变频器损伤电机的秘密，电机保护方法

目前很多人已经发现了变频器会对电机造成损伤的现象。例如，某水泵厂，近两年来，他的用户频繁的报告水泵在保修的期间内发生了损坏的现象。然后而再过去，这个水泵厂产品的质量是十分可靠的。后经过调查，发现这些已损坏的水泵都是用变频器来驱动的。

变频器的出现为工业的自动化控制、电机的节能带来了革新。而现在工业生产中几乎是已经离不开变频器了，即使在日常的生活中，电梯、变频空调等也成为了不可或缺的一部分，变频器已经开始慢慢的渗入到了生产、生活的各个角落里。然而，变频器也给我吗带来了许多前所未有的困扰，其中，电机的损伤就是最典型的现象之一。

尽管变频器对电机造成损伤的现象越来越被人们所关注，但是人们对造成这种现象的原因还是不太清楚，也不知道该如何去预防。这篇文章中，西诺尔电气就来为大家解决这些疑惑。

电机定子绕组的保护

当电缆的长度超过了30米的时候，现代的变频器必然会在电机端产生出尖峰电压，这样就会缩短了电机的寿命。为了防止电机出现损伤，目前有两个思路，一个是采用绕组绝缘抗电强度更高的电机（一般被称为变频电机），另一个就是采取措施来减小尖峰电压。前一种措施适合于一些新建的项目，后一种措施则适合于对现已有的电机来进行改造。

目前常用的电机保护方法有以下4个：

1）在变频器的输出端安装电抗器：这个措施是最常用的，但是需要注意的是，这个方法对于较短的电缆（30米以下）有着一定效果，但是有时候的效果不够理想。

2）在变频器的输出端安装dv/dt滤波器：这个措施适用于电缆长度小于300米的场合，价格略高于电抗器，但是效果会有明显的改善。

3）在变频器的输出端安装正弦波的滤波器：这个措施是目前最理想的。因为在这里，将PWM的脉冲电压变成了正弦波电压，是电机工作在与工频电压相同的条件下，尖峰电压的问题得到了彻底的解决（电缆再长，也不会出现尖峰电压了）。

4）在电缆与电机的接口位置安装一个尖峰电压吸收器：前面几个措施的缺点是当电机的功率比较大的时候，电抗器或滤波器的体积、重量都很大，价格也较高，另外，电抗器和滤波器都会导致一定的电压下降，从而影响电机的输出力矩，采用变频器尖峰电压吸收器能够便克服这些缺点。另外，尖峰吸收器还能够起到保护电机的轴承的作用。

尖峰电压吸收器是一种新型的电机保护装置，它的工作过程如下：

1）尖峰电压检测电路实时检测电机电源线上的电压幅度；

2）当检测到电压的幅度超过设定的阈值时，控制尖峰能量的缓冲电路，使其吸收了尖峰电压的能量；

3）当尖峰电压的能量充满尖峰能量的缓冲器时，尖峰能量吸收控制阀门打开，使缓冲器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器中，就将电能转变成了热能；

4）温度监控器监测尖峰能量吸收器的温度，当温度过高时，适当的关闭尖峰能量吸收来控制阀门，减小能量的吸收（在保证电机受到保护的前提下），避免尖峰电压吸收器过热而导致损坏；

5）轴承电流吸收电路的作用是将轴承的电流吸收掉，保护电机的轴承。

尖峰吸收器与前面所述的du/dt滤波器、正弦波滤波器等电机保护方法相比，最大的好处是，体积小、价格低，安装简便（并联安装）。特别是在功率较大的场合，尖峰吸收器在价格、体积、重量等方面的优点都很突出。另外，由于是并联安装，所以不会产生电压降，而du/dt滤波器和正弦波滤波器上都会有一定的电压降，正弦波滤波器的电压降接近10%，这会导致电机的转矩降低。

『科瑞特自动化』专业提供工业自动化运动控制技术及解决方案！

---（激光）焊接、抛光、切割、直坐标机器人（桁架机械手）、等特种数控设备运动控制系统，（步进电机、伺服电机、驱动器、电源）。

审核编辑 黄宇