化工泵變頻電機意外“損毀”是什么原因

作者：化工泵來源：變頻電機發布時間：2024-01-15

化工泵變頻驅動采用脈寬調制 (PWM) 技術來控制電機的輸入電壓和頻率。當電源和負載之間存在阻抗不匹配時，就會產生反射。使電機端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現瞬態過沖電壓，這會導致電機繞組絕緣擊穿造成計劃外停工。
化工泵變頻電機

過沖電壓有哪些危害？
過沖電壓可能擊穿設備的絕緣，如電動機的匝絕緣。一次瞬態過電壓的沖擊可能不會立即中斷設備，隨著多次沖擊的累積，可能使設備逐漸受損終導致毀壞。
變頻電機，機端瞬態沖擊電壓—電機損壞
匝間絕緣：變頻電機運行安全性評估
1、由變頻器供電的電動機，普遍存在過沖電壓現象。機端實際瞬態電壓的沖擊峰值，由運行現場的變頻器、電纜長度等因素決定。
2、電動機的匝間絕緣，只能承受某種程度的沖擊電壓。
3、若沖擊電壓超出電機的絕緣指標，電機將存在損毀風險。
電動機機端沖擊電壓的大允許值：
標準電機：依據相關的電機標準 - IEC（GB）、NEMA。
特殊電機：依據電機生產廠家的說明書、檢測報告等。
過沖電壓傳統解決方案：電抗器、濾波器
原則：抑制過沖電壓
變頻器輸出端，安裝低通濾波器。
變頻器輸出端，串聯電抗器。
電機端，并聯RC阻抗。
雖然變頻電機行業采用電抗器、濾波器方法來降低沖擊電壓峰值，已實施約20年，但是，該方案也存在一些負面影響：
這些附加裝置方法，增大了額外的能源損耗。顯然，和變頻節能的初衷相抵觸。
增大了變頻驅動系統的成本。
附加裝置也可能降低系統控制及運行的可靠性。
IEC/GB 新標準：終極解決方法
原則：過電壓與絕緣配合
電機機端出現的沖擊過電壓、電機繞組的絕緣強度，兩者配合。
1、電機廠家
IEC標準 - 變頻專用電機產品的沖擊電壓絕緣性能。按4個等級（IVIC）“標準化”電機產品的沖擊電壓耐受能力。
2、電機用戶
按現場機端的沖擊電壓特性，選擇相應IVIC等級的電機。
案例：有損毀風險的電機，建議更換
某數據中心：冷凍水泵為變頻器驅動的380V、30kW普通工頻電機（YE3 200L-4）。電纜長15m，已投運3年。
OF = 1.7 - 該環境下，普通工頻定速電機有匝間絕緣損毀風險 !
建議：采用變頻器專用電機，沖擊電壓絕緣等級應為“嚴酷”。

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