眉山变频柜

变频器对电机的影响和解决方案

连着烧两台新电机！变频器输出电流电压都平衡，输入电压平衡，电流不稳，波动在20%-50%,变频器是在35Hz匝间短路烧掉，电网电压很稳定，720V，电机至变频器距离120m，变频器输入输出端都加了电抗器。电机电流很小，且环境温度-10度左右，可以排除电机过热的原因。这种情况什么原因可能造成电机故障？分析原因：负载电机的电流不大，是变频器引起的，变频器距离电机太远了，变频器输出电流的谐波击穿砸间的绝缘，导致短路，可以用示波器测下电机侧的电流电压的质量电缆线长，与大地之间，存在一定的分布电容，这种电容就会影响到电的传播，使得电流与电压之间产生一定的相移，会使得加在电机上的（尖峰，示波器可以看到，普通万用表看不到）电压高，高压击穿电机绕组。解决方案：若真是耐压不够烧电机，可以使用通过**认证（CE,UL）的变频器+适合的电抗器可以避免这样的问题。 -变频器对电机有没有影响-普通异步电动机都是按恒频恒压设计的，不可能完全适应变频调速的要求。以下为变频器对电机的影响：1、电动机的效率和温升的问题不论哪种形式的变频器，在运行中均产生不同程度的谐波电压和电流，使电动机在非正弦电压、电流下运行。据资料介绍，以目前普遍使用的正弦波PWM型变频器为例，其低次谐波基本为零，剩下的比载波频率大一倍左右的高次谐波分量为：2u+1（u为调制比）。高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜（铝）耗、铁耗及附加损耗的增加，为**的是转子铜（铝）耗。因为异步电动机是以接近于基波频率所对应的同步转速旋转的，因此，高次谐波电压以较大的转差切割转子导条后，便会产生很大的转子损耗。除此之外，还需考虑因集肤效应所产生的附加铜耗。这些损耗都会使电动机额外发热，效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%-20%。2、电动机绝缘强度问题目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。其载波频率约为几千到十几千赫上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的4～6倍电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击电动机定子绕组要承受很高的电压外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲加速老化。3、谐波电磁噪声与震动普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。 当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。由于电动机工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。4、电动机对频繁启动、制动的适应能力由于采用变频器供电后，电动机可以在很低的频率和电压下以无冲击电流的方式启动，并可利用变频器所供的各种制动方式进行快速制动，为实现频繁启动和制动创造了条件，因而电动机的机械系统和电磁系统处于循环交变力的作用下，给机械结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化问题。变频器会产生高奇次谐波-主要以5次和7次对变频器和电机影响比较大，通常在设计的时候为降低谐波的影响会增加电抗器，吸收电容等。也可以在变频器输出端增加滤波器。变频器供电电机的谐波功率如何计算？方法一：傅立叶变换得到电压、电流的每次谐波的幅值和相位，根据P=√3UIcosφ计算出每次谐波的有功功率，将所有谐波的有功功率相加，得到谐波功率。方法二：测量出总有功功率，傅立叶变换得到电压、电流的基波幅值和相位，根据P=√3UIcosφ计算出基波有功功率，总有功功率减去基波有功功率就是谐波功率。谐波功率测量精度较低，一般谐波频率越高，精度越低，推荐采用*二种方法。-变频器谐波对电机影响原因及改善办法-一、电机损坏的原因是变频器在电机的定子绕组上产生很高的尖峰电压，尖峰电压的幅度**过了绕组的绝缘强度，导致绕组损坏。尖峰电压的幅度会达到变频器额定工作电压的3倍以上，例如，对于额定电压380V的变频器，尖峰电压的幅度**过1200V。这种尖峰电压每秒对电机定子绕组冲击上千次，很快就会导致定子绕组的损坏。二、电机损坏的原因是变频器还会在电机的轴承中产生轴承电流，轴承中长时间流过轴承电流，会造成轴承的烧毁，功率越小的电机，定子绕组越*损坏；功率越大的电机，轴承越*损坏。保护无力：由于现在所有市售电机保护器，全都是通过采集电流或电压变化的数值，从而达到保护电机的目的；但因各种原因造成的电机轴承损毁，转子偏心，进而造成电机扫膛，烧毁电机的问题这些保护器都起不到保护的功能了，因为只有当电机扫膛后，绕组烧坏短路了，这类保护器才会动做，但为时已晚；到目前为止还没有一种智能化的针对电机轴承进行保护的产品；许多用户只能用人工时刻监视或定期巡检测试轴承处温度变化的方法，对一些大电机进行人为地保护。这种方法有两个弊端存在：1、增加了人员工作量，加大了企业的人员费用，同时还无法对所有电机进行看护。2、人工检测必竞是有时间限制的，24小时内不可能时刻不离人，那么在非检测的时间内如果轴承损毁，导致转子偏心，电机扫膛，烧毁电机的事故就无法避免了普通电机由变频器驱动时，寿命大幅度缩短，严重时，几个月就出现定子绕组损坏。由此导致的停产给企业造成巨大的损失。

变频器+电动机使用中必须了解的17个问题

电动机是目前为止使用频率高的旋转工具了，随着变频器的发展和普及，越来越多的电动机需要配合着变频器一起使用，可是在变频器和电动机配套使用的过程中不可避免的会遇到很多的问题，这些暴露的问题越来越值得我们深思和交流。1，请问电机软起动器是否能节能 ?

5，使用 100KVA 变压器供给总功率100kW电器(大为37kw )够用不?100KVA 的变压器能带多大的负载 ? 看了下面的计算公式就知道了P=容量 功率因数 *80%=100*0.9*80%=72KW，一般**负荷 20%运行1小时是允许的,所以够用。主要看总电流**没**, 100KVA 的变压器高压电流是 5.8A ,低压电流是150A ,即便偶尔的**也不要紧,主要看温升别**过 55度。温升等于实际温度减去环境温度。6，请问如何测量电机的绝缘电阻?如果是三相交流电机,测量电机三相绕组的相间和对地的绝缘电阻。如果是直流电机,测量电机电枢绕组对地,串激绕组对地,他激绕组对地,串激绕组对他激绕组。按被测电机电压等级选择相应的摇表。测量步骤 :---断开电源---对地放电---如果是三相交流电机打开中心点(如过可以）---如果是直流电机,提起电刷。---用摇表分别检测相间和对地绝缘电阻---对地放电---恢复线路---记录绝缘电阻,及环境温度在案7，什么是无刷无环起动器?无刷无环起动器是一种克服了绕线式异步电动机装有滑环、碳刷和复杂的起动装置等缺 点,而保留了绕线电机起动电流小,起动转矩大等优点的起动设备。凡原来采用电阻起动 器、电抗器、频敏变阻器、液体变阻起动器、软起动器起的 JR 、 JZR 、 YR 、 YZR 三相 绕线转子交流异步电动机 (变速、装有进相机的除外)均可选用 “ 无刷无环起动器 ” 来更新 换代。8，电机的电容起动方式有几种?有两种起动:1、电容起动(指电机启动后电容断开);2，电容启动并运转（电容参与启动后参与运转）。9，变压器能作为变频器的负载吗?从原理上讲应该是可以的,但在实际中却不实用,变频器就是不用变压器升压,也应该有可用于 380V 以上电路的品种的,如果要更高电压的,那也有直接用 220V 或 380V 直接 变频再用倍压方式取得高压的电路可以采用。变频器主要用于负载驱动(如电动机),很 少用于电源变频的,而变频器的功能远远不**于变频本身,还有很多的附加功能,如各类的保护等,如果用变频器来获得变频电源,从经济的角度考虑是不可取的,建议采用其 他变频电路。10，变频器能否调至1Hz 吗,高可以调多少HZ 使用?如果变频器用在一般的交流异步电机上, 变频器调至1Hz 时已经接近直流, 是**不可以的,电机将运行在变频器限制内的大电流下工作,电机将会发热严重,很有可能烧毁电 机。如果**过 50Hz 运行会增大电机的铁损, 对电机也是不利的, 一般好不要**过 60Hz , (短 时间内**过是允许的)否则也会影响电机使用寿命。11.变频器的频率调节电阻工作原理是什么?为什么调节电阻能改变频率?变频器的频率调节电阻是用来把变频器的 10V 基准电压进行比例分压, 然后送回变频器的 主控板。变频器主控板再把电阻送回来的电压进行模数转换读取数据,然后再换算成额定 频率的比例值输出当前频率,因此调整电阻值即可以调整变频器的频率。12，变频器能对电机电流解耦吗?变频能解耦吗?不能!但它只要输13，感应电动机启动时为什么电流大?而启动后电流会变小?当感应电动机处在停止状态时,从电磁的角度看,就象变压器,接到电源去的定子绕组相 当于变压器的一次线圈,成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈;定子绕组和 转子绕组间无电的的联系,只有磁的联系,磁通经定子、气隙、转子铁芯成闭路。当合闸 瞬间,转子因惯性还未转起来,旋转磁场以大的切割速度 —— 同步转速切割转子绕组, 使转子绕组感应起可能达到的高的电势,因而,在转子导体中流过很大的电流,这个电 流产生抵消定子磁场的磁能,就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。定子方面为了维护与该电源电压相适应的原有磁通,遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大,故定子电流也增得很大,甚**达额定电流的 4~7倍,这就是启动电流大的缘 由。启动后电流为什么小:随着电动机转速增高,定子磁场切割转子导体的速度减小,转子导 体中感应电势减小,转子导体中的电流也减小,于是定子电流中用来抵消转子电流所产生 的磁通的影响的那部分电流也减小,所以定子电流就从大到小,直到正常。14，载波频率对变频器及电机有什么影响?载波频率对变频器输出电流有影响：(1)运行频率越高,则电压波的占空比越大,电流高次谐波成份越小,即载波频率越高, 电流波形的平滑性越好;(2)载波频率越高,变频器允许输出的电流越小;(3)载波频率越高,布线电容的容抗越小(因为 Xc=1/2πfC),由高频脉冲引起的漏电 流越大。载波频率对电机的影响：载波频率越高,电机的振动越小,运行噪音越小,电机发热也越少。但载波频率越高,谐 波电流的频率也越高,电机定子的集肤效应也越严重,电机损耗越大,输出功率越小。15，为什么变频器不能用作变频电源?变频电源的整个电路由交流一直流一交流一滤波等部分构成,因此它输出的电压和电流波 形均为**的正弦波 , 非常接近理想的交流供电电源。 可以输出世界任何国家的电网电压和 频率。而变频器是由交流一直流一交流 (调制波) 等电路构成的 , 变频器标准叫法应为变频调速器。 其输出电压的波形为脉冲方波 , 且谐波成分多 , 电压和频率同时按比例变化 , 不可分别调整 , 不符合交流电源的要求。原则上不能做供电电源的使用 , 一般仅用于三相异步电机的调速。16，使用变频器时,电机温升为什么比工频时高呢?因为变频器输出波形不是正弦波，而是畸形波,在额定扭矩下的电机电流比工频时要 多出约 10%左右,所以温升比工频时略有提高。另外还有一点:当电机转速降低的时候,电机散热风扇速度不够,电机温升会高一些。17，电机的防护等级是什么意思?举例来说, IP23的电机指电机能够防止大于 12mm 的固体物体侵入, 防止人的手指接触到内部的零件防止中等尺寸(直径大12mm )的外物侵入。能够防止喷洒的水侵入 ,或防 止与垂直的夹角小于 60度的方向所喷洒的水进入造成损害。IP (INTERNATIONAL PROTECTION)防护等级系统是由 IEC (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)所起草。将电机依其防尘防湿气之特性加以分 级。这里所指的外物含工具,人的手指等均不可接触到电机内之带电部分,以免触电。 IP 防护等级是由两个数字所组成,* 1个数字表示电机离尘、防止外物侵入的等级,* 2个数字表示电机防湿气、防水侵入的密闭程度,娄字越大表示其防护等级越高。

目前，机械负载与电机转矩特性有许多种类，常用有三种：
1. 恒转矩负载。如传送带， 升降机等
用公式表式为 P=TN/975 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速
对恒转矩，系统设计应注意：
(1) 电机应选变频器电机
(2) 变频柜应加装冷却风扇
(3) 增大电机容量，降低负载特性
(4) 增大变频器的容量
(5) 变频器的容量与电机的容量关系应根据品牌，一般为1.1~1.5电机的容量。
2. 平方转矩负载。如风机，水泵类
用公式表式为 T=K1N2 ，P=K2N3 P-电机的功率 T-电机转矩 N-电机转速
一般，风机，水泵，采用变频节能，理论与实际证明节能为40~50%左右，此类应用占变频器应用30~40%左右。
对平方转矩负载，系统设计应注意：
(1) 电机通常选异步交流电机。
(2) 根据环境需要，选电机防护等级和方式。
(3) 大于7.5KW变频柜,应加装通风散热设施
(4) 电机与变频器容量关系。
关系系数 国外变频器容量 国产变频器容量
国外变频器容量相当国外电机容量 1.3-1.5电机容量国产电机容量 1.5-2电机容量
3. 恒功率负载。如卷扬机，机床主轴。
公式：P=TN/975=CONT。
一般达到特定速度段时，按恒转矩，**过特定速度时，按恒功率运转。
恒功率机械特性较复杂。

郑州腾龙电气设备有限公司
特点：
●可实现对多台水泵电机的控制，根据即时水压值与水压设定值的对照，选择投入水 ，泵的台数，及已投入水泵的运行转速；
●具有睡眠唤醒、分时段分压供水、带稳压泵或附属小泵等多种节能运行功能选择；
●优良的软启动功能，降低启动冲击电流，延长水泵系统寿命；
●针对多台泵系统，可定时轮换，消除水泵长时间不用锈蚀或长时间使用磨损；
●水压数字模糊控制，智能调节，相应时间快，稳定性好；
●数字面板控制，数字显示运行水压压力、频率、时间及水泵工作参数；
●过压，过载，过流，过热等自动保护功能；
●自动/手动功能，**供水系统连续运转；
● 优良自动化控制及节电效果，节电率为：20%-60%。
应用范围：
高层建筑、住宅小区、企事业单位生活供水，工业生产用水，城市自来水供水，城镇农村安全饮水，城市热网二次补水，锅炉补水，农业和园林喷灌用水，消防稳压；污水、废水处理；大型广场、公园绿化排灌系统；油田输油管道、油库、油泵站、油港恒压输油系统等等。
姓　　名：陈泽华先生 （）
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