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变频器背了电机的锅?看看他怎么解决!

发布日期:2018-06-04 作者: 点击:

  电机坏了其实不稀奇,奇就奇在黄主任非说是变频器不行,如果拿不出变频器没有问题的有力证据,这笔生意就只能泡汤了。

  

 

  整件事的始末是这样的:

  这家单位停产整顿数月后,重新生产,为一台设备增上了一台22kW变频器,电机是18.5kW的,让李师傅去安装和调试变频器。

  变频器由63A空气断路器引入三相电源,将变频器输出端连接设备上的18.5kW电机,线路连接完毕后,李师傅检查了电缆连接情况。

  连接电机前,对连接电缆也做了测量检查,并且用绝缘摇表,测了电机绕组的对地(电机外壳)电阻,在5MΩ以上,符合绝缘要求,电机应该没有什么问题。

  变频器上电后,李师傅又据现场的供电电压、电机额定电流,起/停方式等要求,设置了变频器的相关参数,这才启动变频器试运行。

  嗨,有异常!变频器在升速启动,操作面板上显示的输出频率到达10Hz以上时,变频跳OC过载停机。李师傅将频率显示切换为输出电流显示,同时观看电机运转情况。重新启动变频器,电流值逐渐上升,很快就到达额定电流,当电流上升为45A以上时,变频器停机保护,电机发出“哼”声,似乎微动了一下,没有转起来。

  难道是电机堵转了?用手对设备进行盘车,感觉运行比较轻快,机械上应该没有什么问题,之前维护人员也在转动部件做了上油润滑等维护工作。问题就锁定在变频器和电动机上了。

  将电机接线拆掉,上电对变频器空载进行了测试,起动控制与电压输出,都是正常的,变频器应该是好的,而要进一步确定变频器确实是没有问题,另找一台电机接入变频器,运行一下,是最保险的办法。

  李师傅把这个想法告诉了黄主任,谁知人家跟这“梗”过不去了。

  黄主任说:我的电机原来是正常转着的,怎么可能会坏掉呢?接线前你也用摇表摇了,说过电机是好的嘛。变频器不行,就换牌子嘛。我早说过,要用进口的,国产的太滥。可领导就是为了省钱,这下费事了吧,还是得拆了换进口的。是变频器的事,你还是赶紧拆了走人吧。

  这事闹的!明明变频器是好的,问题出在电机上,要是拆掉变频器走人,明明自己有理,反成了理亏,这个买卖不但做不成,还闹个不明不白,真是大写的冤枉啊!

  李师傅提出,进一步检查一下是不是电机的问题,若确属变频器的问题,当然拆走无话。大概是李师傅的态度感化了黄主任,黄主任缓和了口气说;那好吧,你说是电机的问题,请你找出原因来,只要你给我修好了,还是用你的变频器吧。

  这时一个维修工说,停产期间,有人用该台电机试过星/三角启动柜,动过电机绕组的六根引出线,是不是接线不对,引起的电机不转和变频器跳过载呀。李师傅一想:这倒有可能啊。

  当电机烧损严重,绕组漆皮脱落使绝缘能力下降时,用摇表能测出绕组接地说明电机损坏。但若绕组内部击穿,或发生匝间短路时,并不一定表现为绕组接地,用摇表检测好坏,就无能为力了。绕组的匝间短路,可能短接几匝,也可能短接几十匝,但问题是电机绕组的直流电阻极小,匝间短路在绕组电阻值上,也表现不出太大的电阻值变化,没法确定哪相绕组出现了匝间短路!

  换句话说,摇表与万用表,只能对相间对地,相与相之间的短路,每相绕组的通、断进行检测,对匝间短路故障根本是无可奈何的。

  但愿是电机绕组的头尾接错,是电机的磁路顶牛,引起变频器跳OC。如果是匝间短路故障,用万用表测量也是瞎子点灯白费蜡啊。

  有过维修电机,为电机下线包的经验,当电机下线完毕,最后六根出线的连接是应该小心的,如果绕组头尾接反,造成磁路顶牛,使两相绕组之间电感量互相抵消,线圈形同一个短路导线,接通380V电源,结果只有一个,“咣”的一声,绕组起火绕毁!如果在对电机三相绕组进行角连时,头尾接错,则变频器跳OC,就理所当然了。

  确定电机三相绕组的同名端和异名端,并不是难事,以前李师傅从老电工那里,学来了两个好用的法子,百试不爽。

  1)是“剩磁法”,凡是运转过的电机,转子金属部件,总有会留有剩磁。用手扭动转子时,磁场变化,定子线圈切割磁力线产生感应电势(有通路时产生感应电流)。此感应电压当然极其微弱,可用数字表mV档或指针表μA档测量,一般为数十mV~数百mV,或数十μA~数百μA。所测为直流电压或直流电流,因而可按所测极性来分出三相绕组的同名端,如用指针表电流档测A(指定)相绕组,指针正向摆去,规定红表笔所接为同名端;测B相绕组时,指针正向摆去的一次,红表笔所搭接绕组头,即为同名端(或称为绕级的头);依次可测出C相绕组的同名端。绕组另一端当然为异名端(或称为绕组的尾)。

  分出三相绕组的同名端(和异名端)后,再进行星或角的连接,就不会搞错了。

  2)直流法,假定电机没有剩磁,基本上测不出感应电压来,就要为其中一个绕组外加一个直流电源,利用其电源通、断瞬间,另两个绕组感应电压极性测量,来判断出三个绕组的头、尾来。其测试原理和方法和1)是相同的,只不过是给电机绕组外加了激磁电流。也是利用变压器感应原理,当一个绕组通电或磁通变化时,其它绕组能产生出感应电压和电流来。

  李师傅只带了一块数字表,转动电机转子时,测一相绕组有感应电压,说明电机有剩磁,测量起来就方便了。数字表没有正、反向的摆幅表示,不如指针表直观。但细心观察电压显示的“-”号,出“-”号时认为表针反摆,也是一样的。将电机端部接线拆开,分为六个头,先用电阻法量出分出三相绕组,然后用1)方法检测了一遍,说明原先的角连接,没有接错,电机不转不是连接错误的问题。

  那最大可能是电机绕组出现了匝间短路,摇表与万用表测电阻,都无能为力,有人说,拆开看看电机绕组的情况,电机的拆卸又非一件容量事,拆出转子还要拆出线圈来,不是一时半会能办到的事情,李师傅不禁有点犯愁了。

  这时候问题出现了转机,李师傅突然想起来,刚才用万用表测量感应电压时,有两相绕相感应电压幅值是相近的,如35mV左右,但另一相感应电压总是偏低,如17mV左右。按道理说,三相绕组的感应电压都应该是接近的,不会有如此大的悬殊。李师傅又用1)方法,反复认真细心地测了几遍,没错,其中一相绕组的感应电压偏低!

  李师傅激动得快要蹦起来了,马上拍拍自己的脑袋,要自己冷静下来,分析一把,再将测试结果告诉黄主任。分析结果如下:

  电感元件当出现匝间短路时,内部损耗加大,Q值降低,虽然其直流电阻并无太大的变化,但交流阻抗和电感量大为减小,其产生感应电压的能力大打折扣,甚至不能产生感应电压。如开关电源中的变压器出现匝然短路时,会导致电路停振。耦合变压器,当出现匝间短路故障时,二次绕组感应电压输出幅度会大为降低。

  该相感应电压太低,证明了该相绕组内部恰恰出现了匝间短路!说明电动机确实是坏的,与我变频器无关。

  嘿,本来是用感应法,测试电机绕组的头尾有无接错,反而歪打正着,检测出了电机一相绕组异常,存在匝间短路故障,这真算是意外收获了!用摇表和万用表对电机的电阻检测无可奈何时,用感应法测绕组的感应电压或电流,就成为判断电机好坏,一个灵验可行的方法了。想不到被黄主任一逼,倒发现了一个检测电机好坏的好法子,真是老天帮忙啊。

  李师傅将检查结果和分析给黄主任说了,并以肯定的语气说是电机坏掉了,换上好电机,就可以运行了。黄主任从库房领出了一台新电机换上,毫无悬念,设备正常运行了。

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