用濾波技術消除變頻器對電動機的影響
時間:2008-07-14 08:41:00來源:yangliu
導語:?不同類型的逆變器對電動機的影響不同,但是對籠型感應電動機的運行會產生顯著影響,它會使電動機的損耗增加,效率降低,溫升增高,高溫使得絕緣物的揮發和降解加速,介電強度和體積電阻率很快下降。
隨著電力電子技術的迅速發展,由逆變器供電的交流電動機變頻調速技術的應用日益廣泛。目前,逆變器的調制頻率越來越高(現在實用的超靜型IGBT逆變器的調制頻率已達15kHz左右)。隨著軟開關技術的實現,逆變器的調制頻率還將進一步提高,而對一般的正弦調制逆變器而言,其輸出的主要諧波分量的頻率為調制頻率的2~3倍,由于逆變器輸出中通常含有相當大的諧波,對交流電動機的運行會產生許多不利影響。
不同類型的逆變器對電動機的影響不同,但是對籠型感應電動機的運行會產生顯著影響,它會使電動機的損耗增加,效率降低,溫升增高,高溫使得絕緣物的揮發和降解加速,介電強度和體積電阻率很快下降,有可能導致絕緣的炭化和功能的喪失。在逆變器供電的電動機里,諧波電流所產生的磁場相對轉軸是高速旋轉的,它所引起的軸電勢比較高,可能擊穿軸承油膜,引起軸電流流過軸承,對軸承造成危害(這類事故在IGBT逆變器供電的情況下時有發生)。
由于電動機線圈之間有分布電容存在,高次諧波電壓輸入時,在各線圈之間,電壓的分擔是不均勻的,往往有40%左右的電壓將由第一個線圈承擔。這個線圈的絕緣長期反復承受這樣的高壓作用,容易出現老化,以致首匝線圈經常成為電動機絕緣損傷點。
變頻器的輸出電壓幅值對地電壓約為標準電壓的3倍多,而變頻器電壓的變化率很高,它引起的振蕩使電壓應力變得很高。電動機端電壓由于零點漂移將存在三相不平衡。另外,變頻器與電動機之間的連接電纜也將成為系統的一部分,當開關頻率很高時,長電纜將在變頻器與電動機之間產生駐波,會使電動機的端電壓提高1倍,這些都使電動機繞組承受到比電網供電更高的電壓,也將造成電動機絕緣下降。
為了提高電動機的使用壽命,保證其可靠運行,對加裝變頻器的電動機應減短連接電動機與變頻器的電纜長度,必須選用不易輸出高反射電壓的變頻器和專用變頻驅動電動機或使用濾波器。這種濾波器有的接在電動機端,稱為電動機端濾波;接在逆變器的輸出端的,叫做逆變器輸出濾波。
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