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变频器的十大保护作用是哪几个? 变频器损伤电机轴承的机理

电机在生产使用过程中,往往因为操作不当而导致电机损坏,不仅损失了金钱,同时对生产进度产生了较大影响。因此,变频器的正确使用对保护电机产生了积极的作用。易能电气将电机中的变频器对电机的保护做了如下归纳:
1、过电压保护
变频器的输出有电压检测功能,变频器能自动调整输出电压,使电机不承受过电压。即使在输出电压调整失效和输出电压超过正常电压的110%时,变频器也会通过停机对电机起到保护作用。
2、欠电压保护
当电机的电压低于正常电压的90%时,变频器保护停机。
3、过电流保护
当电机的电流超过额定值的150%/3秒钟,或额定电流的200%/10微秒,变频器通过停机来保护电机。
4、缺相保护
监测输出电压,当输出缺相时,变频器报警,一段时间后变频器通过停机来保护电机。
5、欠载保护
1、负荷突然变轻拖动系统在运行过程中,负荷突然变轻时,意味着生产机械的工作发生了意外,变频器立即停止工作。
2、矢量控制的欠载保护在采用矢量控制方式的情况下,负荷太轻,会影响矢量控制的运算结果,故应进行保护。
6、过载保护
变频器监测电机电流,当电机电流超过额定电流的120%/1分钟时,变频器通过停机来保护电机。
7、接地保护
变频器配有专门的接地保护电路,一般由接地保护互感器和继电器构成,当发生一相或两相接地时,变频器报警。当然如果用户要求,我们也可以设计为接地后立即保护停机。
8、短路保护
变频器输出短路后,必然引起过流,在10微秒内变频器通过停机来保护电机。
9、压力表断线保护
在恒压供水、空压机、湿度控制等有外部PID调节时,当外部压力表出现断线,即可进行自我检测与保护。
10、失速保护
失速保护一般针对同步电机。对于异步电机,加速过程中的失速必然表现为过电流,变频器通过过电流和过负荷保护实现此项保护功能。减速过程中的失速可通过在调试过程中设定安全的减速时间来避免。

变频器损伤电机轴承的机理

有流过轴承的电流,并且这种电流处于断续连通的状态,断续连通的电路会产生电弧,电弧烧毁了轴承。

导致交流电机的轴承中流过电流的原因主要有两个,第一,内部电磁场不平衡产生的感应电压,第二,杂散电容引起的高频电流通路。

  理想交流感应电机内部的磁场是对称的,当三相绕组的电流相等,并且相位相差120时,不会在电机的轴杆上感应出电压。变频器输出的PWM电压导致电机内部的磁场不对称时,就会在轴杆上感应出电压,电压的幅度在10~30V,这与驱动电压有关,驱动电压越高,轴杆上的电压越高。

  当这个电压的数值超过轴承中的润滑油的绝缘强度时,就会形成一个电流通路。轴杆旋转过程中,在某个时刻,润滑油的绝缘又阻断了电流。这个过程类似于机械式开关的通断过程,这个过程中会产生电弧,烧蚀轴杆、滚珠、轴碗的表面,形成凹坑。如果没有外部振动,小凹坑不会产生过大的影响,但是如果有外部振动时,会产生凹槽,这对电机的运转影响很大。

另外,实验表明,轴杆上的电压还与变频器输出电压的基波频率有关,基波频率越低,轴杆上的电压越高,轴承损伤越严重。

在马达工作的初期,润滑油温度较低的时候,电流幅度在5-200mA,这么小的电流不会对轴承产生任何损坏。但是,当马达运行一段时间后,随着润滑油温度升高,峰值电流会达到5-10A,这会产生飞弧,在轴承部件的表面形成小坑。

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