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變頻器為什么會損壞電機軸承?

bmller 2022-04-09

許多朋友發現變頻器損壞了電機。例如,在過去的兩年里,一家泵廠的用戶經常報告泵在保修期內損壞的情況。過去,泵廠的產品質量非常可靠。經調查,發現損壞的泵由變頻器驅動。

變頻器對電機的損壞包括兩個方面:定子繞組損壞和軸承損壞。這種損壞通常發生在幾周到十個月內。具體時間與變頻器品牌、電機品牌、電機功率、變頻器載波頻率、變頻器與電機之間的電纜長度、環境溫度等諸多因素有關。

變頻器為什么會損壞電機軸承?


以下是變頻器損壞電機軸承的機理:
變頻器損壞電機軸承的原因是有流過軸承的電流,這種電流處于間歇連接狀態。間歇連接的電路會產生電弧,電弧會燒壞軸承。

交流電機軸承流過電流的主要原因有兩個,一是內部電磁場不平衡引起的感應電壓,二是雜散電容引起的高頻電流通路。

理想的交流感應電機內部磁場是對稱的。當三相繞組的電流相等,相位相差為120時,電機軸桿上的電壓不會被感應到。當變頻器輸出的PWM電壓導致電機內部磁場不對稱時,電壓將在軸桿上感應到,電壓范圍為10~30V,與驅動電壓有關。驅動電壓越高,軸桿上的電壓越高。當電壓值超過軸承中潤滑油的絕緣強度時,形成電流通道。在軸桿旋轉過程中,潤滑油的絕緣在某一時刻阻斷了電流。該過程類似于機械開關的斷開過程。在此過程中,會產生電弧、燃燒軸桿、滾珠和軸碗表面,形成凹坑。如果沒有外部振動,小凹坑不會產生太大的影響,但如果有外部振動,就會產生凹槽,這對電機的運行有很大的影響。

此外,實驗表明,軸桿上的電壓也與變頻器輸出電壓的基波頻率有關。基波頻率越低,軸桿上的電壓越高,軸承損壞越嚴重。

在電機工作初期,當潤滑油溫度較低時,電流范圍為5-200ma。如此小的電流不會損壞軸承。但是,當電機運行一段時間后,隨著潤滑油溫度的升高,峰值電流將達到5-10A,從而在軸承部件表面形成一個小坑。


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