重慶賽能自動化儀表有限公司
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閱讀：719發布時間：2016-10-14
變頻器對電機軸承的損傷源于驅動電機的PWM電壓。
首先，需要明確的概念是：PWM 電壓波形中含有豐富的高次諧波成分，具體頻率能夠達到多高，與脈沖電壓的上升沿、脈寬有關。脈沖電壓的能量有90%分布在1/ptr頻率以下，這里的tr是脈沖的上升沿時間，對于200ns的上升沿時間，頻率達到1.5MHz以上。當電機驅動電纜上傳輸這些高頻電壓時，電流并不局限于電纜線上，而是會通過空間的雜散電容形成回路，產生共模電流，在電機內部，共模電流的路徑是由馬達內部各種分布電容構成，其中包括電機軸承的電容（由軸承、潤滑油或空氣、軸承套三個部件構成的電容），這時就會有電流流過軸承。在馬達工作的初期，潤滑油溫度較低的時候，電流幅度在5 - 200 mA，這么小的電流不會對軸承產生任何損壞。但是，當馬達運行一段時間后，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達到5 - 10 A，這會產生飛弧，在軸承形成小坑，由于表面光潔度降低，軸承的旋轉阻力增加，壽命縮短。zui壞的情況發生在軸承與軸承套分開的瞬間，這時會產生電弧，頻繁發生的電弧對軸承造成損傷。嚴重時，電機經過幾個小時的運轉就會損壞。
軸承電流的大小與電機的結構、電機的功率、驅動電壓的幅度、脈沖上升時間等因素有關。電機的功率越大，軸承電流越大；驅動電壓越高，軸承電流越大；驅動電壓的上升沿越陡，軸承電流越大。怎樣防止變頻器損傷電機軸承？
從上面的分析可知，驅動電壓上高頻成分是形成共模電流的主要原因。要減小共模電流，必須為共模電流提供一條直接返回變頻器的通路，減少流過軸承的電流。
使用屏蔽電纜，將屏蔽電纜的兩端分別以zui低的阻抗連接到變頻器和電機的外殼上，電纜內導體與屏蔽層之間的電容為共模電流提供了一條返回變頻器的通路，可以分流一部分共模電流，減小軸承電流。將電機的外殼接地，可以分流一部分共模電流，效果如何取決于現場的實際安裝方式，因為將電機的外殼接地，實際上是用導線的阻抗代替了電機與大地之間分布電容的容抗，整個共模電流回路的阻抗有什么變化還取決于變頻器與大地之間的阻抗。
工程上zui可靠、有效的方法是就是在變頻器輸出端安裝一臺濾波器，這種濾波器能夠濾除驅動電壓上的高頻成分，消除電纜和電機上的共模電流。這樣可以有效保護電機的軸承。
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