Vanliga fel och underhållsåtgärder för invertermotor

1 Egenskaper för invertermotor

1.1 Elektromagnetisk design

För vanliga asynkronmotorer är de viktigaste prestandaparametrarna som beaktas vid konstruktionen av växelriktarmotorer överbelastningskapacitet, startprestanda, effektivitet och effektfaktor.

När det gäller växelriktarmotorn, eftersom den kritiska sänkningshastigheten är omvänt proportionell mot strömförsörjningsfrekvensen, kan den starta direkt när den kritiska sänkningshastigheten är nära 1.

Därför behöver inte överbelastningskapaciteten och startprestandan övervägas för mycket, men nyckelproblemet som ska lösas är hur man kan förbättra motorns anpassningsförmåga till icke-sinusformad strömförsörjning.

Minska först statorn och rotormotståndet så mycket som möjligt.

Genom att minska statorresistansen kan den fundamentala kopparförbrukningen reduceras för att kompensera för ökningen av kopparförbrukningen orsakad av högre övertoner [3].

För det andra, för att undertrycka de höga övertonerna i strömmen, måste motorinduktansen ökas på lämpligt sätt.

Men läckagemotståndet för rotorslitsen är större, och dess hudeffekt är också större, och den höga harmoniska kopparförbrukningen ökar.

Därför bör storleken på motorns läckagemotstånd ta hänsyn till rimligheten av impedansmatchning i hela hastighetsregleringsområdet.

Dessutom är växelriktarmotorns huvudmagnetiska krets generellt utformad för att vara omättad, man bör överväga att de höga övertonerna kommer att fördjupa den magnetiska kretsens mättnad.

Den andra är att överväga att växelriktarens utspänning kommer att ökas på lämpligt sätt vid låg frekvens för att förbättra utgående vridmoment.

1.2 Konstruktionsdesign

Strukturdesign, överväg huvudsakligen också de icke-sinusformade kraftegenskaperna hos invertermotorns isoleringsstruktur, vibrationer, bullerkylningsläge, etc.

Först av allt, i isoleringsnivån, i allmänhet F-klass eller högre, stärka isoleringen till jord och linjesvängisoleringsstyrkan, särskilt för att överväga isoleringens förmåga att motstå stötspänning.

För vibrationer och buller från motorn bör vi fullt ut överväga styvheten hos motorkomponenterna och helheten och göra vårt bästa för att förbättra dess inneboende frekvens för att undvika resonansfenomenet med varje kraftvåg.

Generellt används forcerad ventilationskylning, det vill säga att huvudmotorns kylfläkt drivs av en oberoende motor [4].

Lagerisoleringsåtgärder bör vidtas för motorer med kapacitet över 160 KW, främst för att det är lätt att producera magnetisk kretsasymmetri, som också genererar axelström, och när strömmarna som genereras av andra högfrekventa komponenter samverkar.

Axelströmmen kommer att ökas avsevärt, vilket leder till lagerskador, så isoleringsåtgärder antas i allmänhet.

Dessutom, för en motor med konstant effekt, när hastigheten överstiger 3000/min, bör specialfett med hög temperaturbeständighet användas för att kompensera för temperaturökningen i lagret.

2 Frekvensomvandlingsmotor allmänt feldiagnos, korroderad batteripol

2.1 Vrid-till-sväng kortslutning och partiell urladdning, säkringen har gått

Vrid-till-sväng-kortslutning och partiell urladdning är de vanligaste formerna av strömriktarens motorisoleringstyp, där vrid-till-sväng-kortslutning i allmänhet manifesteras som ett stort område med skada på en av motorspolarna.

Partiell urladdning är koncentrerad i motorspolen utseende är bra, men isolationsresistansen har visat sig vara noll.

Vid denna tidpunkt påverkas motorisoleringssystemet av skadan, inte bara en enda faktor, utan lokal urladdning, lokal mediauppvärmning och andra faktorer.

Lokal urladdning: För närvarande, i driften av växelriktare med liten och medelstor kapacitet, är det vanligt att välja att använda IGBT-kraftanordningens pulsbreddsmoduleringsteknik.

Komponenterna utgör ömsesidigt PWM-hastighetskontrollanordningen kan ge höga spikar, vågen har en brant frontegenskaper, medan dess moduleringsfrekvens är hög, så effekten av skadan på isoleringen är allvarligare.

Lokal dielektrisk uppvärmning:

Om den elektriska fältstyrkan E i motorn avsevärt har överskridit det kritiska isoleringsvärdet, kommer graden av förlust av dielektrikumet också att bli mer och mer allvarlig.

Särskilt i situationen med stigande frekvens kommer den partiella urladdningen också att öka och sedan generera värme, vilket oundvikligen kommer att medföra allvarligare läckström och andra problem [1].

Med tiden kommer det inte bara att leda till en ökning av förlusten per volymenhet, utan även motorns temperaturökning kommer att fortsätta att stiga, vilket alltid leder till snabbare och snabbare isoleringsåldring.

Cyklisk växelspänning:

strömförsörjningsmetoden för PWM-växelriktaren kan växelriktarmotorn direktbromsas på olika sätt som tillhandahålls av växelriktaren när den tas i formell användning.

Motorisoleringen åldras snabbare och snabbare under hela sin isolering under påverkan av cyklisk växelspänning.

Eftersom designlänken i det tidiga skedet inte tar hänsyn till den elektriska och mekaniska integriteten, så kommer åldringsprocessen för motorhastigheten att fortsätta att öka.

2.2 Lagerskador, överdriven vibration

I kombination med effekten av PWM-växelriktardrivsystemet när det sätts i formell drift, kommer lagerskadorna för hela växelriktarmotorn att bli mer och mer allvarliga, och även ofta kommer det att uppstå lagerskador, överdriven vibration och andra problem.

En 690kW invertermotor i en höghastighetsvalstrådsanläggning har börjat få allvarliga vibrationer och andra problem på bara 3 månader efter att ha tagits i drift.

För problemet med felsökning och underhåll togs motorn isär off-line och det visade sig att ytan på lagren hade fler brinnande fläckar, medan dessa brinnande fläckar också var mer uppenbara, och anledningen till detta var att motorlagren var allvarligt skadad på grund av påverkan av axelströmmen på grund av de höga tröghetsbelastningarna.

2.3 Strömsvängning kring batteripolerna

I kombination med exemplet med analysen har ett kallvalsverk inom det befintliga 250kW/400V/430A växelriktarmotorsystemet i drift kontinuerligt bränt problem med enhetsfel i motoröverbelastningen.

När växelriktaren genomgick en översyn genomfördes ett V/F-kontrolltomlasttest på VFD-motorn i förväg, och enligt testresultaten.

Det visade sig att elmotorn visade onormal ström i intervallet 7 till 30 Hz, och ännu viktigare, amplituden för trefasströmmen hade uppenbara svängningar, med den högsta oscillationsströmamplituden som nådde 700 A.

Efter att felproblemet uppenbarade sig riktade de relevanta översynerna omedelbart de befintliga. Enligt testresultaten visade det sig att de elektriska motorerna och växelriktarna i samma frekvensområde var instabila och andra problem [2].

Nära arbetsfrekvensen är elmotorns tillstånd mer stabilt, men om frekvensen vid 40Hz, speciellt i intervallet 20 till 30Hz, kommer elmotorströmmen att svänga med en cykel på cirka 10 till 20Hz, och om toppprestanda vid denna tid är för hög för överskottsvärme, då kommer hela drifttillståndet för elmotorn att påverkas allvarligt.

För att analysera situationen, för den asynkrona motorn, om den är i tillståndet nollhastighetsdifferens, kommer dess övergående positiva och negativa vridmomentförändringar att ha instabila faktorer.

Ännu viktigare är att vridmomentpulseringen under växelriktarens drivning och den transienta förändringen av V/F kommer att orsaka mer uppenbara vridmomentfluktuationer, som kan bli vibrationer och till och med kontinuerliga vibrationer.

Det finns en viss korrelation mellan vridmomentpulsering och övertonsström och andra faktorer i denna situation.

Om växelriktarmotorn arbetar i ett instabilt tillstånd är det viktigt att inte bara tro att det finns ett felproblem med motorn eller växelriktaren, utan att göra en omfattande analys av både i enlighet med parametrarna för elmotorn och växelriktare, så att en rimlig bedömning av felet kan göras för de moderna frekvensomriktarna.

3 underhållsåtgärder för invertermotorfel

Tillämpningen av växelriktarmotor blir mer och mer utbredd, för reparation av växelriktarmotorer måste man vidta effektiva åtgärder för egenskaperna hos växelriktarmotorn, för att säkerställa den normala driften av strömkvaliteten hos växelriktarmotorn.

3.1 Underhållskrav för frekvensomvandlingsmotorer

VFD-motorer, dvs frekvensvariable drivmotorer är i allmänhet valda 4-stegsmotorer, basfrekvensdriftpunkten är utformad vid 50Hz, frekvens 0-50Hz (hastighet 0-1480r/min) motorområde för konstant vridmomentdrift, frekvens 50-100Hz ( hastighet 1480-2800r/min) räckvidd för elmotor för konstant effektdrift.

Hela hastighetsintervallet (0-2800r/min), uppfyller i princip kraven på den allmänna utgångsutrustningen för drivenheten, dess arbetsegenskaper och DC-hastighetskontrollmotor, smidig och stabil hastighetsreglering.

Om det konstanta vridmomenthastighetsområdet för att öka utgående vridmoment och ineffekt kan du också välja en 6-stegs eller 8-stegs motor, men storleken på elmotorn är relativt större [5].

Eftersom den elektromagnetiska designen av den frekvensstyrda motorn använder flexibel CAD-designmjukvara, kan designpunkten för kraftkällans motors grundfrekvens justeras när som helst.

Vi kan noggrant simulera huvudorsaken till motorns driftegenskaper vid varje grundläggande frekvenspunkt på datorn, vilket också utökar motorns varvtalsområde med konstant vridmoment och i enlighet med elmotorns faktiska arbetsförhållanden.

Vi kan göra motorns effekt större inom samma sätesnummer, och även på elmotorns utgående vridmoment kan ökas på basis av samma växelriktare för att möta designen och tillverkningen av elmotorn i bästa skick under olika arbeten förhållandena med utrustningen.

Frekvensvariabel drivmotorer kan utrustas med ytterligare hastighetsgivare för att uppnå fördelarna med hög precision varvtals- och positionskontroll och snabb dynamisk respons.

Elmotorn kan också utrustas med en speciell DC (eller AC) broms för att uppnå snabb, effektiv, säker och pålitlig bromsprestanda.

På grund av den justerbara designen av frekvensstyrda motorer kan vi också tillverka en mängd olika höghastighetsmotorer för att bibehålla egenskaperna för konstant vridmoment vid höga hastigheter, ersätta de ursprungliga mellanfrekvensmotorerna i viss utsträckning och till låga priser.

Frekvensvariabel drivmotor för trefas AC synkron eller asynkron motor, enligt växelriktarens utgångsströmförsörjning har trefas 380V eller trefas 220V.

Så motorns strömförsörjning har också tre fas 380V eller trefas 220V olika skillnader, vanligtvis under 4KW inverter endast trefas 220V.

Eftersom den frekvensvariabela drivmotorn ska ges basfrekvenspunkt (eller vändpunkt) för att dela upp de olika områdena för reglering av konstant effekthastighet och reglerare för konstant vridmomenthastighet för omriktaren.

Så inställningarna för växelriktarens basfrekvenspunkt och växelriktarmotorns basfrekvenspunkt är mycket viktiga.

3.2 Förbättra isoleringsprestanda

Genom rimlig användning av koronabeständig emaljerad tråd är det fördelaktigt att öka skärmlackskiktet ordentligt.

Genom tillämpningen av kvantkemisk teknologi kan de kemiska materialen som används för skärmning vara direkt involverade i kondensationsreaktionen av den lackbaserade polymeren som huvudmaterial i lacken för att säkerställa att den högfrekventa impulsbeständiga spänningen snabbt kan spridas såväl som upplösningsprocessen, för att förbättra lackens hela koronabeständighet.

Tankisoleringsmaterialet är tillverkat av flera olika blandningar såsom NHN och F-grade DMD, som inte är koronaresistenta på grund av sina starka organiska egenskaper. Utifrån detta väljs en ny typ av slitsisolering innehållande glimmer som ska användas.

Tillsatsen av glimmer hjälper till att förbättra koronaresistensen.

När det gäller interfasisolering bör typen av produkt med polyesterfleece på ytan väljas.

Denna typ av produkt har uppenbara fördelaktiga egenskaper i termer av hartsabsorption jämfört med andra material och bidrar till bildandet av en effektiv bindning med tråden.

Impregneringsprocessen har alltid varit en av de viktigaste processerna vid översyn av invertermotorer, och den viktigaste punkten är att undvika flöde av harts och lös anslutning.

Väljer vanligtvis att använda VPI för att behandla, eller efter VPI-behandling, kan det vara lämpligt att öka impregneringsprocessen, vilket bidrar till snabb eliminering av luftbubblor, och ständigt fylla luftgapet i lindningen, men också för att förbättra den elektriska och lindningens mekaniska styrka, för att säkerställa att dess egen värme- och smutsbeständighet stärks.

Om förhållandena tillåter kan behandlingen utföras med UV-värme och aktuell torkmetod, vilket kan ge goda resultat.

Dessutom bör det noteras att under hela processen med växelriktarmotoröversyn, undvik att orsaka kortslutning och andra problem, för att säkerställa att motorlagren och andra delar av enheten kan uppfylla de grundläggande precisionskraven, försök att undvika allvarlig lokal uppvärmning och andra problem orsakade av virvelströmsförlust, annars kommer det att påverka motorns isoleringsprestanda.

3.3 Eliminera påverkan av axelström

För att säkerställa att axelströmmen kan reduceras till en ofarlig nivå är det vanligtvis nödvändigt att se till att axelströmmen styrs till 0,4A/mm2 eller 0,35mV eller mindre.

Baserat på detta bör riktade motåtgärder vidtas för att eliminera de negativa effekterna av axelström, med hänsyn till den specifika miljön och typen av motoranvändning.

Undertryckning av strömförsörjningsövertoner:

För att eliminera påverkan av axelström, genom rimlig tillämpning av växelriktarens strömförsörjningshastighetskontrollsystem, kan du direkt lägga till ett filter i det, eller använda den stödjande frekvensomvandlingshastighetsstyrenheten, som bidrar till att minska övertoner, men också minska axelströmmen och vibrationer och andra negativa effekter.

Lagerisoleringsåtgärder:

vidta riktade isoleringsåtgärder för att hantera lagren, men också i tid för att eliminera de negativa effekterna av axelström. Den nuvarande vanliga metoden är genom motorns belastningssida lager jordning, icke-last sida lager isolering och andra medel, användningen av rullande lager struktur.

Du kan välja att isolera lagret som en av de huvudsakliga lagerformen, eller i lagerets inre ring, yttre ringyta och andra delar, användningen av jonsprutningsmetoden enhetlig spray 50 till 100 mm isoleringsskikt.

Beroende på den faktiska situationen är det dessutom möjligt att lägga till en hylsa direkt i ändskyddets lagerkammare, lägga till ett isolerande lager mellan hylsan och ändskyddet och göra ett bra jobb med att fästa de inre och yttre kåplagren .

När du använder den glidande lagerstrukturen kan du direkt öka plattan av epoxiglasduk vid den fasta lagerpositionen, eller vid positionen för oljeledningen för inlopp och utlopp, lägga till isoleringsrörskarvar etc., med hjälp av dessa metoder kan effektivt eliminera negativa effekter av axelström.

Utöver ovanstående metoder kan vi också välja att använda strategier som övervakning av ledningar för att stärka isoleringen och förbättra motordriftsmiljön för att eliminera axelströmmar.

Med ett ord, oavsett välja att använda vilken metod som helst, i enlighet med egenskaperna och kraven i den faktiska situationen, ur ett antal perspektiv, för att uppnå goda resultat.

3.4 Förbättra det aktuella oscillationsproblemet

Efter långtidstester, sammanfattningar och analyser, för att säkerställa en effektiv behandling av det aktuella svängningsproblemet och samtidigt förbättra den nuvarande instabiliteten.

Detta kan uppnås genom att kontinuerligt öka motorns rotationströghet eller bära belastningen, eller också genom att på lämpligt sätt öka DC-sidans kapacitet hos spänningsomriktaren, vilket bidrar till att minska påverkan av spänningsfluktuationer. I kombination med det aktuella tillståndet för PWM-styrningsomriktarens drift.

Användningen av snabbkopplingskomponenter eller direkt minskning av PWM-modulationsfrekvensen kommer att hjälpa till att undvika fluktuationer i utspänningen som påverkas av dödzonen.

För att förbättra det aktuella oscillationsproblemet kan du också använda motorn med en hög nedgångshastighet, med hjälp av strömåterkoppling, etc., kan säkerställa att kretsvektorkontrollsituationen, såsom snabb återkoppling, för att säkerställa förbättringen av stabiliteten hos invertermotorns drift.

Välkommen att dela med oss ​​av mer information om elmotorer i kommentarsfältet!

Alla frågor om elmotor, vänligen kontakta den professionella elmotorn tillverkare i Kina som följer:

Dongchun motor har ett brett utbud av elmotorer som används i olika branscher som transport, infrastruktur och konstruktion.

Få ett snabbt svar.