*二十二节为什么变频器的输出端安装了电抗器还会损伤电机

时间：2020-01-05

　　变频器的输出端一般都安装电抗器，在某些场合下能够减少对电机的损伤。但是，有时即使安装了电抗器仍然会出现电机定子损坏的事故。

　　现象：

　　2009年8月，接到深圳一个企业的咨询。该企业承建的生产线，按照变频器厂商的**，在变频器的输出端都安装了电抗器，但是仍然出现电机频繁损坏的现象。

　　原因分析：

　　通过前面的学习，大家知道，导致电机定子烧毁的原因是变频器输出的PWM电压在电机端产生了尖峰电压。这个尖峰电压是由于电机的驱动电缆的阻抗与电机的阻抗不同，因此在电缆与电机的界面上发生了阻抗失配。按照传输线的理论，在阻抗失配的位置，电压波产生会产生反射，反射波与入射波叠加，产生了尖峰电压。

　　按照这个理论，在变频器的输出端安装一个电抗器并不能解决问题，因为电缆与电机的界面上阻抗失配的情况没有出现任何改变。

　　实际测试也证明了这个观点，如图1所示。安装电抗器后，尖峰电压的幅度不仅没有降低，并且变宽了。但是，电压变化率du/dt变小了，这是一个好处。因为过大的du/dt会加剧电机绝缘的损伤。

　　图1 变频器安装输出电抗器对尖峰电压的影响

　　解决办法：

　　虽然解决变频器损伤电机的规范方法是在变频器的输出端安装DVF滤波器，将PWM电压波形的脉冲上升沿延长，消除产生尖峰电压的条件。或者在电机的电源输入端并联安装一台SVA尖峰电压吸收器，将产生的尖峰电压吸收掉。

　　但是，考虑到这个客户的特殊情况，也就是他们已经花费了较多的费用在电抗器上，如果将电抗器全部报废，会造成浪费。航天绿电的*提出了一种利用原来电抗器进行改进的方案，也就是在原来的电抗器的基础上增加一些电路，使其效果接近DVF滤波器的效果。增加的电路封装在一个金属盒内，有三根导线输出，使用时将这三根导线与电抗器连接即可。我们称之为“电抗器功能增强器”。全部成本很低，仅相当于DVF滤波器的20%。

　　客户使用后，获得了理想的效果，电机不再损坏。

　　启示：

　　在变频器的输出端安装电抗器并不能确保消除电机损伤隐患。规范的方法是在变频器的输出端安装DVF滤波器，或者在电机的电源输入端安装SVA尖峰电压吸收器。

　　航天绿电的*能够根据具体情况，提出较经济的解决方案。

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