變頻電機意外“損毀”
變頻驅(qū)動采用脈寬調(diào)制 (PWM) 技術(shù)來控制電機的輸入電壓和頻率。
當(dāng)電源和負載之間存在阻抗不匹配時，就會產(chǎn)生反射。使電機端子處反射電壓與入射電壓疊加，出現(xiàn)瞬態(tài)過沖電壓，這會導(dǎo)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度為20m。以下是MDA 500測量結(jié)果。
過沖電壓可能擊穿設(shè)備的絕緣，如電動機的匝間絕緣。一次瞬態(tài)過電壓的沖擊可能不會立即中斷設(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。
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機，普遍存在過沖電壓現(xiàn)象。機端實際瞬態(tài)電壓的沖擊峰值，由運行現(xiàn)場的變頻器、電纜長度等因素決定。 2、電動機的匝間絕緣，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(biāo)，電機將存在損毀風(fēng)險。
電動機機端沖擊電壓的最大允許值 ：
標(biāo)準(zhǔn)電機：依據(jù)相關(guān)的電機標(biāo)準(zhǔn) - IEC（GB）、NEMA。 特殊電機：依據(jù)電機生產(chǎn)廠家的說明書、檢測報告等。
原則：抑制過沖電壓
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，F(xiàn)luke MDA實測 某無縫鋼管廠：變頻風(fēng)機，變頻器與電機間的電纜長度約10m?？蛻舨捎昧恕按?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(xiàn)場測量結(jié)果 結(jié)論：該電機 OK，沒問題。
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、濾波器方法來降低沖擊電壓峰值，已實施約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(jié)能的初衷相抵觸。 增大了變頻驅(qū)動系統(tǒng)的成本。 附加裝置也可能降低系統(tǒng)控制及運行的可靠性。
原則：過電壓與絕緣配合
電機機端出現(xiàn)的沖擊過電壓、電機繞組的絕緣強度，兩者配合。
1、電機廠家
IEC標(biāo)準(zhǔn) - 變頻專用電機產(chǎn)品的沖擊電壓絕緣性能。按4個等級（IVIC）“標(biāo)準(zhǔn)化”電機產(chǎn)品的沖擊電壓耐受能力。
2、電機用戶
按現(xiàn)場機端的沖擊電壓特性，選擇相應(yīng)IVIC等級的電機。
案例：有損毀風(fēng)險的電機，建議更換 某數(shù)據(jù)中心：冷凍水泵為變頻器驅(qū)動的380V、30kW普通工頻電機（YE3 200L-4）。電纜長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：采用變頻器專用電機，沖擊電壓絕緣等級應(yīng)為“嚴(yán)酷”。