使用變頻器的用(yòng)戶經常報怨(yuàn),變頻器驅動的電機,在工作一段時間後,會出現軸承噪聲加(jiā)大、溫度升高、甚至燒軸承的現象。專業人員檢修時發現,這是由於軸承的表麵(miàn)受到損傷,變得(dé)凹凸不(bú)平所至,如圖1所示。

圖1 變(biàn)頻(pín)器對電機軸承(chéng)的損傷
在我們接到的諸多報告中,甚至有的企業需要每個月更換一次電機軸承,維護人員十分(fèn)煩惱。
之所以發生這種現象,是由於變頻器驅動電機的電壓是PWM電壓,這種電壓會(huì)在電機中產生共模高頻電流,高頻(pín)電流通過雜散電(diàn)容流過軸承。電流流過軸承時,由於軸杆與軸瓦之間的(de)導電通路時通時斷,引起電火花(huā),這些電火花的不(bú)斷燒蝕軸(zhóu)承引起(qǐ)軸(zhóu)承損壞。
軸承損傷的嚴重(chóng)程度與軸承電流大小成正比。理論研究與實驗都表明,變頻器驅動電機的電壓越(yuè)高,軸承電流(liú)越嚴重;變頻器輸出電壓的(de)基波頻率越低,軸(zhóu)承電流越嚴重,變頻器的載波(bō)頻率越高,軸承電流越嚴重。
另外某些(xiē)應用(yòng)場合,變頻器與電機之間的電(diàn)纜較長,這會在電機的電源輸入端(duān)產生很(hěn)高的尖(jiān)峰電壓,這些(xiē)尖(jiān)峰電壓會導致更加嚴(yán)重的軸承電流。當電纜較長時,如果不采取尖峰電壓(yā)抑製措施,會加劇軸承電流(liú)現象。
在變(biàn)頻器輸出端安裝SWF正弦波濾波器和(hé)EMFO射頻共模濾波器是解決軸承電流Z有效(xiào)的方法(fǎ)。變頻器的輸出端安裝了正(zhèng)弦波(bō)濾波器和射頻共模濾波器後,將電機驅動電壓從PWM波形(xíng)轉變成正弦波電壓,使電機工作在與工頻電壓驅動相同的條件下,自然(rán)就消除了軸承電流。
僅使用正弦波濾波器(qì),雖(suī)然能夠大大減小軸承電(diàn)流,但(dàn)是並(bìng)不能完全消除軸承電流。這是因為正弦波濾波器對高頻成份的衰減作用很有限,如圖2所示,正弦波電壓上還有很多高頻成(chéng)份的(de)毛刺,這些高頻成(chéng)份的毛刺還將通過電機中的雜散(sàn)參數形成軸承電流。
圖2 正弦波濾波(bō)器輸(shū)出的正弦波中包含高頻成份
要減小這種(zhǒng)高頻共模電流,必須在正弦波濾波器的輸出端再安裝一台射頻共模(mó)濾波(bō)器,射頻共模濾波器的(de)功能是(shì)濾除變頻(pín)器輸出端高頻(pín)電流成份。
某石化廠,有6台電機,由690的變(biàn)頻器驅動。使用一段時間後,這些(xiē)電機的軸承受(shòu)到不同程度的損傷,Z嚴重的一個月就出現故障現象。安(ān)裝了航天綠電的SWF濾波器和EMFO濾波器後,正常運行半年(nián)多(duō)沒有出現故(gù)障現象。
另外,有案例證明:航天綠電的SVA尖峰電壓吸收器對保護軸承也有一定(dìng)的效果。某用戶在安裝SVA之前,電機要經常更換軸承。安裝航天綠電SVA後電機長期正常工作,SVA本身大大減小了(le)尖峰電壓(yā),從而明顯減小了軸承電流,延(yán)長了電機的使用壽命。