怎樣避免變頻器損傷電機繞組？
變頻器對電機定子繞組的損傷是一個真實存在的情況。但是這種情況還很少被人們所認(rèn)識。當(dāng)普通電機用變頻器驅(qū)動時，繞組頻繁損壞，人們往往認(rèn)為是電機質(zhì)量的問題。
電機早期損壞給企業(yè)的生產(chǎn)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。當(dāng)電機用變頻器驅(qū)動后，電機在數(shù)周至數(shù)月內(nèi)發(fā)生損壞。電機損壞給企業(yè)帶來的損失這不僅是電機維修和更換帶來的費用，更主要的是意外停產(chǎn)帶來的經(jīng)濟損失。
例如，某水泵廠反映，他的用戶反饋的質(zhì)量問題開始增多，但是水泵的制造工藝完全沒有改變，是什么導(dǎo)致水泵的質(zhì)量問題增多呢？經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是，近年來變頻器使用的越來越普遍，這些出現(xiàn)質(zhì)量問題的水泵都是由變頻器驅(qū)動的。
因此，在使用變頻器驅(qū)動電機時，必須對電機損傷的問題有足夠的重視。上一講中論述了變頻器損傷電機繞組的機理，簡而言之，當(dāng)PWM電壓波形的脈沖沿較短，電纜較長時，就容易產(chǎn)生損傷電機繞組的尖峰電壓。
現(xiàn)代變頻器中使用了高速IGBT作為開關(guān)器件，當(dāng)變頻器與電機之間的電纜的長度超過30米時，變頻器必然會在電機端產(chǎn)生尖峰電壓，損傷電機的定子繞組。
在實踐中常見到在變頻器的輸出端安裝電抗器，這種方法具有一定的保護電機的作用。但是，有些研究表明，電抗器對尖峰電壓的減小作用不穩(wěn)定，有時效果明顯，有時效果很小。一般使用電抗器后，尖峰電壓會變寬，較寬的尖峰電壓可能對電機繞組造成更嚴(yán)重的損傷，如圖1所示。
規(guī)范化的解決尖峰電壓問題的方法有三個：
? 在變頻器的輸出端安裝DVF濾波器
? 在電機的輸入端安裝SVA尖峰吸收器
? 在變頻器的輸出端安裝SWF濾波器
當(dāng)電纜的長度小于300米時，在變頻器的輸出端安裝DVF電機衛(wèi)士（du/dt濾波器）是解決尖峰電壓的簡單方法，圖2所示的是，變頻器輸出安裝串聯(lián)電抗器和DVF電機衛(wèi)士后的效果對比，可見DVF濾波器能夠提供確定的效果。
DVF濾波器雖然能夠提供確定的尖峰電壓抑制效果，但是當(dāng)電機的功率較大時，DVF濾波器的體積、重量較大，成本較高。為了克服這些缺點，航天科工集團二院706所開發(fā)了SVA尖峰電壓吸收器。尖峰電壓吸收器是一種新型的電機保護裝置，如圖3。它的使用方法與DVF濾波器不同。SVA與電機并聯(lián)連接，能夠?qū)㈦姍C電源輸入端的尖峰電壓吸收掉，如圖4所示，保證電壓不會超過800V。
SVA尖峰電壓吸收器，使用方便，價格低廉，不僅能保護電機的繞組，還能保護電機的軸承，是變頻器配套濾波器的理想設(shè)備。
如果變頻器與電機之間的電纜超過300米，無論DVF濾波器還是SVA尖峰吸收器都不能起到理想的電機保護作用，這時要使用正弦波濾波器（SWF電機衛(wèi)士）。
