При работе от преобразователей частоты, к электродвигателям предъявляются особые требования:
- Специальная изоляция обмоток статора должна быть рассчитана на напряжение 1500В и выше;
- Изолированный подшипник вала двигателя для мощностей свыше 22кВт.
Изоляция обмоток статора
Основным препятствием для применения двигателей с фазным ротором является изоляция его обмоток, т.к. в стандартных общепромышленных двигателях обмотка рассчитана на работу от сети 400В.
Преобразователи частоты формируют напряжение на двигателе с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Амплитуда напряжения на клеммах двигателя достигает 1500В.
Обмотка статора не может выдерживать напряжение 1500В без пробоя в течение всего срока службы.
Высокое напряжение способствует ускоренному старению изоляции. Выход двигателя из строя может произойти уже через пару месяцев.
Имеется и положительный, и отрицательный опыт эксплуатации такого решения.
Известен случай, когда иностранный краностроитель после 3 лет эксплутации был вынужден заменить несколько десятков двигателей на кранах в рамках гарантийных обязательств, т.к. начался процесс лавинообразного выхода их из строя обмоток статоров. Исследования проблемы показали именно старение изоляции и ее пробой.
Фотографии неисправного статора приведены ниже.
Паразитные токи в подшипнике
В двигателях мощностью свыше 22кВт требуется установка изолированного подшипника вала двигателя. Изолированный подшипник исключает протекание через него наведенных токов. В противном случае, происходит разогрев колец подшипника и его заклинивание с соответствующими последствиями для всего двигателя.
Ниже приведена фотография изношенного подшипника.
Учитывая изложенные выше проблемы, мы настоятельно рекомендуем при установке преобразователей частоты на подъем, заменить двигатели с фазным ротором на соответствующие двигатели с короткозамкнутымротором, рассчитанные на работу от преобразователей частоты.
Двигатели передвижения обычно достаточно малой мощности и часто работают попарно, поэтому они могут быть сохранены.
