变频器对电机定子绕组的损伤是一个真实存在的问题。当电机用变频器驱动后,电机在数周至数月内发生频繁损坏,电机的损坏给企业带来的损失这不仅是电机维修和更换带来的费用,更主要的是意外停产带来的经济损失。
例如,某水泵厂反映,他的用户反馈的质量问题开始增多,但是水泵的制造工艺完全没有改变,是什么导致水泵的质量问题增多呢?经过调查,发现是近年来变频器使用的越来越普遍,这些出现质量问题的水泵都是由变频器驱动的。另有许多用户反映,塔吊上的电机总是烧毁;变频器与电机的距离超过30米以上电机绕组经常损坏。
因此,在使用变频器驱动电机时,必须对电机损伤的问题有足够的重视。简而言之,当变频器输出PWM电压波形的脉冲沿较陡,电缆越长,越容易产生尖峰电压,就容易产生损伤电机绕组的尖峰电压。
现代变频器中使用了高速IGBT作为开关器件,当变频器与电机之间的电缆长度超过30米时,变频器必然会在电机端产生尖峰电压,损伤电机的定子绕组。
在实践中常见到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,有时有一定效果,有时效果很小。一般使用电抗器后,尖峰电压会变宽,较宽的尖峰电压会对电机绕组造成更严重的损伤,如图所示。


