變頻器損傷電機軸承的機理

變頻器損傷電機軸承的原因是，有流過軸承的電流，并且這種電流處于斷續(xù)連通的狀態(tài)，斷續(xù)連通的電路會產(chǎn)生電弧，電弧燒毀了軸承。

導致交流電機的軸承中流過電流的原因主要有兩個，內(nèi)部電磁場不平衡產(chǎn)生的感應電壓，第二，雜散電容引起的高頻電流通路。

理想交流感應電機內(nèi)部的磁場是對稱的，當三相繞組的電流相等，并且相位相差120?時，不會在電機的軸桿上感應出電壓。變頻器輸出的PWM電壓導致電機內(nèi)部的磁場不對稱時，就會在軸桿上感應出電壓，電壓的幅度在10~30V，這與驅動電壓有關，驅動電壓越高，軸桿上的電壓越高。當這個電壓的數(shù)值超過軸承中的潤滑油的絕緣強度時，就會形成一個電流通路。軸桿旋轉過程中，在某個時刻，潤滑油的絕緣又阻斷了電流。這個過程類似于機械式開關的通斷過程，這個過程中會產(chǎn)生電弧，燒蝕軸桿、滾珠、軸碗的表面，形成凹坑。如果沒有外部振動，小凹坑不會產(chǎn)生過大的影響，但是如果有外部振動時，會產(chǎn)生凹槽，這對電機的運轉影響很大。

另外，實驗表明，軸桿上的電壓還與變頻器輸出電壓的基波頻率有關，基波頻率越低，軸桿上的電壓越高，軸承損傷越嚴重。

在馬達工作的初期，潤滑油溫度較低的時候，電流幅度在5-200mA，這么小的電流不會對軸承產(chǎn)生任何損壞。但是，當馬達運行一段時間后，隨著潤滑油溫度升高，峰值電流會達到5-10A，這會產(chǎn)生飛弧，在軸承部件的表面形成小坑。

電機定子繞組的保護

當電纜的長度超過30米時，現(xiàn)代變頻器必然會在電機端產(chǎn)生尖峰電壓，縮短電機的壽命。防止電機出現(xiàn)損傷，有兩個思路，一個是采用繞組絕緣抗電強度更高的電機（一般稱為變頻電機），另一個是采取措施減小尖峰電壓。前一種措施適合于新建的項目，后一種措施適合于對已有的電機進行改造。

目前常用的電機保護方法有以下4個：

1)在變頻器的輸出端安裝串聯(lián)電抗器:它是常見的對策，但應當留意的是，這類方式 對短電纜線(30米下列)有一定的危害，但有時候實際效果不理想化。

2)在變頻器輸出端安裝dv/dt過濾器:該對策適用電纜線長短低于300米，價錢稍高于串聯(lián)電抗器的場所，但實際效果大大提高。

3)在變頻器輸出端安裝正弦波形過濾器:它是理想化的對策。由于在這兒，脈沖寬度調制單脈沖電壓變成了正弦波形電壓，這代表著電動機工作中在與直流電壓同樣的標準下，高值電壓的難題早已徹底消除了(無論電纜線有多久，都不容易有高值電壓)。

4)在電纜與電機接口的位置安裝尖峰電壓吸收器：前面幾個措施的缺點是當電機的功率較大時，電抗器或濾波器的體積、重量很大，價格較高，另外，電抗器和濾波器都會導致一定的電壓降，影響電機的輸出力矩，采用變頻器尖峰電壓吸收器能夠克服這些缺點。

變頻器故障診斷闡述什么是變頻器節(jié)電優(yōu)化技術？

變頻器節(jié)電與變頻后產(chǎn)生的諧波附加損耗是互相矛盾的，變頻器故障診斷建議應進行傳動系統(tǒng)變頻器節(jié)電優(yōu)化；優(yōu)化算法包括變頻器投切算法、濾波器投切算法和變壓器投切算法。節(jié)電優(yōu)化技術與現(xiàn)有的設備節(jié)電技術、濾波降損技術，統(tǒng)一構成了完整的系統(tǒng)節(jié)電技術，能夠進一步提高變頻器的節(jié)電效益，必將在傳動系統(tǒng)節(jié)電領域得到廣泛應用。

變頻器重要的應用之一是風機、水泵的節(jié)能運行。風機與水泵類負載多是按照滿負荷工作來選型的，但實際應用中大部分時間并非工作于滿負荷狀態(tài)，因此常用擋風板、回流閥或開/停機，來調節(jié)風量或者流量，造成電能的大量損失。

因此，傳統(tǒng)上人們根據(jù)風機、水泵節(jié)電的流體力學規(guī)律，應用變頻調速控制技術進行節(jié)電。采用變頻器，不但能產(chǎn)生較大的節(jié)電效益，還可以集中控制，就地調速，方便人員操作，具有較明顯的優(yōu)點。所以，變頻器故障診斷近年來變頻器在通風、供排水等傳動系統(tǒng)上的應用越來越廣泛。

然而，對于變頻器是否能夠獲取三次方的節(jié)電效益，國內(nèi)有的學者已提出了質疑，并引起了廣泛的討論。已有很多實驗顯示，如果單看安裝了變頻器的設備，耗電的確比以前少，變頻器故障診斷認為但對于整個供配電系統(tǒng)，能源浪費并未有效解決。

變頻器故障診斷這是因為變頻器引起的電污染并沒有消除，被污染的電流在整個回路（小電網(wǎng)）里流動，會在電力系統(tǒng)中各種電器設備（如變壓器、輸電線路、電力電容器、電機及用電設備等）上造成附加的銅損、鐵損以及介質損耗，依然造成了很大的電力浪費。