變頻調速電動（dòng）機繞組損壞原因分析

引言

變頻調速電動機是（shì）由變頻器（qì）做電源完成（chéng）供電的，電壓波（bō）形中高（gāo）次諧波（bō）的含量一般較（jiào）多，電源的品質和工頻電源相比是有差距的。該類型電動機（jī）的損害較（jiào）大，峰值的電壓也（yě）很高，必須要有完善的絕緣結構。繞組性能的好壞（huài）直接影響了電動機的性能，因此必須要確保電動機繞組正常運行。

1、控製方法選擇不當

控製方法的（de）選擇不當是變頻調速電動機繞組損壞的一個重要原因，會經常燒壞（huài）電動機，如（rú）煤礦井下使（shǐ）用（yòng）的皮帶運輸機。一般（bān）而言，多台電動機拖動有需要協調實時控製各（gè）個電動機輸出（chū）轉矩平衡的時（shí）候，功率的分配也會趨向乎衡。低量的輸（shū）出頻率出現一些差別的話，就會使得輸出頻率過低的（de）變頻器（qì）進人能量回饋（kuì）狀態，導致電動機出（chū）現過壓的故障（zhàng），甚至產（chǎn）生（shēng）過熱問題。控（kòng）製方法選擇錯（cuò）誤的話，變頻器的元件就會（huì）被燒壞，電動機繞組也會被損壞（huài），這（zhè）是較為常見的（de）故障。

對此（cǐ），在解決變頻調速電動機繞組損壞的故障中,必須要選擇合適的控製方法，加減速度控製時間。更為（wéi）重要的是，在減速時間的把控（kòng）下，必須要防止速度過快，以免出現電動機（jī）發電狀態。如果變頻器（qì）有製動地電（diàn）阻的話，這種（zhǒng）情況就（jiù）會好些，對控製方法選擇的要求較低。

2. 維護措施應用不到位

一且變頻調速電機出現繞組損壞的問（wèn）題,給予相應科學有效的維護是（shì）極為關鍵（jiàn）的。但是在實際（jì）上會因維護措施不當會加（jiā）劇（jù）繞組的損壞程度。加上（shàng），現場（chǎng）維修人（rén）員相關的知識結構不全麵，技術應用不（bú）到位（wèi），或者對現場的突發（fā）情況把控不到位等等因素都會導致（zhì）變頻（pín）調速電（diàn）動機的繞組出現問題。可見，維護措施應用不恰（qià）當以及維護人員自身專業知識（shí）和技能（néng）的欠缺是變頻調速電動機繞（rào）組損壞的一個重要原因。對此，工作人員可以通過（guò）采取（qǔ）以下幾點措施進行（háng）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（tiáo）件的實（shí）際（jì）情況來為電動機選擇合適的繞組，一般（bān）就是散線繞組和成型繞組。散線澆組正常情況下都是使用圓銅漆進行包線的，這種類型的繞組比較容易被損傷，且匝間絕（jué）緣性能較低。成型繞組的匝間絕緣耐電壓的性能好（hǎo）,因此工作人員可以使用單玻璃（lí）絲包漆包圓銅線進行處理，掛漆能力強，且有很好的散熱效果，匝間絕緣能力也比較突出。其次，在使用散線繞組進行下線的時候，線圈b頭尾兩部分不能（néng）直接連靠在（zài）一（yī）起，必須（xū）要進（jìn）行（háng）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（cí）振動現象的發生，工作人員必（bì）須要綁緊線圈端，並使（shǐ）用VPI浸漆（qī）。

最後，絕緣結構必須要根據國家規定的相關標準進行（háng）評（píng）定。具體（tǐ）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型電氣絕緣結構的鑒別（bié）和型式（shì）試驗》的評價，這其中的I型就是指電動機在使用過程中無法檢測到的局部放電]。同時，這也要求了變頻調速電動機的（de）生廠商必須要按照國家規定的相關標準來（lái）進行生產（chǎn），評（píng）價變頻（pín）器供電的電動（dòng）機絕緣結構是否與上（shàng）述標準相適應。如果在評定過程中，工（gōng）藝情（qíng）況仍然穩（wěn）定的話，而繞組被（bèi）損害就有可能是變頻器性能不佳導（dǎo）致的，也要考慮控製方法的選擇和維護是否得到等（děng）因素。此外，絕緣材料的選擇最（zuì）佳狀態就是（shì）要選擇無機（jī）絕緣材料。

3. 絕緣結（jié）構被破壞

絕緣結構是指對地絕緣（yuán）、匝間絕緣、電磁線、繞組、相間絕（jué）緣、浸漬漆和綁紮（zhā）帶和電纜引接等。絕緣結構是對變頻調速電動機進行保護的一個重要屏障，如果（guǒ）被破壞的話，就很有可能會損壞（huài）繞組。因此，在探索變頻調速電動機的繞組損壞原（yuán）因（yīn）時，必須要將絕緣結（jié）構被損（sǔn）壞考慮（lǜ）進去。一般而言，固體絕緣會在電場（chǎng）的作用下產生一定的極（jí）化現象，且會產生-些的泄漏電流，如果在（zài）一些電場強度較髙的區域，還會引發局部（bù）放電的（de）現象，導致繞組損耗過大發熱。如果電場的強度比某個標準特定（dìng）值還高的話（huà），絕緣就會通過導電通（tōng）道破壞絕（jué）緣，損害繞組。這種現場從專業角度上看稱之為固體絕緣的擊穿，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（de）擊穿又包（bāo）括了電（diàn）擊穿、熱擊穿、電化學擊穿等類型。

3.1電擊穿

在固體絕緣中會存在一定量（liàng）的導帶電子，並在一定量的外加電壓作用下，這些導帶電子就會和晶格上的離（lí）子和原子相碰捸並使其產生（shēng）遊離，這使得導帶電子就會（huì）快速增加，電流也會隨之提高，以導致介電擊穿（chuān）的問題產生（shēng）七擊穿（chuān）的主要（yào）特（tè）點（diǎn）就是電壓的作（zuò）用時間較短，擊穿的電壓較（jiào）髙，且擊穿場的強度和（hé）電場的（de）均勻程度都是息息相（xiàng）關（guān）的。因變頻調（diào）速電動（dòng）機的保護功能（néng）比普通電動（dòng）機更為（wéi）靈敏，會出現瞬間斷電的問題，所以（yǐ）擊穿部位就會產生一定的小孔，小孔的周圍絕緣幾（jǐ）乎是不會變色的，也不會產生明顯的痕跡，擊穿的位置比（bǐ）較模糊,不易被找到，伹是測量絕緣電阻一般都是比較低的，甚至為（wéi）零。

3.2熱擊穿

熱擊穿主要是因為絕緣的介電損耗後（hòu）就會產生一定的熱（rè）量,而電動機過載（zǎi）的惡化發熱量就會變得更大，如果電（diàn）動機自身的散熱性能不好（hǎo）的話就會（huì）導致溫度（dù）過（guò）快升，促使（shǐ）絕緣的老化（huà），降低其使用壽命（mìng）。嚴重（chóng）的話還會使得絕緣燒裂或者燒焦（jiāo），這（zhè）樣一來介電的（de）強（qiáng）度（dù）就會下降，過熱彩響就會最終導致熱（rè）擊穿。熱擊穿的一個主要特點就是絕緣（yuán）燒裂或者燒焦的麵積會很大,且肉眼是能直接看到的，電壓作用的時間也比電擊穿更長，而擊穿的電壓比電擊穿更低。

3.3電化學擊（jī）穿

固體絕緣電化學擊穿主要是多（duō）因素（sù）綜合作（zuò）用導致的，如發熱、遊離、化學反應等，這些不良因素的作用（yòng）就會導致電化學擊穿。在電熱化學因索的（de）影響下，有機絕緣材（cái）料就會引起劣化、損傷，直至擊穿。一般而言,這種擊穿形式在長期電壓作（zuò）用下的結果更為（wéi）嚴重，所擊穿的（de）電壓較低，絕緣材料的耐遊離性能、工藝條件、製造工作環境等都會對其有影響。

綜上所述，製造絕緣結構擊穿電壓的主要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、電場均勻程度和電壓總類等。此外，累積效應（yīng）也會對擊穿電壓有一定的影響，尤其是對本文研究（jiū）的變頻調速電動機影響更大。當電動機（jī）繞組被電壓（yā）反複衝擊後，會產生一定的（de）不完全擊穿，但是在累積效應的作用下，就會被完全擊穿。

4.結語（yǔ）

總之，控製方法的選擇、維護措施的應用、絕（jué）緣是否（fǒu）被破壞等因素是變頻調速電動機繞組損壞的主（zhǔ）要原因。電動機出現故（gù）癉的時候，一般都會檢査繞組問題，工（gōng）作人員必須要對產生繞（rào）組損壞原因進行分析，並一一排除，找到真正的原因後解決故障（zhàng）。

本文來源（yuán）於科（kē）學論壇，皖（wǎn）南電機編輯發布。