變頻電機意外“損毀”
變頻驅動(dòng)采用脈寬調制 (PWM) 技術(shù)來(lái)控制電機的輸入電壓和頻率。
當電源和負載之間存在阻抗不匹配時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生反射。使電機端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現瞬態(tài)過(guò)沖電壓，這會(huì )導致電機繞組絕緣擊穿造成計劃外停工。
案例：某集團企業(yè)，使用的水泵是普通工頻電機，由變頻器控制。意外發(fā)生了電機損毀。變頻器與電機間的電纜長(cháng)度為20m。以下是MDA 500測量結果。
過(guò)沖電壓可能擊穿設備的絕緣，如電動(dòng)機的匝間絕緣。一次瞬態(tài)過(guò)電壓的沖擊可能不會(huì )立即中斷設備，隨著(zhù)多次沖擊的累積，可能使設備逐漸受損最終導致毀壞。
變頻電機，機端瞬態(tài)沖擊電壓—電機損壞
1、由變頻器供電的電動(dòng)機，普遍存在過(guò)沖電壓現象。機端實(shí)際瞬態(tài)電壓的沖擊峰值，由運行現場(chǎng)的變頻器、電纜長(cháng)度等因素決定。 2、電動(dòng)機的匝間絕緣，只能承受某種程度的沖擊電壓。 3、若沖擊電壓超出電機的絕緣指標，電機將存在損毀風(fēng)險。
電動(dòng)機機端沖擊電壓的最大允許值 ：
標準電機：依據相關(guān)的電機標準 - IEC（GB）、NEMA。 特殊電機：依據電機生產(chǎn)廠(chǎng)家的說(shuō)明書(shū)、檢測報告等。
原則：抑制過(guò)沖電壓
變頻器輸出端，安裝低通濾波器。 變頻器輸出端，串聯(lián)電抗器。 電機端，并聯(lián)RC阻抗。
案例：“串聯(lián)電抗器”解決方案，Fluke MDA實(shí)測 某無(wú)縫鋼管廠(chǎng)：變頻風(fēng)機，變頻器與電機間的電纜長(cháng)度約10m?？蛻?hù)采用了“串聯(lián)電抗器”解決方案，希望MDA判斷其電機是否可以安全運行。 MDA現場(chǎng)測量結果 結論：該電機 OK，沒(méi)問(wèn)題。
目前，“電抗器、濾波器方法”，僅建議做為特殊情形的解決方案，不建議為基本、普遍的解決方案。
雖然變頻電機行業(yè)采用電抗器、濾波器方法來(lái)降低沖擊電壓峰值，已實(shí)施約20年，但是，該方案也存在一些負面影響：
這些附加裝置方法，增大了額外的能源損耗。顯然，和變頻節能的初衷相抵觸。 增大了變頻驅動(dòng)系統的成本。 附加裝置也可能降低系統控制及運行的可靠性。
原則：過(guò)電壓與絕緣配合
電機機端出現的沖擊過(guò)電壓、電機繞組的絕緣強度，兩者配合。
1、電機廠(chǎng)家
IEC標準 - 變頻專(zhuān)用電機產(chǎn)品的沖擊電壓絕緣性能。按4個(gè)等級（IVIC）“標準化”電機產(chǎn)品的沖擊電壓耐受能力。
2、電機用戶(hù)
按現場(chǎng)機端的沖擊電壓特性，選擇相應IVIC等級的電機。
案例：有損毀風(fēng)險的電機，建議更換 某數據中心：冷凍水泵為變頻器驅動(dòng)的380V、30kW普通工頻電機（YE3 200L-4）。電纜長(cháng)15m，已投運3年。 OF = 1.7 - 該環(huán)境下，普通工頻定速電機有匝間絕緣損毀風(fēng)險 ! 建議：采用變頻器專(zhuān)用電機，沖擊電壓絕緣等級應為“嚴酷”。