變頻調速電動機（jī）繞組損壞原（yuán）因分（fèn）析

引言

變（biàn）頻調速電動機是由變（biàn）頻器做電源完（wán）成供電的，電壓波形中高（gāo）次諧波的（de）含量一般較多，電源的品質和工頻電源相（xiàng）比是有差距的。該類型電動（dòng）機的損害較大，峰值的電壓也很（hěn）高，必須要有完善的絕緣結構。繞組性能的好壞直接影（yǐng）響了電動機的性能，因此必須要確保電動機（jī）繞組正常運行。

1、控製（zhì）方法選擇不當

控（kòng）製方法的選擇（zé）不當是變頻（pín）調速（sù）電動機繞（rào）組損壞的一個重要原因，會經（jīng）常燒壞電動機，如煤礦井下使用的皮帶運輸機。一般而（ér）言，多台（tái）電（diàn）動機拖動有需要協調實（shí）時控製各個電動機輸出轉矩平衡的時候，功率的分配也會趨（qū）向乎衡。低量的輸（shū）出（chū）頻率出現一些差別的話，就會使得輸（shū）出頻率過低的變頻器進人能量回饋狀態，導致電動機出現（xiàn）過壓的故障，甚至（zhì）產生過熱問題。控製方（fāng）法選擇（zé）錯誤的話，變頻器的元（yuán）件就會被燒壞，電動機（jī）繞組也會被損壞，這是較為常見的故障。

對此，在解決變頻調速電動機繞組損壞的故障中,必須要選擇合（hé）適的控製方法，加減速度控製時間。更（gèng）為重要的是，在減速時間的把控下，必須要防止速度過快，以免出現電動機發電狀態。如果變頻器有（yǒu）製動地電阻的話，這種情況就會好些，對（duì）控製方法選擇的要求較低。

2. 維護措（cuò）施應用不到位

一且變頻調速電（diàn）機出現繞組損壞的問題,給（gěi）予相應科學有效的維護是（shì）極為關鍵的。但是在實際上（shàng）會因維護措施（shī）不當會加劇繞組的損壞程度（dù）。加上，現場維修人員（yuán）相關的知識（shí）結構不全麵，技術應用不到位，或者對現場的突發情況把控不到位等等因素都會導致變頻調速電（diàn）動機的（de）繞組出現問題。可見，維護措施應用不恰當以及維護人員自（zì）身專業知識和技（jì）能（néng）的欠缺是變頻調速電動機繞組損壞的一個（gè）重（chóng）要（yào）原因。對此，工作人員可以通過（guò）采取以（yǐ）下幾點措施進行解決。

首先，也是最為關鍵的就是工作人員要按照電動機拖動的設備以及現場條件的實際情況（kuàng）來為電動機選擇合適的繞組，一般就是散線（xiàn）繞組和成型繞組。散線澆組正常情況下都是（shì）使用圓銅漆進行包線的，這種類型（xíng）的繞組比較容易被損傷，且匝間絕緣性能較低。成型繞組的匝間絕緣耐（nài）電（diàn）壓的性能好,因此工作人（rén）員可以使（shǐ）用單玻璃絲包漆包圓銅線（xiàn）進行（háng）處理，掛（guà）漆能力強，且有很好的散熱效（xiào）果，匝間絕緣能力也比較突出。其次，在使用（yòng）散線繞組進（jìn）行下線的時候，線圈b頭尾兩部分不能直接連靠在一起，必須要進行分離，目的就是為了防止匝間電壓的升髙。其次，為了防止電磁振（zhèn）動（dòng）現象的（de）發（fā）生，工作人員必須要綁緊（jǐn）線圈端，並使用VPI浸漆。

最後，絕緣結構必須要根據國家規定的（de）相關標準（zhǔn）進行評定。具體如下，按照國家規定標準GB/T 22720.1-2008/IEC60034-18-41:2006，IDT《旋轉電機 電壓型變頻器供電的旋轉電機I型電氣絕緣（yuán）結構的鑒別和型（xíng）式試驗》的評價，這其中的I型就是指電（diàn）動機在使用過程中無法（fǎ）檢測到的局部放電]。同時，這也要求了變頻調速電動機（jī）的（de）生廠（chǎng）商必須要按照國家規定的相關標準來進行生產，評價變（biàn）頻（pín）器供電的電動機絕緣結構是否（fǒu）與上述標準相適應。如（rú）果在評定過程中（zhōng），工藝情況仍然穩定的（de）話，而繞組被損害就有可能是變頻器性能（néng）不佳導致的，也要考慮控製方法的選擇和（hé）維護是否得（dé）到等因素。此外，絕緣材料的選擇最佳狀態就是要選擇無機絕緣（yuán）材料。

3. 絕緣結構被破壞

絕緣（yuán）結構是指對地絕緣、匝間絕緣、電磁線、繞組、相（xiàng）間絕緣、浸漬漆和（hé）綁紮帶和電纜引接等（děng）。絕緣結構是對（duì）變頻調速電動機進行保護的一個重要屏障，如果被破壞的話，就很有可能會損壞繞組。因此，在探索變頻調速電動機的繞組（zǔ）損壞原因時，必須要將絕緣（yuán）結構被損壞考慮進去。一般而言，固體絕緣會在（zài）電場的作用下產生一定的極化現象，且會產生-些的泄漏電流，如果在一些（xiē）電（diàn）場（chǎng）強度較髙（gāo）的區（qū）域，還會引發局部放（fàng）電的現象，導（dǎo）致繞組損耗過大發熱。如果電（diàn）場的強度（dù）比某個標準特（tè）定值還高的話，絕緣就會通過導（dǎo）電通道（dào）破壞絕緣，損害繞組。這種現場從（cóng）專業角度上看稱之為固體絕緣的擊穿（chuān），影響是會產生裂縫、燒痕和熔化的通道。普遍意義上講，固體結緣的擊穿又包括了電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿等類型。

3.1電（diàn）擊穿

在固體絕緣中（zhōng）會存在一定量的導帶電子，並在一定（dìng）量的外加電壓作用下，這（zhè）些導帶（dài）電子就會和晶（jīng）格上的離子和原子相碰捸並使其（qí）產生遊離，這使得（dé）導帶電（diàn）子就會快速增加，電（diàn）流也會隨之提高，以導（dǎo）致介電擊穿的問題產生七（qī）擊穿的主要特點就是電壓的作用時間（jiān）較短，擊穿的電壓較髙，且擊穿（chuān）場的強度和電場的均勻程度都是息（xī）息相關的。因變頻調速電（diàn）動機的保護功（gōng）能比普通電動機更為靈（líng）敏，會出現瞬間斷電的問題，所以擊穿部位就會產（chǎn）生一定的小孔，小孔的周圍（wéi）絕緣幾乎是不會變色的，也（yě）不會產生明顯的痕（hén）跡，擊穿的位置比較模（mó）糊,不（bú）易被找到，伹是測量絕緣電阻一般都是比較低的，甚至為零。

3.2熱擊穿

熱擊穿主要是因為絕緣的介電損（sǔn）耗後就會產（chǎn）生一定（dìng）的（de）熱量,而電動機（jī）過載的（de）惡化發熱量就會變得更大，如果電動機自身的散熱性能不好的話（huà）就會導致溫度過快升，促使絕緣的老化，降低（dī）其使用壽命。嚴（yán）重的話還會使得絕緣燒裂或者燒焦，這（zhè）樣一來介電的強度就會下降，過熱彩響就會最終導致熱擊穿。熱擊穿的一個主要特點就是絕緣燒裂或者燒焦的麵積（jī）會很大,且肉眼是能直接（jiē）看（kàn）到的，電壓作用的時（shí）間也比（bǐ）電擊穿更長，而擊穿的（de）電壓比（bǐ）電擊穿更低。

3.3電化學擊穿

固體絕緣電化學擊穿主要是多因（yīn）素綜合作用導（dǎo）致的，如發熱、遊離、化學（xué）反應（yīng）等，這些不良因素的作用就會導致電化學擊穿。在電熱化學（xué）因索（suǒ）的影響下，有機絕緣材料就會引起（qǐ）劣化、損傷，直至擊穿。一（yī）般而言,這種擊穿形式在（zài）長期電壓作用下的結果更為（wéi）嚴重（chóng），所擊穿的電壓較低，絕緣材（cái）料的耐遊離性能、工藝條件、製造（zào）工作環（huán）境等都會對其有影響。

綜上所（suǒ）述，製造絕緣結構擊穿電壓的主要（yào）因素有電壓作用的時間、電壓作用的溫度、電場的溫度、機械負荷、電（diàn）場均勻程（chéng）度和電壓總類等。此外，累積效應也會對擊穿電壓有一定的影（yǐng）響，尤其是對本文研究的變頻調（diào）速電動機影響更大。當電動機繞組被（bèi）電壓（yā）反複衝擊後，會產生（shēng）一定（dìng）的不完（wán）全擊穿，但是在累積效應的作用下，就會被完全擊穿。

4.結語

總之，控（kòng）製方法的（de）選擇、維護措施的應用、絕緣是否被破壞等（děng）因素是變（biàn）頻調速電動機繞組損壞的主要原（yuán）因（yīn）。電動（dòng）機出（chū）現故癉的時候，一般都會檢査繞組問題，工作人員必須（xū）要對產生繞組損壞（huài）原因（yīn）進行分（fèn）析，並一一（yī）排（pái）除，找到真正的原因後解決故障。

本文來（lái）源於科學論壇，皖（wǎn）南電機編輯發布（bù）。