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              普通電機當變頻電機使用最致命的缺陷是電磁線匝間絕緣不足

              發布時間:2018-05-14 11:48  

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              普通電機當變頻電機使用最致命的缺陷是電磁線匝間絕緣不足,不得不引起重視的電機匝間問題,把普通電機作為變頻電機使用,除了低速發熱問題外,最致命的缺陷是電磁線匝間絕緣不足以抵抗電源中的高頻脈振成份,容易發生匝間短路故障。再由于采用變頻器供電后,電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動,并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動,為實現頻繁啟動和制動創造了條件,因而電機的機械系統和電磁系統處于循環交變力的作用下,給機械結構和絕緣結構帶來疲勞和加速老化問題,最后絕緣通過薄弱環節擊穿。


              線圈匝間絕緣擊穿機理

              電機線圈通常由很多線匝繞成的,如果絕緣不好的話,疊加在一起的線圈之間會短路,相當于一部分線圈直接被短路掉不起作用了。


              匝間短路后,被短路部分的電機繞組處在合成旋轉磁場中,感應電勢而在短路線匝中產生感應電流或環流,因短路線匝阻抗非常小,感應電流卻很大而局部過熱現象嚴重,出現嚴重不對稱。
              為平衡故障線圈內的環流,未發生短路故障的線圈電流也比以前大了,電機運行中會出現振動加重、電流增大、電流不平,出力相對減小,嚴重時電機會出現冒煙燒毀。

              標準電機變頻器供電情況下的異常情況,說明標準電機用作為變頻電機風險大,一旦有一個薄弱點匝間絕緣擊穿短路,因發熱故障點將進一步擴大匝間的范圍直至燒毀。


              電機匝間短路故障的具體表象
              ● 被短路的線圈中環流很大(常達到正常電流的2—10倍),線圈會嚴重發熱;但該現象難以直接觀察到,對于安裝測溫監測裝置的電機,可以直觀發現;
              ● 三相電流不平衡,電動機轉矩降低;該問題在電機試驗狀態可以通過監視數據直觀發現,對于電機運行過程有電流監控的情況也比較直觀。
              ● 出現雜音;該類故障出現的雜音比較特別,聲音比較沉悶,同時會伴有一種焦糊臭味。
              ● 短路嚴重時,電動機不能帶負載起動。該情況主要會出現在電機運行狀態下。
              ●普通電機用作為變頻電機。
              匝間短路故障預防及防范措施
              匝間故障的預防應考慮從材料、設計符合性,線圈、繞組制作的工藝性,以及繞組的絕緣處理工藝方面入手,并結合電機的實際運行工況。
              ●電磁線的性能符合性對于匝間故障控制特別關鍵,電磁線回彈、漆膜連續性、直流電阻和耐電壓檢測項目檢測能比較直觀的反映其性能符合性。
              ●設計環節應結合不同產品對應的制造工藝,從槽滿率、端部尺寸控制方面綜合評價。
              ●絕緣處理是電機繞組制造的關鍵工藝,要通過保證掛漆量和固化效果,預防電動運行過程的振動影響,并保證電機能有較好的散熱效果。

              ●除以上因素外,制造過程人為性的繞組損傷,這要從鐵芯制造、帶繞組鐵芯轉運、轉子穿入定子過程等環節采取必要的防范措施。

              變頻電機對線匝絕緣的好壞特別敏感,將普通電機用在變頻器供電場所,電機會莫名其妙過流燒毀變頻器功率模塊。

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