變頻驅(qū)動(dòng)采用脈寬調(diào)制 (PWM) 控制電機(jī)輸入電壓和頻率的技術(shù)。

當(dāng)電源和負(fù)載存在時(shí) 當(dāng)阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射。 電機(jī)端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現(xiàn)瞬態(tài)過(guò)沖電壓， 這將導(dǎo)致電機(jī)繞組絕緣擊穿和計(jì)劃外停機(jī)。

案例：集團(tuán)企業(yè)使用由變頻器控制的普通工頻電機(jī)。電機(jī)意外損壞。變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度為20m。以下是MDA 500測(cè)量結(jié)果。

案例：集團(tuán)企業(yè)使用由變頻器控制的普通工頻電機(jī)。電機(jī)意外損壞。變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度為20m。以下是MDA 500測(cè)量結(jié)果。

過(guò)沖電壓有什么危害？

可能是過(guò)沖電壓 擊穿設(shè)備的絕緣，如電機(jī)的匝間絕緣。瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊可能不會(huì)立即中斷設(shè)備。隨著多次沖擊的積累，設(shè)備可能會(huì)逐漸損壞，較終導(dǎo)致?lián)p壞。

變頻電機(jī)，瞬態(tài)沖擊電壓-電機(jī)損壞

匝間絕緣：變頻電機(jī)運(yùn)行安全評(píng)價(jià)

1.由變頻器供電的電機(jī)通常有過(guò)沖壓。機(jī)端實(shí)際瞬態(tài)電壓的沖擊峰值取決于變頻器、電纜長(zhǎng)度等因素。

2.電機(jī)的匝間絕緣只能承受一定程度的沖擊電壓。

3.如果沖擊電壓超過(guò)電機(jī)的絕緣指標(biāo)，電機(jī)將有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

電機(jī)端沖擊電壓的較大允許值 ：

標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)：根據(jù)相關(guān)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn) - IEC（GB）、NEMA。 特種電機(jī)：根據(jù)電機(jī)制造商的說(shuō)明、檢測(cè)報(bào)告等。

傳統(tǒng)的過(guò)沖電壓解決方案：電抗器、濾波器

原理：抑制過(guò)沖壓

低通濾波器安裝在變頻器輸出端。 變頻器輸出端，串聯(lián)電抗器。 并聯(lián)電機(jī)端RC阻抗。

案例：串聯(lián)電抗器解決方案，F(xiàn)luke MDA實(shí)測(cè)

無(wú)縫鋼管廠(chǎng)：變頻風(fēng)機(jī)，變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度約為10m。客戶(hù)采用串聯(lián)電抗器解決方案MDA判斷其電機(jī)是否能安全運(yùn)行。

MDA現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果

結(jié)論：電機(jī) OK，沒(méi)問(wèn)題。

案例：串聯(lián)電抗器解決方案，F(xiàn)luke MDA實(shí)測(cè)

無(wú)縫鋼管廠(chǎng)：變頻風(fēng)機(jī)，變頻器與電機(jī)之間的電纜長(zhǎng)度約為10m。客戶(hù)采用串聯(lián)電抗器解決方案MDA判斷其電機(jī)是否能安全運(yùn)行。

MDA現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果

結(jié)論：電機(jī) OK，沒(méi)問(wèn)題。

目前， 電抗器、濾波器方法，建議作為特殊情況的解決方案，而不是基本和普遍的解決方案。

變頻電機(jī)行業(yè)雖然采用電抗器和濾波器來(lái)降低沖擊電壓峰值，但已經(jīng)實(shí)施了20年左右，但該方案也有一些負(fù)面影響:

這些附加裝置增加了額外的能源損耗。顯然，它與變頻節(jié)能的初衷相沖突。 增加了變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。 附加以降低系統(tǒng)控制和運(yùn)行的可靠性。

IEC/GB 較新標(biāo)準(zhǔn)：良好解決方案

原理：過(guò)電壓與絕緣配合：

兩者結(jié)合了電機(jī)端的沖擊過(guò)電壓和電機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度。

1、電機(jī)廠(chǎng)家

IEC標(biāo)準(zhǔn) - 變頻專(zhuān)用電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓絕緣性能。（IVIC）標(biāo)準(zhǔn)化電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓耐受性。

2、電機(jī)用戶(hù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)端的沖擊電壓特性，選擇相應(yīng)的IVIC等級(jí)電機(jī)。

案例：建議更換有損壞風(fēng)險(xiǎn)的電機(jī)

數(shù)據(jù)中心：由變頻器驅(qū)動(dòng)的380冷凍泵V、30kW普通工頻電機(jī)（YE3 200L-4）。電纜長(zhǎng)15m，已投運(yùn)3年。

OF = 1.7 - 在這種環(huán)境下，普通工頻定速電機(jī)有匝間絕緣損壞的風(fēng)險(xiǎn) !

建議：采用變頻器專(zhuān)用電機(jī)，沖擊電壓絕緣等級(jí)應(yīng)嚴(yán)酷。

案例：建議更換有損壞風(fēng)險(xiǎn)的電機(jī)

數(shù)據(jù)中心：由變頻器驅(qū)動(dòng)的380冷凍泵V、30kW普通工頻電機(jī)（YE3 200L-4）。電纜長(zhǎng)15m，已投運(yùn)3年。

OF = 1.7 - 在這種環(huán)境下，普通工頻定速電機(jī)有匝間絕緣損壞的風(fēng)險(xiǎn) !

建議：采用變頻器專(zhuān)用電機(jī)，沖擊電壓絕緣等級(jí)應(yīng)嚴(yán)酷。