西瑪電機用上變頻器之后就不會燒了嗎,？

一 由負載異常引起的損壞

誠然，變頻器的保護電路已經(jīng)相當完善,。對價值昂貴的逆變模塊的保護,，各個變頻器廠家都在其保護電路上做足了功夫，從輸出電流檢測到驅(qū)動電路的IGBT管壓降檢測,，并努力追求以最快的應變速度實施最快速的過載保護!
從電壓檢測到電流檢測,，從模塊溫度檢測到缺相輸出檢測等,，還未見有哪種電器的保護電路，像變頻器這樣做得專注而投入,。而變頻器的銷售人員,，提到變頻器的性能時，也必提及變頻器的保護功能,，常常不自覺地對用戶許諾：用上變頻器,，其全面的保護功能，你的電機就不容易燒了,。這位銷售人員不知道,，這句許諾,，將給自己帶來極大的被動!

用上變頻器，西瑪電機真的不會燒嗎?我的答案是：相對于工頻供電,，用上變頻器,，電機倒是更容易燒了，而電機的容易燒,，使得變頻器逆變模塊也容易一塊“報銷”掉,。變頻器的靈敏的過流保護電路，在此處偏偏手足無措,，起不到絲毫作用,。這是導致變頻器模塊損壞的一大外部原因。聽我道出其中原委,。

西瑪電機,，在工頻狀態(tài)下能夠運行，雖然運行電流較之額定電流稍大,，長時間的運行有一定的溫升,。這是一臺帶病的電機，在燒掉之前確實是能夠運行的,。但接入變頻器后,，會出現(xiàn)頻繁過載，以至不能運行,。這還不要緊,。

一臺電機，在工頻狀態(tài)下能夠運行,，用戶已經(jīng)正常使用多年了,，請注意“多年”兩個字。用戶想到要節(jié)約電費,，或因工藝改造的原因,，需要進行變頻改造。但接入變頻器后,，會頻跳OC故障,，這是好的，保護停機了,，模塊沒有壞掉,。

可怕的是，變頻器并不馬上跳OC故障,，而是毫無來由地在運行中——運行了才三,、兩天的光景，模塊炸掉了，電機燒毀了,。用戶賴了銷售人員一把：你裝的變頻器質(zhì)量差,，燒了我的電機，你要賠我的電機!

在此之前,，西瑪電機好像是是真的沒有問題,，運行得好好的，測測運行電流,，因為負荷較輕,，才達到一半的額定電流;測測三相供電，380V,，平衡和穩(wěn)定得很。真像是變頻器的損壞,，連帶著損壞了電機,。

我要是在場的話，就會這樣主公道：不怨變頻器,，是你的電機已經(jīng)“病入膏肓”,，突然發(fā)作，捎帶著損壞了變頻器!

運行多年的電機,，因西瑪電機的運行溫升和受潮等原因,，繞組的絕緣程度已大大降低，甚至有了明顯的絕緣缺陷,，處于電壓擊穿的臨界點上,。工頻供電情況下，電機繞組輸入的是三相50Hz的正弦波電壓,，繞組產(chǎn)生的感生電壓也較低,，線路中的浪涌分量較小，電機絕緣程度的降低,，也許只是帶來了并不起眼的“漏電流”,，但繞組的匝間和相間，還未能產(chǎn)生電壓擊穿現(xiàn)象,，電機還在“正常運行”,。

應該說，隨著絕緣老化程度的進一步加深,，即使還是在工頻供電情況下,，相信在不遠的將來，該臺電機終會因絕緣老化造成相間或繞組間的電壓擊穿而燒毀,。但問題是,，現(xiàn)在并沒有燒毀。

接入變頻器后,，電機的供電條件由此變得“惡劣”了：變頻器輸出的PWM波形,，實為數(shù)kHz乃至十幾kHz的載波電壓,，在電機繞組供電回路中，還會產(chǎn)生各種分量的諧波電壓,。

由電感特性可知,，流過電感電流的變化速度越快，電感的感生電壓也越高,。電機繞組的感生電壓比工頻供電時升高了(公眾號:泵管家),。在工頻供電時暴露不出的絕緣缺陷，因不耐高頻載波下感生電壓的沖擊,，于是繞組匝間或相間的電壓擊穿產(chǎn)生了,。電機繞組的由相間、匝間短路造成了電機繞組的突然短路,，在運行中——模塊炸掉了,，電機燒毀了。

變頻器在起動初始階段,，因輸出頻率和電壓均在較低的幅值內(nèi),，負載電機存在故障時，雖造成較大的輸出電流,，但此電流往往在額定值以內(nèi),，電流檢測電路及時動作，變頻器實施保護停機動作,，模塊無炸毀之虞,。

但若在全速(或近于全速)運行情況下，三相輸出電壓與頻率均達較高的幅值,，此時西瑪電機繞組若有電壓擊穿現(xiàn)象,，會于瞬間形成極大的浪涌電流，則逆變模塊在電流檢測電路動作之前,，已經(jīng)無法承受而炸裂損壞了,。

由此看出，保護電路不是萬能的,，任何保護電路都有它的“軟肋”所在,。變頻器對全速運行中，電機繞組的突發(fā)性電壓擊穿現(xiàn)象,，是無能為力的,，起不到有效保護作用的。而不唯變頻器保護電路,，任何電機保護器,，對此類突發(fā)故障，都不能實施有效的保護。此類突發(fā)故障出現(xiàn)時,，只能宣告：該臺電機確實已經(jīng)“壽終正寢”了,。

此類故障對變頻器的逆變輸出模塊是致命的打擊，無可逃避的,。

其它由供電或負載方面引起的原因,，如過、欠壓,、負載重,、甚至堵轉(zhuǎn)引起的過流等故障，在變頻器的保護電路正常的前提下,，是能有效保護模塊安全的,，模塊的損壞機率將大為減小。在此不多討論,。

二  由變頻器本身電路不良造成的模塊損壞

1,、由驅(qū)動電路不良對模塊會造成一級危害

由驅(qū)動電路的供電方式可知，一般由正,、負兩個電源供電。+15V電壓提供IGBT管子的激勵電壓,，使其開通,。-5V提供IGBT管子的截止電壓，使其可靠和快速的截止,。當+15V電壓不足或丟失時,，相應的IGBT管子不能開通，若驅(qū)動電路的模塊故障檢測電路也能檢測IGBT管子時,，則變頻器一投入運行信號,，即可由模塊故障檢測電路報出OC信號，變頻器實施保護停機動作,，對模塊幾乎無危害性,。

而萬一-5V截止負壓不足或丟失時(如同三相整流橋一樣，我們可先把逆變輸出電路看成一個逆變橋,，則由IGBT管子組成了三個上橋臂和三個下橋臂,，如U相上橋臂和U相下橋臂的IGBT管子。),，當任一相的上(下)橋臂受激勵而開通時,，相應的下(上)橋臂IGBT管子則因截止負壓的丟失，形成由IGBT管子的集-柵結電容對柵-射結電容的充電,，導致管子的誤導通,，兩管共通對直流電源形成了短路!其后果是：模塊都炸飛了!

截止負壓的丟失，一個是驅(qū)動IC損壞所造成;還有可能是驅(qū)動IC后級的功率推動級(通常由兩級互補式電壓跟隨功率放大器組成)的下管損壞所造成;觸發(fā)端子引線連接不良;再就是驅(qū)動電路的負供電支路不良或電源濾波電容失效。而一旦出現(xiàn)上述現(xiàn)象之一,，必將對模塊形成致命的打擊!是無可挽回的,。

2、脈沖傳遞通路不良,，也將對模塊形成威脅

由CPU輸出的6路PWM逆變脈沖,，常經(jīng)六反相(同相)緩沖器，再送入驅(qū)動IC的輸入腳,，由CPU到驅(qū)動IC,，再到逆變模塊的觸發(fā)端子，6路信號中只要有一路中斷——

(1),、變頻器有可能報出OC故障,。逆變橋的下三橋臂IGBT管子，導通時的管壓降是經(jīng)模塊故障檢測電路檢測處理的,，而上三橋臂的IGBT管子,，在小部分變頻器中，有管壓降檢測,，大部分變頻器中,，是省去了管壓降檢測電路的。當丟失激勵脈沖的IGBT管子,，恰好是有管壓降檢測電路的,，則丟失激勵脈沖后，檢測電路會報出OC故障,，變頻器停機保護;

(2),、變頻器有可能出現(xiàn)偏相運行。丟失激勵脈沖的該路IGBT管子,，正是沒有管壓降檢測電路的管子,，只有截止負壓存在，能使其可靠截止,。該相橋臂只有半波輸出,，導致變頻器偏相運行，其后果是電機繞組中產(chǎn)生了直流成分,，也形成較大的浪涌電流(公眾號:泵管家),，從而造成模塊的受沖擊而損壞!但損壞機率較第一種原因為低。

若此路脈沖傳遞通路一直是斷的,，即使模塊故障電路不能起到作用,，但互感器等電流檢測電路能起到作用，也是能起到保護作用的,，但就怕這種傳遞通路因接觸不良等故障原因,，時通時斷,，甚至有隨機性開斷現(xiàn)象，電流檢測電路莫名所以,，來不及反應，而使變頻器造成“斷續(xù)偏相”輸出,，形成較大沖擊電流而損壞模塊,。

而電機在此輸出狀態(tài)下會“跳動著”運行，發(fā)出“咯楞咯楞”的聲音,，發(fā)熱量與損耗大幅度上升,，也很容易損壞。

3,、電流檢測電路和模塊溫度檢測電路失效或故障，對模塊起不到有效地過流和過熱保護作用，因而造成了模塊的損壞,。

4,、主直流回路的儲能電容容量容量下降或失容后,，直流回路電壓的脈動成分增加,，在變頻器啟動后,，在空載和空載時尚不明顯,，但在帶載起動過程中,，回路電壓浪起濤涌,，逆變模塊炸裂損壞,，保護電路對此也表現(xiàn)得無所適從。

已經(jīng)多年運行的變頻器,，在模塊損壞后,，不能忽略對直流回路的儲能電容容量的檢查。電容的完全失容很少碰到,，但一旦碰上,，在帶載啟動過程中，將造成逆變模塊的損壞,，那也是確定無疑的!

三 質(zhì)量低劣,、偷工減料的少部分國產(chǎn)變頻器,，模塊極易損壞

不錯，近幾年變頻器市場的競爭日趨激烈,，變頻器的利潤空間也是越來越狹窄,，但可以通過技術進步,，提高生產(chǎn)力等方式來提高自身產(chǎn)品的競爭力。

而采用以舊充新,、以次充好、并用減小模塊容量偷工減料的方式,，來增加自己的市場占有率，實是不明智之舉呀,，純屬一個目光短淺的短期行為呀。

1,、質(zhì)量低劣,、精制濫造,，使得變頻器故障保護電路的故障率上升,，逆變模塊因得不到保護電路的有效保護,，從而使模塊損壞的機率上升。

2,、逆變模塊的容量選取，一般應達到額定電流的2.5倍以上,，才有長期安全運行的保障,。如30kW變頻器,，額定電流為60A，模塊應選用150A至200A的,。用100A的則偏小,。但部分生產(chǎn)廠商,，竟敢用100A模塊安裝!更有甚者,，還有用舊模塊和次品模塊的,。此類變頻器不但在運行中容易損壞模塊,，而且在啟動過程中,，模塊常常炸裂!現(xiàn)場安裝此類變頻器的工作人員都害了怕，遠遠地用一支木棍來按壓操作面板的啟動按鍵,。

容量偏小的模塊,，又要能勉強運行,，模塊超負荷工作，保護電路形成同虛設(按變頻器的標注功率容量來保護而不是按模塊的實際容量值來保護),，模塊不出現(xiàn)頻繁炸毀,，才真是不正常了。

這類機器,，因價格低廉，初上市好像很“火”,，但用不了多長時間，廠家也只有倒閉一途了,。

這第三種模塊損壞的原因本來不應該成為一種原因的,，但愿不遠的將來,，模塊損壞的原因，只剩下前兩種原因,。

對國產(chǎn)變頻器來說,，有時候是一粒老鼠糞壞了一鍋湯啊,。好多變頻器也還是不錯的,，與國外產(chǎn)品相比毫不遜色,，且質(zhì)優(yōu)價廉的呀。

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