第二十节 电机节电柜带来的隐患通过案例说明了变频器对无功补偿装置的损伤，并介绍了解决的办法。本讲介绍变频器对电机的损伤问题及解决的方法。
现象：
2011年1月，接到北京附近一个企业的咨询。该企业的生产现场有数台振动电机。振动电机由变频器驱动。发现电机频繁损坏，时间短时，2周左右损坏一次，最长不会超过一个月，对生产造成了严重影响。。故障现象是电机的定子绕组烧毁。
原因分析：
这个问题是由于变频器使用PWM电压驱动电机所致。变频器驱动的电机，如果变频器与电机之间的电缆长度超过30米，就会在电机的定子绕组上产生尖峰电压，尖峰电压的幅度会达到变频器额定工作电压的3倍左右。
此案例中，变频器与电机之间的电缆长度大约为50米，因此电机必然会受到尖峰电压的损伤。电机的实际寿命与很多因素有关，除了电机定子绕组的绝缘特性以外，主要与变频器输出的PWM脉冲电压的上升沿、载波频率、电缆的长度等因素有关。上升沿越陡，电缆越长，载波频率越高，对电机的损伤越严重。
变频器的载波频率越高，意味着每秒钟产生的尖峰电压数量更多，对电机的冲击的次数更多。图1给出了绝缘寿命随着电缆长度与载波频率的变化。从图中可知，对于大约70米的电缆，当载波频率从3kHz提高到12kHz(变化4倍)时，绝缘的寿命从大约8万小时降低到2万小时(相差4倍)。 如果电缆达到200米，电机的寿命会缩短到1万小时以内。
图1 载波频率对绝缘的影响
解决办法：
对于这种故障，有两种方法可以解决，一种是在变频器的输出端安装DVF滤波器，这种滤波器的作用是将PWM电压波形的脉冲上升沿延长，消除产生尖峰电压的条件。
另一种方法是，在电机的电源输入端并联安装一台SVA尖峰电压吸收器，将产生的尖峰电压吸收掉。
经过与客户交流。客户选择了第二种方法。因为这种方法的成本比第一种方法的成本低。并且安装简单。
2011年1月安装后，至今(2011年8月)，一直没有出现电机损坏的现象。
启示：
变频器驱动的电机系统，如果电缆的长度超过30米，电机定子绕组在较短的时间内发生损坏是十分正常现象。为了避免这种情况的发生，简单有效的方法就是在电机的电源输入端安装SVA尖峰电压吸收器。
