方法只是延长了电缆临界长度，并没有彻底解决尖峰电压的问题，当电缆的长度达到满足尖峰电压产生的条件时，就还会产生尖峰电压。 这个措施的原理是基于，既然PWM脉冲电压是导致尖峰电压的根本原因，而电机工作时需要的电压是正弦波电压，因此，只要使施加到电机上的电压不是PWM电压，而是正弦波电压，就能够彻底解决电机损伤的问题。实际上，这样做了以后，不仅尖峰电压的问题得到了彻底解决(电缆再长，也不会出现尖峰电压了)，而且射频电磁干扰、轴承损伤等问题也得到了解决。实现这个目的的设备就是正弦波滤波器。 这个措施的原理是基于，既然在电机的电源线入口产生尖峰电压的原因是电缆的阻抗与电机的阻抗没有匹配，那么在电缆的终端安装一个阻抗匹配网络，就解决了这个问题了。实际上，在高速信号通信中，这是一个常用的方法。在高速信号通信中，由于数字脉冲信号的上升沿很短，当通过较长的导体传输时，同样会在负载端产生尖峰电压，导致误码。为了避免这种情况的发生，在传输线的终端安装阻抗匹配网络。实现这个目的的设备叫电缆端接器。 前面几个措施都是从消除产生尖峰电压的原因角度考虑的，而这个措施是对已经产生的尖峰电压进行限制，消除尖峰电压。虽然PWM电压波形仍然会在电机的电源入口产生尖峰电压，但是只要将它的幅度限制在安全范围以内，就不会对电机的绕组造成不良影响。实现这个目的的设备叫变频器尖峰电压吸收器。  |
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