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使用变频器时如何保护电机

更新时间:2019-05-08 08:44:58点击次数:293次
电机定子绕组的保护

当电缆的长度超过30米时,现代变频器必然会在电机端产生尖峰电压,缩短电机的寿命。防止电机出现损伤,有两个思路,一个是采用绕组绝缘抗电强度更高的电机(一般称为变频电机),另一个是采取措施减小尖峰电压。前一种措施适合于新建的项目,后一种措施适合于对已有的电机进行改造。

目前常用的电机保护方法有以下4个:

1)在变频器的输出端安装电抗器:这个措施最常用,但是需要注意的是,这个方法对于较短的电缆(30米以下)有一定效果,但是有时效果不够理想。

2)在变频器的输出端安装dv/dt滤波器:这个措施适用于电缆长度小于300米的场合,价格略高于电抗器,但是效果有了明显的改善。

3)在变频器的输出端安装正弦波滤波器:这个措施是最理想的。因为在这里,将PWM脉冲电压变成了正弦波电压,是电机工作在与工频电压相同的条件下,尖峰电压的问题得到了彻底的解决(电缆再长,也不会出现尖峰电压了)。

4)在电缆与电机接口的位置安装尖峰电压吸收器:前面几个措施的缺点是当电机的功率较大时,电抗器或滤波器的体积、重量很大,价格较高,另外,电抗器和滤波器都会导致一定的电压降,影响电机的输出力矩,采用变频器尖峰电压吸收器能够克服这些缺点。航天科工集团二院706所开发的SVA尖峰电压吸收器,采用先进的电力电子技术和智能控制技术,是解决电机损伤的理想设备。另外,SVA尖峰吸收器还能保护电机的轴承。

尖峰电压吸收器是一种新型的电机保护装置,如图所示。并联连接电机的电源输入端。


尖峰电压吸收器的原理框图如图所示,它的工作过程如下:


1)尖峰电压检测电路实时检测电机电源线上的电压幅度;

2)当检测到电压的幅度超过设定的阈值时,控制尖峰能量缓冲电路,使其吸收尖峰电压的能量;

3)当尖峰电压的能量充满尖峰能量缓冲器时,尖峰能量吸收控制阀门打开,使缓冲器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器,将电能转变成热能;

4)温度监控器监测尖峰能量吸收器的温度,当温度过高时,适当关闭尖峰能量吸收控制阀门,减小能量的吸收(在保证电机受到保护的前提下),避免尖峰电压吸收器过热而损坏;

5)轴承电流吸收电路的作用是将轴承电流吸收掉,保护电机轴承。

尖峰吸收器与前面所述的du/dt滤波器、正弦波滤波器等电机保护方法相比,最大的好处是,体积小、价格低,安装简便(并联安装)。特别是功率较大的场合,尖峰吸收器在价格、体积、重量等方面的优点很突出。另外,由于是并联安装,不会产生电压降,而du/dt滤波器和正弦波。
(编辑:正昂电气)