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%額定速度范圍內連續運行，溫升不會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。那是什么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，作用于這些匝間絕緣的電沖擊大小取決于導線特定的性能和PWM驅動電流的上升時間。若上升時間小于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，電沖擊就越大，匝間絕緣的壽命就越短。

    2.介質損耗發熱：當E超過絕緣體臨界值時，其介質損耗迅速增加。當頻率增加時，局部放電隨之增加，結果產生熱量，這些熱量則引起更大的漏電流，從而使Ni上升更快，即電機溫升上升，絕緣加速老化?？傊?，在變頻電機中正是由于上述局部放電、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。由于變頻器輸出端電壓上升時間、電纜長度和開關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，會使絕緣中分布電容所儲存的電能變為熱、幅射、機械和化學能，從而使整個絕緣系統劣化，絕緣的擊穿電壓降低，最終導致絕緣系統被擊穿。

    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沖擊電流情況下起動，并可以利用變頻器所提供的各種方式進行快速制動。由于變頻電機可實現頻繁的起動制動，使電機絕緣頻繁地處于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于電磁激振力、機械傳動等引起的振動等問題在變頻電機中變得更為復雜。變頻電源中含有的各種時間諧波與電磁部分固有的空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。同時，由于電機工作頻率范圍寬，轉速變化大，當其與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。