變頻驅(qū)動(dòng)采用脈寬調(diào)制 (PWM) 技術(shù)來(lái)控制電機(jī)的輸入電壓和頻率。



當(dāng)電源和負(fù)載之間存在阻抗不匹配時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生反射。使電機(jī)端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現(xiàn)瞬態(tài)過(guò)沖電壓，這會(huì)導(dǎo)致電機(jī)繞組絕緣擊穿造成計(jì)劃外停工。

過(guò)沖電壓有哪些危害？



過(guò)沖電壓可能擊穿設(shè)備的絕緣，如電動(dòng)機(jī)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(shè)備，隨著多次沖擊的累積，可能使設(shè)備逐漸受損最終導(dǎo)致毀壞。

匝間絕緣：變頻電機(jī)運(yùn)行安全性評(píng)估



1、由變頻器供電的電動(dòng)機(jī)，普遍存在過(guò)沖電壓現(xiàn)象。機(jī)端實(shí)際瞬態(tài)電壓的沖擊峰值，由運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的變頻器、電纜長(zhǎng)度等因素決定。 



2、電動(dòng)機(jī)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(jī)的絕緣指標(biāo)，電機(jī)將存在損毀風(fēng)險(xiǎn)。

電動(dòng)機(jī)機(jī)端沖擊電壓的最大允許值 ：



標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)：依據(jù)相關(guān)的電機(jī)標(biāo)準(zhǔn) - IEC（GB）、NEMA。

特殊電機(jī)：依據(jù)電機(jī)生產(chǎn)廠家的說(shuō)明書、檢測(cè)報(bào)告等。

過(guò)沖電壓傳統(tǒng)解決方案：電抗器、濾波器



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(jī)端，并聯(lián)RC阻抗。

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(jī)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(fù)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(jié)能的初衷相抵觸。 

增大了變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。 

附加裝置也可能降低系統(tǒng)控制及運(yùn)行的可靠性。




IEC/GB 最新標(biāo)準(zhǔn)：終極解決方法



原則：過(guò)電壓與絕緣配合



電機(jī)機(jī)端出現(xiàn)的沖擊過(guò)電壓、電機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度，兩者配合。 



1、電機(jī)廠家

IEC標(biāo)準(zhǔn) - 變頻專用電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓絕緣性能。按4個(gè)等級(jí)（IVIC）“標(biāo)準(zhǔn)化”電機(jī)產(chǎn)品的沖擊電壓耐受能力。 



2、電機(jī)用戶 

按現(xiàn)場(chǎng)機(jī)端的沖擊電壓特性，選擇相應(yīng)IVIC等級(jí)的電機(jī)。

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