變頻電機絕緣早期損壞的原因分析

變頻電機是在標準環境條件下，以100%額定負載在10%~100%額定速度範圍內(nei) 連續運行，溫升不會(hui) 超過該電機標定容許值的電機。在變頻電機運行過程中，變頻電機絕緣早期損壞的情況是有的。那是什麽(me) 導致的變頻電機絕緣損壞的呢？

    一、變頻電機電磁線的損壞

    1.局部放電和空間電荷：測試表明，作用於(yu) 這些匝間絕緣的電衝(chong) 擊大小取決(jue) 於(yu) 導線特定的性能和PWM驅動電流的上升時間。若上升時間小於(yu) 0.1μs,則將有80%的電勢加在繞組的前二匝上，即上升時間越短，電衝(chong) 擊就越大，匝間絕緣的壽命就越短。

    2.介質損耗發熱：當E超過絕緣體(ti) 臨(lin) 界值時，其介質損耗迅速增加。當頻率增加時，局部放電隨之增加，結果產(chan) 生熱量，這些熱量則引起更大的漏電流，從(cong) 而使Ni上升更快，即電機溫升上升，絕緣加速老化。總之，在變頻電機中正是由於(yu) 上述局部放電、電介質加熱、空間電荷感應等因素的共同作用引起電磁線的過早損壞。

    二、主絕緣、相絕緣和絕緣漆的損壞：電機的主絕緣、相絕緣和絕緣漆承受更高的電場強度。由於(yu) 變頻器輸出端電壓上升時間、電纜長度和開關(guan) 頻率等因素的綜合影響，上述端電壓峰值可超過3kV.另外，當電機繞組匝間發生局部放電時，會(hui) 使絕緣中分布電容所儲(chu) 存的電能變為(wei) 熱、幅射、機械和化學能，從(cong) 而使整個(ge) 絕緣係統劣化，絕緣的擊穿電壓降低，最終導致絕緣係統被擊穿。

    三、循環交變應力造成的絕緣加速老化：采用PWM變頻電源供電，使變頻電機可以在很低的頻率、較低的電壓下以及無衝(chong) 擊電流情況下起動，並可以利用變頻器所提供的各種方式進行快速製動。由於(yu) 變頻電機可實現頻繁的起動製動，使電機絕緣頻繁地處於(yu) 循環交變應力作用下，使電機絕緣加速老化。

    四、普通異步電機中存在的由於(yu) 電磁激振力、機械傳(chuan) 動等引起的振動等問題在變頻電機中變得更為(wei) 複雜。變頻電源中含有的各種時間諧波與(yu) 電磁部分固有的空間諧波相互幹涉，形成各種電磁激振力。同時，由於(yu) 電機工作頻率範圍寬，轉速變化大，當其與(yu) 機械部分的固有頻率相一致時，出現共振。在電磁激振力和機械振動影響下，電機絕緣受到更加頻繁的循環交變應力作用，加速了電機絕緣的老化。