逆变电机绝缘损坏的三大原因，电机本身绝缘设计

　　变频电机使用的变频电源系统，运行时产生的脉冲高频电压使电机线圈电晕，引起局部放电、介质发热，有机高频绝缘材料开裂，进而导致变频电机绝缘损坏。

　　逆变电机绝缘损坏的三大原因

　　1.局部放电是变频电机绝缘过早损坏的主要原因

　　具体来说，变频调速系统由变频器、电缆和电机组成。逆变器的核心控制元件有BJT(双极晶体管)、IGBT(绝缘栅)等类型，其中IGBT具有驱动简单、保护容易、开关速度快等优点。IGBT的高开关速度基于快速导通和快速关断，最高可达30 - 40kHz，正常工作时为20kHz。

　　逆变器的输出波形是一个脉冲波，具有陡峭的上升沿和下降沿(0.1-0.51AS)。正是由于这种脉冲电压不同于工频正弦电压，给变频电机绝缘的工作环境带来了一系列问题影响。

　　当变频器将工频正弦波转换成脉冲波时，脉冲波通过电缆从变频器传输到电机的终端。由于电缆和电机的阻抗不匹配，会产生反射波，反射波会反馈回来。二次反射，二次反射波与原脉冲电压波叠加，叠加的脉冲电压传到电机时，会产生峰值电压。尖峰电压的大小取决于电缆的长度和脉冲电压的上升时间。

　　通常，当电缆长度增加时，导线两端都会产生过电压，电机端过电压的幅值随着电缆长度的增加而增加。

　　脉冲电流通过变频电机的绝缘线圈时，上升沿时间短的脉冲波造成线圈中电压分布不均匀。在模拟电机的定子绕组上测得的电压波形表明，过电压幅值的80%左右是由电机定子绕组的第一匝承受的，从而使绕组第一匝的匝间电压超过工频交流电压条件下较低的平均匝间电压的10倍以上，虽然仍远低于绝缘的击穿电压(变频导线能承受13000V的工频电压)，但已超过局部放电起始电压。

　　可以看出，局部放电是变频电机绝缘过早失效的主要原因，介质损耗、发热、空间电荷、电磁激励、振动等多种因素的存在加速了材料的老化过程。

　　2.电机本身绝缘设计的原因

　　工频正弦电机的绝缘设计理论不能完全适用于交流变频调速电机。因此，在设计交流变频电机的绝缘结构时，变频电机的绝缘性能不仅要满足传统意义上的耐热老化和耐电老化的要求，还要满足耐高频脉冲和耐局部放电的要求。

　　3.频繁的启动和停止会影响绝缘寿命

　　当电机工作在频繁起动和制动状态时，电机绝缘经常受到周期性交变电磁应力的作用。启动和制动时间越短、越频繁，冲击力越大，绝缘击穿的概率越高。

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