变频调速电机以其独特的供电方式,依赖变频器提供电源,其电压波形中高次谐波含量较高,相较于工频电源,电源品质有所欠缺。此类电机的损害风险较大,电压峰值较高,因此,其绝缘结构需十分完善。绕组性能的优劣直接影响电机性能,故确保绕组正常运行至关重要。
1、控制不当致损坏
不当的控制策略是导致变频调速电机绕组损坏的关键因素之一,常引发电机烧毁,如煤矿井下皮带运输机等设备。通常,多台电机协同工作时,需实时调整以平衡输出转矩,功率分配亦需均衡。若输出频率过低,变频器易进入能量回馈状态,导致电机过压,甚至过热。控制策略错误,将烧毁变频器元件,损害电机绕组,这是常见的故障类型。为此,在解决绕组损坏问题时,需选择恰当的控制方法,调整加减速度控制时间。特别是,在减速过程中,需避免速度过快,防止电机进入发电状态。若变频器配备制动电阻,则对控制方法的要求相对降低。
2、维护措施不到位
一旦变频调速电机绕组出现损坏,采取科学有效的维护措施至关重要。然而,实际操作中,不当的维护措施会加剧绕组损坏。此外,维修人员知识结构不完善、技术应用不当,或对突发情况应对不力等因素,都可能导致绕组问题。可见,维护措施不当及维修人员专业能力不足是绕组损坏的重要原因。为解决此问题,可采取以下措施:
首先,根据电机拖动设备和现场条件,选择合适的绕组类型,如散线绕组或成型绕组。散线绕组通常使用圆铜漆包线,易受损,绝缘性能较差。成型绕组匝间绝缘耐压性能佳,可使用单玻璃丝包漆包圆铜线处理,具有优异的挂漆能力和散热效果,匝间绝缘性能突出。其次,散线绕组下线时,线圈首尾部分应分离,以防止匝间电压升高。此外,为防止电磁振动,需绑紧线圈端并使用VPI浸漆。*后,绝缘结构需符合国家相关标准,如GB/T 22720.1-2008/IEC60034-18-41:2006,确保电机绝缘结构符合标准。若工艺稳定而绕组损坏,可能因变频器性能不佳或控制方法不当等因素导致。
3、绝缘结构受损
绝缘结构包括对地绝缘、匝间绝缘、电磁线、绕组、相间绝缘、浸渍漆、绑扎带和电缆引接等,是保护变频调速电机的重要屏障。若绝缘结构受损,将导致绕组损坏。在分析绕组损坏原因时,需考虑绝缘结构受损因素。固体绝缘在电场作用下会产生极化现象和泄漏电流,高电场强度区域可能引发局部放电,导致绕组损耗过大发热。若电场强度超过特定值,绝缘将破坏,损害绕组,产生裂缝、烧痕和熔化通道。固体绝缘击穿包括电击穿、热击穿和电化学击穿等类型。
3.1电击穿
固体绝缘中存在导带电子,在外加电压作用下,导带电子与晶格离子和原子碰撞产生游离,导致电流增加,产生介电击穿。电击穿特点为电压作用时间短,击穿电压高,击穿场强与电场均匀程度相关。变频调速电机保护功能较灵敏,易出现瞬间断电,击穿部位产生小孔,周围绝缘无变色,痕迹不明显,位置模糊,但绝缘电阻较低。
3.2热击穿
热击穿因绝缘介电损耗产生热量,电机过载发热加剧,若散热不良,温度快速升高,导致绝缘老化,降低使用寿命,严重时绝缘烧裂或烧焦,介电强度下降,过热影响*终导致热击穿。热击穿特点为绝缘烧裂或烧焦面积大,可见,电压作用时间长于电击穿,击穿电压低于电击穿。
3.3电化学击穿
固体绝缘电化学击穿由多种因素综合作用导致,如发热、游离、化学反应等,这些因素导致电化学击穿。在电热化学因素影响下,有机绝缘材料劣化、损伤直至击穿。长期电压作用下,这种击穿形式更为严重,击穿电压低,受绝缘材料耐游离性能、工艺条件、制造工作环境等因素影响。
综上所述,影响绝缘结构击穿电压的主要因素有电压作用时间、温度、电场强度、机械负荷、电场均匀程度和电压类型等。累积效应对击穿电压也有一定影响,对变频调速电机影响更大。电动机绕组在电压反复冲击下,可能产生不完全击穿,在累积效应作用下,*终导致完全击穿。
4、结语
变频调速电机绕组损坏主要由控制方法选择、维护措施应用和绝缘结构是否受损等因素导致。电机出现故障时,需检查绕组问题,分析原因,逐一排除,找到并解决故障。在此过程中,皖南电机、安徽皖南电机和皖南电机价格表 都是需要关注的重要因素,确保在维护和选择电机时能够得到专业的指导和合理的价格参考。