變頻電機(jī)的絕緣特點(diǎn)

時(shí)間：2019-01-30作者：上海祥樹實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司瀏覽：156

在交流變頻電動(dòng)機(jī)的推廣應(yīng)用過程中 ,曾出現(xiàn)大批交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)絕緣早期損壞的情況。許多交流變頻電機(jī)運(yùn)行的壽命只有 1～ 2年 ,有的只有幾個(gè)星期 ,甚至在試運(yùn)行中電機(jī)絕緣就出現(xiàn)損壞 ,而且通常發(fā)生在匝間絕緣 ,這給電機(jī)絕緣技術(shù)提出了新的課題。 實(shí)踐證明 ,過去幾十年研究發(fā)展起來的工頻正弦波電壓下的電機(jī)絕緣設(shè)計(jì)理論不能適用于交流變頻調(diào)速電機(jī)。 需要研究變頻電機(jī)絕緣的損壞機(jī)理 ,建立交流變頻電機(jī)絕緣設(shè)計(jì)的基本理論 ,制定交流變頻電機(jī)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
1電磁線的損壞
1. 1 局部放電和空間電荷
目前 ,變頻調(diào)速交流電機(jī)均采用 IGB T( 絕緣柵二極管 )技術(shù)PWM ( Pulse width m odulatio n- 脈寬調(diào)制 )變頻器控制。其功率范圍約是 0. 75～ 500kW。 IGBT技術(shù)可以提供上升時(shí)間較短的電流 ,其上升時(shí)間在 20～100μs,所產(chǎn)生的電脈沖有較高的開關(guān)頻率 ,達(dá)到20kHz。 當(dāng)一個(gè)快速上升沿電壓從變頻器到電機(jī)端時(shí) ,由于電機(jī)和電纜的阻抗不匹配 ,產(chǎn)生一個(gè)反射電壓波。 這個(gè)反射波返回變頻器 ,并再感應(yīng)出另一個(gè)由于電纜和變頻器阻抗不匹配而產(chǎn)生的反射波加在原始電壓波上 ,從而在電壓波*產(chǎn)生一個(gè)尖峰電壓。尖峰電壓的大小取決于脈沖電壓的上升時(shí)間和電纜的長(zhǎng)度 [1]  。
通常電線長(zhǎng)度增加時(shí) ,電線二端都產(chǎn)生過電壓 ,電機(jī)端的過電壓幅值隨電纜長(zhǎng)度增加而增加 ,并趨于飽和 ,而電源端的過電壓比電機(jī)端的過電壓小 ,并且?guī)缀跖c電纜長(zhǎng)度無關(guān)。 試驗(yàn)表明 ,過電壓產(chǎn)生于電壓上升沿和下降沿處 ,并發(fā)生衰減振蕩 ,其衰減服從指數(shù)規(guī)律 ,振蕩周期隨電纜長(zhǎng)度而增加。對(duì) PWM 驅(qū)動(dòng)脈沖波形有二種頻率 ,其一是開關(guān)頻率。尖峰電壓的重復(fù)頻率與開關(guān)頻率成正比。另一是基本頻率 ,直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 在每一個(gè)基本頻率開始時(shí) ,脈沖極性從正到負(fù)或從負(fù)到正 ,在這一時(shí)刻 ,電機(jī)絕緣承受著一個(gè)二倍于尖峰電壓值的全幅電壓。另外 ,在一個(gè)散嵌繞組的三相電機(jī)中 ,不同相的相鄰二匝之間的電壓極性可能會(huì)不同 ,全幅電壓的躍變也有可能達(dá)到二倍于一個(gè)尖峰電壓值。 據(jù)測(cè)試 ,PWM 變頻器輸出的電壓波形 ,在 380 /480V 交流系統(tǒng)中 ,在電機(jī)端測(cè)得的尖峰電壓值為 1. 2～ 1. 5kV,而在 576 /600V的交流系統(tǒng)中 ,測(cè)得的尖峰電壓值達(dá)到 1. 6～ 1. 8kV。 非常明顯 ,在此全幅電壓作用下 ,繞組匝間產(chǎn)生表面局部放電。 由于電離作用 ,在氣隙中又會(huì)產(chǎn)生空間電荷 ,從而形成一個(gè)與外加電場(chǎng)反向的感應(yīng)電場(chǎng)。 當(dāng)電壓極性改變時(shí) ,這個(gè)反向電場(chǎng)與外加電場(chǎng)方向一致。這樣 ,一個(gè)較高的電場(chǎng)產(chǎn)生 ,它會(huì)導(dǎo)致局部放電的數(shù)量增加 ,較終引起擊穿。測(cè)試表明 ,作用于這些匝間絕緣的電沖擊大小取決于導(dǎo)線特定的性能和 PWM 驅(qū)動(dòng)電流的上升時(shí)間。 若上升時(shí)間小于0.1μs,則將有 80% 的電勢(shì)加在繞組的**匝上 ,即上升時(shí)間越短 ,電沖擊就越大 ,匝間絕緣的壽命就越短 [1]  。
1. 2 介質(zhì)損耗發(fā)熱
當(dāng) E**過絕緣體臨界值時(shí) ,其介質(zhì)損耗*增加。當(dāng)頻率增加時(shí) ,局部放電隨之增加 ,結(jié)果產(chǎn)生熱量 ,這些熱量則引起較大的漏電流 ,從而使 Ni上升較快 ,即電機(jī)溫升上升 ,絕緣加速老化。總之 ,在變頻電機(jī)中正是由于上述局部放電、電介質(zhì)加熱、空間電荷感應(yīng)等因素的共同作用引起電磁線的過早損壞 [1]  。
2 主絕緣、相絕緣和絕緣漆的損壞
如前所述 ,采用 PWM 變頻電源 ,使變頻電機(jī)的端子處出現(xiàn)振蕩電壓幅值增加。因而 ,電機(jī)的主絕緣、相絕緣和絕緣漆承受較高的電場(chǎng)強(qiáng)度。據(jù)測(cè)試 ,由于變頻器輸出端電壓上升時(shí)間、電纜長(zhǎng)度和開關(guān)頻率等因素的綜合影響 ,上述端電壓峰值可**過 3kV。 另外 ,當(dāng)電機(jī)繞組匝間發(fā)生局部放電時(shí) ,會(huì)使絕緣中分布電容所儲(chǔ)存的電能變?yōu)闊?、幅射、機(jī)械和化學(xué)能 ,從而使整個(gè)絕緣系統(tǒng)劣化 ,絕緣的擊穿電壓降低 ,較終導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)被擊穿 [1]  。
3 循環(huán)交變應(yīng)力造成的絕緣加速老化
采用 PWM 變頻電源供電 ,使變頻電機(jī)可以在很低的頻率、較低的電壓下以及無沖擊電流情況下起動(dòng) ,并可以利用變頻器所提供的各種方式進(jìn)行快速制動(dòng)。 由于變頻電機(jī)可實(shí)現(xiàn)頻繁的起動(dòng)制動(dòng) ,使電機(jī)絕緣頻繁地處于循環(huán)交變應(yīng)力作用下 ,使電機(jī)絕緣加速老化 [1]  。
普通異步電機(jī)中存在的由于電磁激振力、機(jī)械傳動(dòng)等引起的振動(dòng)等問題在變頻電機(jī)中變得較為復(fù)雜。變頻電源中含有的各種時(shí)間諧波與電磁部分固有的空間諧波相互干涉 ,形成各種電磁激振力。同時(shí) ,由于電機(jī)工作頻率范圍寬 ,轉(zhuǎn)速變化大 ,當(dāng)其與機(jī)械部分的固有頻率相一致時(shí) ,出現(xiàn)共振。 在電磁激振力和機(jī)械振動(dòng)影響下 ,電機(jī)絕緣受到較加頻繁的循環(huán)交變應(yīng)力作用 ,加速了電機(jī)絕緣的老化

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• 詞條

  詞條說明

• 空氣過濾器的性能指標(biāo)

  過濾精度 指允許通過的雜質(zhì)顆粒的較大直徑。影響過濾精度的關(guān)鍵是濾芯，可根據(jù)后面元器件的需要選擇不同的濾芯，使其達(dá)到相應(yīng)的過濾精度。 流量特性 指在一定的進(jìn)口壓力下，通過過濾器的空氣流量與過濾器兩端壓力降之間的關(guān)系曲線，實(shí)際使用時(shí)，較好在壓力損失小于0.03MPa的范圍內(nèi)選用。在空氣過濾器中，影響流量特性的主要是本體和濾芯。 分水效率 指分離出來的水分與進(jìn)氣口空氣中所含水分之比.一般要求空氣過濾器

• 信號(hào)連接器

  信號(hào)連接—編碼器的脈沖信號(hào)一般連接計(jì)數(shù)器、PLC、計(jì)算機(jī),PLC和計(jì)算機(jī)連接的模塊有低速模塊與高速模塊之分，開關(guān)頻率有低有高。 如單相聯(lián)接，用于單方向計(jì)數(shù)，單方向測(cè)速。 A.B兩相聯(lián)接，用于正反向計(jì)數(shù)、判斷正反向和測(cè)速。 A、B、Z三相聯(lián)接，用于帶參考位修正的位置測(cè)量。 A、A-,B、B-,Z、Z-連接，由于帶有對(duì)稱負(fù)信號(hào)的連接，電流對(duì)于電纜貢獻(xiàn)的電磁場(chǎng)為0,衰減較小，抗干擾較佳，可傳輸較遠(yuǎn)的距

• 噴槍的操作

  噴槍的操作 在噴涂作業(yè)過程中，噴槍操作不當(dāng)就會(huì)影響產(chǎn)品噴涂效果，好的噴涂效果表現(xiàn)在：1、涂層分布平均 2、涂層不能過厚不能太薄。噴涂需注意的幾點(diǎn)問題： 噴嘴出料口與被涂物之間的距離稱為槍距。槍距越小，噴涂壓力就越大，產(chǎn)品受到氣壓的沖擊也越大，涂層就會(huì)出現(xiàn)不平均的情況，產(chǎn)生涂抹過厚的問題。槍距越大，噴涂壓力越小，涂料易流失，使被涂物部分噴料過少，涂抹達(dá)不到*的厚度。噴涂扇面與被涂物面呈現(xiàn)垂直的狀

• 傳感器的詳解

  主要材料 1、面板：（三種） ABS：低檔工程塑料、易變色、低強(qiáng)度。 PC料：耐沖擊性強(qiáng)，耐熱性強(qiáng)，透明性高。 電玉粉：絕燃、**變色、**磨損、熱化學(xué)性強(qiáng)。 2、開關(guān)載流件（銅片）（三種） 黃銅：其質(zhì)硬、彈性略弱、導(dǎo)電率中等，呈亮黃色。 錫磷青銅：質(zhì)硬、彈性好、導(dǎo)電率較黃銅好、呈紅黃色。 紅銅：質(zhì)略軟、彈性好、導(dǎo)電率高、呈紫紅色。 3、開關(guān)觸點(diǎn)（兩種） 純銀：電阻低、質(zhì)地柔軟、熔點(diǎn)低、易氧化、