楊靜波，范永強(qiáng)杭州鋼鐵集團(tuán)公司高速線材有限公司，浙江杭州3022摘要變頻器及變頻電機(jī)已普遍應(yīng)用于工廠的各個(gè)領(lǐng)域，變頻電機(jī)的損壞也日益突出。本文分析了長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)變頻器控制電機(jī)的影響，以杭鋼線材軋機(jī)的變頻電機(jī)損壞為例，進(jìn)行機(jī)理分析，并給出解決辦法，以防止電機(jī)的進(jìn)步損壞，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

　　2問(wèn)分析2.1電壓加在交流電機(jī)上的影響眾所周知，變頻器輸出的電壓不是個(gè)正弦波電壓，而是系列頻率可變的脈沖電壓，通過(guò)電纜輸送到電勢(shì)，其輸出電壓是個(gè)載波為開(kāi)關(guān)器件通斷的脈寬調(diào)制波。由此會(huì)產(chǎn)生，關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)的過(guò)大電流上升率心1和電壓上升率山，其變化率的高低取決于該變頻裝置所采用的開(kāi)關(guān)元件的轉(zhuǎn)換速率。換言之，在很大程度上取決于開(kāi)關(guān)元器件的制造工藝過(guò)程。IGBTHVIGCT的廣泛使用，就在于它有很高的開(kāi)通速率。對(duì)于8丁而言，500 7的變頻器，直流母線的電壓為600，它的電壓變化率4，出超過(guò)800，以5.

　　2.2長(zhǎng)導(dǎo)線電容的交流電加在交流電機(jī)繞組上的電壓彩響變頻器長(zhǎng)導(dǎo)線電動(dòng)機(jī)是個(gè)完整的控制系統(tǒng)，由于變頻器的工藝特點(diǎn)及遠(yuǎn)距離傳送，會(huì)在線路中產(chǎn)生諧振，諧波會(huì)使電器設(shè)備的使用效率降低，增加變壓器和用電設(shè)備的發(fā)熱，激發(fā)電力系統(tǒng)的諧波共振，使電機(jī)產(chǎn)生嘯叫，干擾各種儀的正常運(yùn)行，并產(chǎn)生射頻輸出，尤其是在387交頻器中，其輸出的頻譜中有很多頻成分。

　　從變頻器出口到電機(jī)的接線般都是通過(guò)同軸電纜連接，其長(zhǎng)度由現(xiàn)場(chǎng)而定，通常用的電纜有3芯和4芯，其等效電路1.

　　收稿日期2003冶529，修改稿收到日期200306由振蕩電路的原理可知，該電路的振蕩頻率為隨著電纜長(zhǎng)度的增加，值都增大，振蕩頻率減小，具體的振蕩頻率范圍由電纜的特性決定。通過(guò)對(duì)108丁和10，1變頻器波形分析，當(dāng)電纜長(zhǎng)度增加時(shí)，電路中不可避免地出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，旦電路出現(xiàn)自激，不僅振蕩頻率處電壓會(huì)放大，而且在振蕩頻率附近的電壓也會(huì)得到放大，這樣在電機(jī)端的電壓會(huì)出現(xiàn)毛刺，毛刺的尖峰般為變頻器母線電壓的24倍，電機(jī)端的尖峰毛刺可以用波器測(cè)得。

　　由駐波理論分析可知，尖峰電壓的出現(xiàn)也是個(gè)周期性的。它與電機(jī)電纜的阻抗有關(guān)，如果電纜長(zhǎng)度正好是尖峰電壓波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則在電機(jī)端產(chǎn)生高壓；如果電纜長(zhǎng)度不是尖峰電壓波長(zhǎng)的整數(shù)倍，則電機(jī)可以避開(kāi)尖峰電壓。尖峰電壓對(duì)交流電機(jī)造成的影響主要是對(duì)絕緣的破壞，當(dāng)電機(jī)上出現(xiàn)壓時(shí)，電機(jī)線圈的壓會(huì)使臨近的空氣離子化，形成冠狀物，產(chǎn)生臭氧，對(duì)電機(jī)的絕緣有強(qiáng)烈的損害，會(huì)使電機(jī)絕緣局部溫形成熱點(diǎn)，當(dāng)些樹(shù)脂襯料用于電機(jī)時(shí)，甚至?xí)箻?shù)脂中出現(xiàn)小氣泡，形成斑點(diǎn)，這些都大大傷害了電機(jī)絕緣，日積月累，會(huì)使電機(jī)比較終疲勞破壞。在高線項(xiàng)目中，般35個(gè)月會(huì)損壞1臺(tái)電機(jī)，在未采取措施前，電機(jī)的平均壽命為4個(gè)月，破壞程度各不相同。

　　2.3共模電壓的影響共模電壓也是種諧波，它是種零序性質(zhì)的電壓。當(dāng)電機(jī)中性點(diǎn)接地時(shí)，它就是逆變器輸出點(diǎn)和地之間的零序電壓值，對(duì)電機(jī)的安全運(yùn)行也有負(fù)面影響，會(huì)損壞電機(jī)。由于電容的分布作用，會(huì)產(chǎn)生共模電壓，它與許多因素和運(yùn)行條件有關(guān)，如電纜的長(zhǎng)度變頻器的構(gòu)成工藝系統(tǒng)是否接地脈沖觸發(fā)方式及接地之間的大地導(dǎo)電特性等，尤其是在高壓變頻中，共模電壓將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作。

　　2.4反射波的影響反射波的產(chǎn)生是由，1電壓的變化率出和電纜長(zhǎng)度在傳輸線上作用的共同結(jié)果。由于電纜變頻器電機(jī)阻抗的不匹配，造成，邊緣波形中的變頻成分會(huì)沿著其來(lái)的方向反射回去。當(dāng)這些反射波與原邊緣波形疊加，就會(huì)出現(xiàn)過(guò)壓現(xiàn)象。當(dāng)，1中的載波頻率增加時(shí)，就會(huì)有更多的邊緣波形與反射波相疊加，產(chǎn)生更電壓。

　　3解決方案在線項(xiàng)目變頻電機(jī)的損壞中，形式是多樣的，上述幾種現(xiàn)象不同程度地存在著。根據(jù)上述分析，我們主要采取了以下方法加以解決。

　　3.1阻容吸收裝置在本項(xiàng)目中，我們采用了尺，公司的產(chǎn)品，型號(hào)為1024的吸收裝置，用來(lái)加強(qiáng)變頻電機(jī)裝在電機(jī)側(cè)，并根據(jù)變頻柜的頻率，選擇不同類型的吸收裝置。對(duì)與之相連的電纜長(zhǎng)度也有要求不可以過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)系統(tǒng)接地也要正確。這樣可以有效地抑制反射波現(xiàn)象的發(fā)生，減小電機(jī)電壓。

　　濾波器及相電抗器相電抗器接在電機(jī)前，人為地提高了電纜的阻抗，減少了電纜電機(jī)的阻抗不匹配，降低了反射波的幅值，使電機(jī)側(cè)的電壓較平常小。濾波器，你1波形中的交頻成分被濾去，將有效地減少傳動(dòng)柜電纜電機(jī)電路中諧振現(xiàn)象，使有可能引起共振的交頻成分無(wú)法到達(dá)電機(jī)。

　　改變變頻器的工作機(jī)理和脈沖觸發(fā)方式1改變變頻器的工作機(jī)理要克服開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)出現(xiàn)過(guò)大的電流上升率山7士和電壓上升率目前多用零電流開(kāi)關(guān)205和零電壓開(kāi)關(guān)25電路。方法是在開(kāi)關(guān)器件上串聯(lián)電感，抑制開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)的1山上升，使器件上不存在電壓電流重疊區(qū)。

　　在開(kāi)關(guān)器件上并聯(lián)電容，當(dāng)器件關(guān)斷后抑制4，仙上升，使器件上不存在電壓電流重疊區(qū)。

　　在器件上反并聯(lián)極管，在極管導(dǎo)通期間，開(kāi)關(guān)器件呈零電壓零電流狀態(tài)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器件導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)能實(shí)現(xiàn)2752，動(dòng)作。

　　2改變變頻器的脈沖觸發(fā)方式在高線項(xiàng)目中，除并入眭容吸收裝置外，也從軟件上進(jìn)行參數(shù)修正和版本的更新，改變變頻器的脈沖觸發(fā)方式，做到既抑制諧波，又提高功率因數(shù)。

　　在本項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)中，采用了新的增強(qiáng)型調(diào)制器方案，又稱寬脈沖方式。它使，撕1得到比較小脈沖限制，以防止，81的同時(shí)觸發(fā)。在長(zhǎng)電線供電的電機(jī)端，45寬的脈沖及窄脈沖均會(huì)產(chǎn)生高電壓，脈沖越窄，電壓越高。增強(qiáng)型調(diào)制器允許比較小脈沖寬度為17 15，這樣可以消除所有的窄脈沖，同時(shí)由于傳動(dòng)裝置的滯后，實(shí)際上2.增強(qiáng)型調(diào)制器的使用，使電機(jī)電纜的允許長(zhǎng)度可以超過(guò)4結(jié)論在高線項(xiàng)目中，變頻器拖動(dòng)遠(yuǎn)距離電機(jī)時(shí)，在電機(jī)側(cè)出現(xiàn)了高壓，比較終導(dǎo)致電機(jī)的損壞。本文從不同方面解釋了電機(jī)側(cè)高壓產(chǎn)生的原因，并在實(shí)踐中提出了解決方案。年多來(lái)的運(yùn)行實(shí)踐明，上述方法是有效的，至今沒(méi)有損壞臺(tái)電機(jī)，有力地保證了正常生產(chǎn)。

　　編輯初秀蘭