*三十八节变频器驱动的电机轴承为什么容易损坏，怎样处理

时间：2020-01-05

　　本课堂经常接到报告，就是变频器驱动的电机，经过一段时间后，会出现轴承噪声加大，温度升高的现象。检修时发现，这是由于轴承的表面受到损伤，变得凹凸不平所至，如图1所示。

　　在我们接到的报告中，较严重的一个企业，电机每个月需要更换一次轴承，设备维护人员十分烦恼。

　　之所以发生这种现象，是由于变频器驱动电机的电压是PWM电压，这种电压会在电机中产生共模高频电流，高频电流通过杂散电容流过轴承。电流流过轴承时，由于轴杆与轴瓦之间的导电通路时通时断，引起电火花(就象接触式开关接通和断开的瞬间产生的弧光一样)，电火花的烧蚀引起的。

　　轴承损伤的严重程度与轴承电流大小成正比。理论研究与实验都表明，变频器驱动电机的电压越高，轴承电流越严重;变频器输出电压的基波频率越低，轴承电流越严重，变频器的载波频率越高，轴承电流越严重。

　　另外，变频器与电机之间的电缆较长，这会在电机的电源输入端产生了尖峰电压。由于尖峰电压的幅度更高，因此，会导致更加严重的轴承电流。当电缆较长时，如果不采取尖峰电压抑制措施，会加剧轴承电流现象。

　　在变频器输出端安装SWF正弦波滤波器和FMFO共模滤波器是解决轴承电流较有效的方法。变频器的输出端安装了正弦波滤波器和射频滤波器后，将电机驱动电压从PWM波形转变成正弦波电压，使电机工作在与工频电压驱动相同的条件下，自然就消除了轴承电流。

　　单纯用正弦波滤波器，虽然能够大大减小轴承电流，但是并不能*消除轴承电流。这是因为正弦波滤波器对高频成份的衰减作用很有限，如图2所示，正弦波电压上有毛刺，这就是高频成份。高频成份通过电机中的杂散参数形成轴承电流。

　　要减小这种高频共模电流，**在正弦波滤波器的输出端再安装一台射频共模滤波器，射频共模滤波器的功能是滤除变频器输出端高频电流成份。

　　某石化厂，有6台电机，由690的变频器驱动。这些电机的轴承受到不同程度的损伤，较严重的一个月就呈现故障现象。2011年4月份，安装了SWF滤波器和EMFO滤波器后，正常运行半年多没有出现故障现象。

　　另外，有案例表明，SVA尖峰电压吸收器对保护轴承也有明显的效果。某个用户，在安装SVA之前，电机每个月要更换一次轴承，2011年6月份安装SVA后，目前已经三个多月，没有发现电机轴承的故障。

　　虽然SVA虽然设计成具有减小轴承电流的作用，但是效果这样****出我们预料。这可能是因为SVA减小了尖峰电压，从而明显减小了轴承电流。

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