電動機運行不正常故障主要與接線不正確、參數設定不正確、變頻器容量太小、負載太大、變頻器或電動機本身故障等原因有關。
(1)電動機不能啟動
電動機不能啟動應檢查以下幾項。
①主回路檢查。電源電壓檢測,充電指示燈是否亮,LCD是否顯示報警畫面,電動機與變頻器之間的連接是否正確。
②輸入信號檢查。是否輸入啟動信號和FWD、REV信號,頻率是否已經設定或上限額定頻率是否太低。
③功能設定檢查。各種功能代碼設置是否有誤。
④負載檢查。負載是否過大或機械系統是否有堵轉現象。
⑤在變頻器和電動機之間裝有的熱繼電器動作后未能復位。
(2)電動機不能調速
電動機不能調速的原因可能由于頻率上、下限設定值有誤,或程序運行設定值有誤,當最高頻率設定過低時,會產生不能調速故障。
(3)電動機加速過程中失速
由于加速設定時間過短或者負載過大,轉矩提升量不夠而引起此故障。
(4)電動機異常發熱
檢查負載是否過大,是否連續低速運行,設定的轉矩提升是否合適,是否是諧波分量過大。如不屬這些原因就有可能是變頻器輸出電壓三相不平衡。通常可引起電動機過熱的原因如下。
①高次諧波引起電動機的效率和功率因數變差,電動機損耗增加。由于普通電動機是按正弦波電源設計制造的,當有高次諧波流過電動機繞組時,銅損增大,并引起附加損耗,從而引起繞組發熱。有資料表明,變頻器傳動與工頻電源傳動相比,電流約增加10%,溫度約增加20%。
②電動機低速運轉,散熱能力變差。使用變頻調速后,電動機往往處于低于額定轉速的運行狀態,標準電動機的冷卻風扇裝在轉子軸上,在低頻下運轉的電動機,因電動機轉速降低而使冷卻效果大幅度下降。
③電動機通風不良。若該電動機長期運行在粉塵含量較高的環境中,未定期清掃,造成定、轉子風道堵塞,致使氣流不暢,散熱效果降低,尤其是夏季,環境溫度高,電動機工作溫度大大增加,導致電動機過熱燒毀。
④電壓變化率du/dt增高,電動機故障率增加。目前的變頻器大部分是交一直一交變頻器,其逆變部分是將直流電壓轉換為三相交流電壓,通過控制六個橋臂的開關元器件導通、關斷來實現三相交流電壓的輸出。如常見的改變變頻器輸出電壓的PWM方式,它雖與正弦波電壓幅值等效,但實際上是由一系列等高不等寬的矩形波組成,由于電動機繞組匝間電壓變化率du/dt很高,電動機繞組的電壓分布變得很不均勻,使繞組匝間短路的故障增加。
⑤電動機繞組存在故障,如繞組匝間或層間短路、繞組接地、電動機繞組接線錯誤,如定子繞組某相端接頭接反。
防止電動機過熱采用的措施有以下幾點。
①合理選用變頻控制系統電動機,原電動機如果工作頻率達不到30Hz,則在峰值電流不致引起過電流保護動作的情況下,可采用極數更高的電動機替代,尤其對于恒轉矩負載,要適當加大電動機的功率等級與電動機極數,以提高其帶載能力。有條件的情況下,可采用變頻專用電動機。
②加強電動機的計劃檢修,尤其在夏季來臨前,要對電動機定、轉子風道進行清掃,改善電動機的散熱條件。夏季應采用外加風機對電動機強迫風冷。
③將電子過熱保護器的整定值調小,最好在電動機繞組內配PTC熱保護元件。
④提高電動機的絕緣材料等級,如在電動機檢修時,將B級絕緣提高為F級絕緣,以提高匝間絕緣性能及繞組的耐熱能力,這樣可從根本上解決變頻控制電動機使用壽命短的問題。
⑤盡可能提高電動機的運行頻率,如將原傳動帶輪改為小帶輪,通過計算使電動機運行頻率達到30Hz以上,電動機工作頻率在30Hz以上時,基本可以解決變頻電動機的散熱問題。


