变频器保护电机的原理

        变频器保护电机的原理：当电缆的长度超过30米时，现代变频器必然会在电机端产生尖峰电压，缩短电机的寿命。防止电机出现损伤，有两个思路，一个是采用绕组绝缘抗电强度更高的电机（一般称为变频电机），另一个是采取措施减小尖峰电压。前一种措施适合于新建的项目，后一种措施适合于对已有的电机进行改造。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
1、过电压保护变频器的输出有电压检测功能，变频器能自动调整输出电压，使电机不承受过电压，电机运行在设定电压范围内。
2、欠电压保护当电机的电压低于正常电压的90％时（有的设定为85％），变频器保护停机。
3、过电流保护当电机的电流超过额定值的150％／3秒钟，或额定电流的200％／10微秒，变频器通过停机来保护电机。
4、缺相保护监测输出电压，当输出缺相时，变频器报警，变频器马上停机来保护电机。
5、反相保护变频器可以设定使电机只能沿一个方向旋转，无法设定旋转方向，除非用户改动电机A、B、C接线的相序，否则没有反相的可能。
6、过负荷保护变频器监测电机电流，当电机电流超过设定额定电流的120％／1分钟时，变频器通过停机来保护电机。
7、接地保护变频器配有专门的接地保护电路，一般由接地保护互感器和继电器构成，当发生一相或两相接地时，变频器立即停机。
8、短路保护变频器输出短路后，必然引起过流，在10微秒内变频器通过停机来保护电机。
9、超频保护变频器有最大和最小频率限制功能，使输出频率只能在规定的范围内，由此实现超频保护功能。
10、失速保护失速保护一般针对同步电机。对于异步电机，加速过程中的失速必然表现为过电流，变频器通过过电流和过负荷保护实现此项保护功能。减速过程中的失速可通过在调试过程中设定安全的减速时间来避免。
        变频器尖峰电压保护：
1)尖峰电压检测电路实时检测电机电源线上的电压幅度；
2)变频器保护电机原理，当检测到电压的幅度超过设定的阈值时，控制尖峰能量缓冲电路，使其吸收尖峰电压的能量；
3)当尖峰电压的能量充满尖峰能量缓冲器时，尖峰能量吸收控制阀门打开，使缓冲器中的尖峰能量泄放到尖峰能量吸收器，将电能转变成热能；
4)温度监控器监测尖峰能量吸收器的温度，当温度过高时，适当关闭尖峰能量吸收控制阀门，减小能量的吸收（在保证电机受到保护的前提下），避免尖峰电压吸收器过热而损坏；
5)轴承电流吸收电路的作用是将轴承电流吸收掉，保护电机轴承。
        尖峰吸收器与前面所述的du/dt滤波器、正弦波滤波器等电机保护方法相比，最大的好处是，体积小、价格低，安装简便（并联安装）。特别是功率较大的场合，尖峰吸收器在价格、体积、重量等方面的优点很突出。另外，由于是并联安装，不会产生电压降，而du/dt滤波器和正弦波。
1)在变频器的输出端安装电抗器：这个措施最常用，但是需要注意的是，这个方法对于较短的电缆（30米以下）有一定效果，但是有时效果不够理想。
2)在变频器的输出端安装dv/dt滤波器：这个措施适用于电缆长度小于300米的场合，价格略高于电抗器，但是效果有了明显的改善。
3)在变频器的输出端安装正弦波滤波器：这个措施是最理想的。因为在这里，将PWM脉冲电压变成了正弦波电压，是电机工作在与工频电压相同的条件下，尖峰电压的问题得到了彻底的解决（电缆再长，也不会出现尖峰电压了）。
4)在电缆与电机接口的位置安装尖峰电压吸收器：前面几个措施的缺点是当电机的功率较大时，电抗器或滤波器的体积、重量很大，价格较高，另外，电抗器和滤波器都会导致一定的电压降，影响电机的输出力矩，采用变频器尖峰电压吸收器能够克服这些缺点。航天科工集团二院706所开发的SVA尖峰电压吸收器，采用先进的电力电子技术和智能控制技术，是解决电机损伤的理想设备。另外，SVA尖峰吸收器还能保护电机的轴承。