例1,某变频切换控制系统,变频器启动运行正常,而邻近液位计读数偏高,一次表输入4mA时,液位显示不是下限值;液位未到设定上限值时,液位计却显示上限,致使变频器接收停机指令,迫使变频器停止运行。
这显然是变频器的高次谐波干扰液位计,干扰传播途径是液位计的电源回路或信号线。解决办法:将液位计的供电电源取自另一供电变压器,谐波干扰减弱,再将信号线穿入钢管敷设,并与变频器主回路线隔开一定距离,经这样处理后,谐波干扰基本***,液位计工作***正常。
例2,某变频控制液位显示系统,液位计与变频器在同一个柜体安装,变频器工作正常,而液位计显示不准且不稳,起初我们怀凝一次表、二次表、信号线及流体介质有问题,更换所有这些仪表、信号电缆,并改善流体特性,故障依然存在,而这故障就是变频器的高次谐波电流通过输出回路电缆向外辐射,传递到信号电缆,引起干扰。 解决办法:液位计信号线及其控制线与变频器的控制线及主回路线分开一定距离,且柜体外信号线穿入钢管敷设,外壳良好接地,故障排除。
例3,某变频控制系统,由两台变频器组成,且在同一柜体内,变频器调频方式均为电位器手调方式,运行某一台变频器时,工作正常,两台同时运行时,频率互相干扰,即调节一台变频器的电位器对另一台变频器的频率有影响,反过来也一样。开始我们认为是电位器及控制线故障,排除这种可能后,断定是谐波干扰引起。
解决办法:把其中一只电位器移到其他柜体固定,且引线用屏蔽信号线,结果干扰减弱。为了彻底***干扰,重新加工一个电控柜,并与原柜体一定距离放置,把其中的一台变频器移到该电控柜,相应的接线及引线作必要的改动,这样处理后,干扰基本消除,故障排除。
例4,某变频控制系统,切换两套机泵,原先机泵是靠自耦***启动工频运行正常,现改为变频运行,虽能实现调频减速功能,但变频器输出端到电动机间的输出线严重发热,电动机外壳温升加重,经常出现保护跳闸。这是由于变频器输出电压和电流信号中包含PWM高次谐波,而谐波电流在输出导线和电动机绕线上形成附加功率损耗。
解决办法:把变频器输入线与输出线分开,分别走各自的电缆沟,选用大一号截面的电缆换原先电缆,输出端与电动机之间的电缆长度尽可能短。这样处理后,发热故障排除。
对现场出现的各种变频器高次谐波干扰,基本上都能照以上介绍的方法顺利***,但对谐波成分及幅度要求很严的设备,彻底***高次谐波干扰非常困难,有待进一步攻关解决。
电动机的调速与控制,是工农业各类机械及办公、民生电器设备的基础技术之一。随着电力电子技术、微电子技术的惊人发展,采用“专用变频感应电动机+变频器”的交流调速方式,正在以其***的性能和经济性,在调速领域,引导了一场取代传统调速方式的更新换代的变革。
它给各行各业带来的福音在于:使机械自动化程度和生产效率大为节约能源。提高产品合格率及产品质量、电源系统容量相应提高、设备小型化、增加舒适性,正以很快的速度取代,传统的机械调速和直流调速方案。
由于变频电源的特殊性,以及系统对高速或低速运转、转速动态响应等需求,对作为动力主体的电动机,提出了苛刻的要求,给电动机带来了在电磁、结构、绝缘各方面新的课题。
轴电流是前轴与后轴和基座的电位差,所产生的电流把轴电***生的回路切断,就不会产生轴电流,轴承绝缘处理是切断轴电流回路,***好方法。非驱动端受力较小,易于使用绝缘材料,所以在变频电机的尾部做绝缘。
主轴和轴承上因感应电流,导致的跳火可导致轴承表面腐蚀、金属表面形成缩孔以,及轴承滚动轨道上形成凹槽等缺陷。
为防止轴电流,对容量超过160KW电动机,应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流,结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取轴承绝缘措施。
至于为什么驱动端不使用绝缘轴承呢,电动机的轴与基座形成一个环,交变磁通穿过产生感应电势,如果这个环形成通路就有电流通过,电流穿越轴承界面会产生电蚀。一般采取将一端轴承做绝缘处理,以切断电流通路,保护轴承。由于非驱动端受力较小,易于使用绝缘材料,所以都在非驱动端做绝缘。