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>>>公 司 新 闻 / 变频器如何损伤电机轴承
 

 

     变频器对电机轴承的损伤源于驱动电机的PWM电压。
    首先,需要明确的概念是:PWM 电压波形中含有丰富的高次谐波成分,具体频率能够达到多高,与脉冲电压的上升沿、脉宽有关。脉冲电压的能量有90%分布在1/ptr频率以下,这里的tr是脉冲的上升沿时间,对于200ns的上升沿时间,频率达到1.5MHz以上。当电机驱动电缆上传输这些高频电压时,电流并不局限于电缆线上,而是会通过空间的杂散电容形成回路,产生共模电流,在电机内部,共模电流的路径是由马达内部各种分布电容构成,其中包括电机轴承的电容(由轴承、润滑油或空气、轴承套三个部件构成的电容),这时就会有电流流过轴承。在马达工作的初期,润滑油温度较低的时候,电流幅度在5 - 200 mA,这么小的电流不会对轴承产生任何损坏。但是,当马达运行一段时间后,随着润滑油温度升高,峰值电流会达到5 - 10 A,这会产生飞弧,在轴承形成小坑,由于表面光洁度降低,轴承的旋转阻力增加,寿命缩短。最坏的情况发生在轴承与轴承套分开的瞬间,这时会产生电弧,频繁发生的电弧对轴承造成损伤。严重时,电机经过几个小时的运转就会损坏。
    轴承电流的大小与电机的结构、电机的功率、驱动电压的幅度、脉冲上升时间等因素有关。电机的功率越大,轴承电流越大;驱动电压越高,轴承电流越大;驱动电压的上升沿越陡,轴承电流越大。怎样防止变频器损伤电机轴承?
    从上面的分析可知,驱动电压上高频成分是形成共模电流的主要原因。要减小共模电流,必须为共模电流提供一条直接返回变频器的通路,减少流过轴承的电流。
    使用屏蔽电缆,将屏蔽电缆的两端分别以最低的阻抗连接到变频器和电机的外壳上,电缆内导体与屏蔽层之间的电容为共模电流提供了一条返回变频器的通路,可以分流一部分共模电流,减小轴承电流。将电机的外壳接地,可以分流一部分共模电流,效果如何取决于现场的实际安装方式,因为将电机的外壳接地,实际上是用导线的阻抗代替了电机与大地之间分布电容的容抗,整个共模电流回路的阻抗有什么变化还取决于变频器与大地之间的阻抗。
    工程上最可靠、有效的方法是就是在变频器输出端安装一台滤波器,这种滤波器能够滤除驱动电压上的高频成分,消除电缆和电机上的共模电流。这样可以有效保护电机的轴承。

 





 

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