变频器的出现给工业自动化控制和电机节能带来了革新。
工业生产几乎离不开变频，甚至在日常生活中，电梯和变频空调也成为不可或缺的一部分，变频也开始渗透到生产生活的各个角落。
然而，逆变器也带来了许多前所未有的问题，其中电机损坏就是最典型的现象之一。
很多人已经发现了变频器损坏电机的现象。
例如，一家水泵厂，近两年，他的客户经常反映水泵在保修期内损坏。
不过，过去这家水泵厂的产品质量非常可靠。经调查发现，这些损坏的水泵是由变频器驱动的。
尽管逆变器损坏电机的现象越来越受到关注，但导致其发生的机制尚不清楚，更不用说如何预防了。
分享这篇文章的目的就是要解决这些困惑。
变频器损坏电动机
逆变器对电机的损坏包括电机绕组损坏和电机轴承损坏两个方面。
如下图所示：
这种损坏一般发生在几周到十几个月内，具体时间与逆变器的品牌、电机的品牌、电机的功率、逆变器的载波频率、变频器的长短有关。逆变器和电动机之间的电缆、环境温度和许多其他因素。
电动机的早期意外损坏给企业的生产带来巨大的经济损失。
这种损失不仅是电机维修和更换的费用，还有意外停产造成的经济损失。
因此，在使用变频驱动电机时，必须充分注意电机损坏问题。
变频驱动与工业变频驱动的区别
重要的是要了解工频电机在变频驱动条件下与被驱动设备更容易损坏的机制。
首先了解逆变器驱动电机的电压与I.F.有何不同。轴电压。
然后了解这种差异如何对电机产生不利影响。
逆变器的基本结构如图 2 所示，由两部分组成：整流电路和逆变电路。
整流电路是由普通二极管和滤波电容组成的直流电压尖峰输出电路，而逆变电路则将直流电压转换成脉宽调制电压波形（PWM电压）。
因此，驱动电动机的逆变器的电压波形是脉宽变化的脉冲波形，而不是正弦电压波形。
Driving a motor with pulsed voltage is the root cause of the motor's vulnerability to damage.
变频器损坏电机绕组的机理
当脉冲电压通过电缆传输时，如果电缆的阻抗与负载的阻抗不匹配，就会在负载端发生反射。
反射导致入射波和反射波叠加，产生更高的电压，最大幅度可达直流母线电压的两倍，约相当于逆变器输入电压的三倍，如图图 3。
过高的尖峰电压加在电机定子的线圈上，对线圈造成电压冲击，频繁的过电压冲击会导致电机过早失效。
变频电机在承受尖峰电压冲击后的实际寿命与许多因素有关，包括温度、污染、振动、电压、载波频率和电气自动化行业的线圈绝缘工艺.
The higher the carrier frequency of the inverter, the closer the output current waveform is to a sine wave, which will reduce the motor's operating temperature and thus extend the life of the motor insulation.
但是，更高的载波频率意味着每秒产生更多的极限电压尖峰，对电机的冲击次数也更多。
图 4 给出了绝缘寿命随电缆长度和载波频率的变化。
从图中可以看出，对于 200 英尺长的电缆，当载波频率从 3 kHz 增加到 12 kHz（四倍变化）时，绝缘寿命从大约 80,000 小时减少到 20,000 小时（四倍差异）。
载波频率对电动机绝缘的影响
电机温度越高，电机绝缘寿命越短，如图5所示，当温度升至75摄氏度 ，电机的寿命只有50%。
由变频器驱动的电机的电机温度会比由工频电压驱动的电机高得多，因为PWM电压包含更多的高频成分
变频器损坏电机轴承的机制
变频器损坏电机轴承是因为有电流流过轴承，这个电流是断续的接通电路，断断续续的接通电路产生电弧，电弧烧坏轴承。
电流流过交流新电机轴承的主要原因有两个。
首先，来自不平衡内部电磁场的感应峰值电压，其次，由杂散电容器引起的高频电流路径。
理想交流感应电动机的内部磁场是对称的，当三相绕组中的电流相等且相数为 120?另外，在电机的轴杆中没有感应电压。
当逆变器输出的PWM电压导致新型电机内部磁场不对称时，会在电机轴杆上感应出共模电压，范围为10~30V，与驱动电压有关，电压越高驱动电压越高，轴杆上的电压越高。
当此电压值超过轴承中润滑剂的绝缘强度时，就会形成电流通路。
在轴杆旋转过程中的某个时刻，润滑油的绝缘层再次阻断电流。
这个过程类似于机械开关的开/关过程。
这个过程会产生电弧，燃烧轴、球和碗的表面，形成凹坑。
如果没有外部振动，小凹坑不会产生过度影响，但当有外部振动时，就会产生凹坑，这对电机制造商的电机运行有重大影响。
此外，实验表明，轴杆上的电压峰值还与逆变器输出电压的基频有关；基频越低，轴杆上的电压越高，轴承损坏越严重。
在电机运行初期，当润滑油温度较低时，电流幅度为5-200mA，这么小的电流不会对轴承造成任何损坏。
但电机在满足运行一段时间后，随着润滑油温度升高，峰值电流会达到5-10A，会产生飞弧，在轴承部件表面形成小凹坑。
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