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局部放電測試儀
發(fā)布日期：2020-06-10 點擊：937次
湖北四方國瑞電力控股有限公司專業(yè)生產(chǎn)局部放電測試儀，下面為大家介紹變頻器產(chǎn)生的局部放電。
通常被稱為變頻驅(qū)動器，變速驅(qū)動器或可調(diào)速驅(qū)動器的逆變器驅(qū)動器非常流行并且正在使用中。它們具有眾多優(yōu)點，并且可以用通常物理尺寸較小的交流電動機替換直流電動機，并降低運行成本。
一個關(guān)鍵的缺點是，如果未正確應(yīng)用電源系統(tǒng)，則電機端子上可能會出現(xiàn)較大的電壓尖峰或電壓“過沖”。這些尖峰會導(dǎo)致局部放電，并最終導(dǎo)致電動機絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
變頻驅(qū)動器
用于控制速度的變頻器具有多種類型，具有不同類型的輸出。脈寬調(diào)制控制或PWM是最常用的。它需要一個固定的交流輸入電壓，然后通過整流器將其轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后從直流電壓中產(chǎn)生方波或矩形脈沖，這些脈沖或脈沖的脈沖寬度，頻率和頻率有時都會變化。
矩形脈沖通常由IGBT（集成柵極雙極晶體管）產(chǎn)生。IGBT的開/關(guān)狀態(tài)受到控制，它們實際上將直流輸入電壓斬波為直流輸出脈沖。由于電壓脈沖具有不同的寬度，因此它們會在所連接的負載中產(chǎn)生正弦形的電壓和電流。波形與平滑波和正弦波的接近程度取決于幾個因素，包括每個周期產(chǎn)生的脈沖數(shù)。這稱為載波頻率或開關(guān)頻率。
為了通過電動機可以處理的過沖電壓提供“干凈的”電源，包括變頻器驅(qū)動器，電動機以及兩者之間的電纜在內(nèi)的系統(tǒng)必須從阻抗角度正確匹配。如果不這樣做，則電機端子上會有大的電壓尖峰。這些峰值可能高達預(yù)期電壓的兩倍，在嚴重的情況下甚至會比預(yù)期電壓高得多。
電壓尖峰的原因
尖峰是對包括電纜和電動機的RCL電路的激勵的響應(yīng)。激勵電路的每個脈沖的上升時間可以低至大約100nsec，因此非?？?。傳輸線理論認為，在這種情況下，反射波將出現(xiàn)在阻抗不匹配的過渡點。這些過渡點可能會出現(xiàn)在系統(tǒng)中的多個位置。
反射波為高頻振鈴。如果系統(tǒng)中的阻抗或阻抗的C和L分量具有特定值，則初始尖峰電壓可能會很高并加到脈沖電壓上。
實際上，由逆變器驅(qū)動器產(chǎn)生的快速上升時間矩形脈沖是多種頻譜的組合。隨著變頻器和電動機之間的電纜長度增加，沿電纜的分布電容和電感也會增加。這導(dǎo)致電纜的諧振頻率下降。當此頻率與逆變器驅(qū)動脈沖中包含的頻率在相同范圍內(nèi)時，它們可能會加和并導(dǎo)致高壓尖峰。當電纜長度增加到50ft / 15m以上時，頻率的重疊可能會開始發(fā)生，具體取決于設(shè)置和電纜類型。
變頻器驅(qū)動器載波頻率可以高達20kHz。這意味著每個脈沖持續(xù)很短的時間。在某些設(shè)置中，在下一個脈沖到來之前，反射波的振鈴將沒有足夠的時間耗散為零。發(fā)生這種情況時，反射波將建立在上一個反射波的剩余部分之上，并且電壓尖峰會變得非常高。
局部放電對電機的影響
前端電壓尖峰或過沖的發(fā)生率很高，逆變器驅(qū)動器產(chǎn)生的每個脈沖一個。如前所述，驅(qū)動器可以產(chǎn)生頻率為500Hz至20kHz的脈沖。當電壓尖峰足夠高時，由于尖峰產(chǎn)生的電場強度和集中程度，它們會導(dǎo)致電動機繞組中的局部放電。變頻器可能也會跳閘。即使是每秒幾百個脈沖，更不用說每秒20,000個脈沖，繞組絕緣上的應(yīng)力也可能很高，足以在短期內(nèi)損壞絕緣。
有許多方法可以減小尖峰的大小及其對電動機的影響。其中包括濾波器和電抗器，較短的電纜長度，不同類型的電纜，較低的載波頻率，較慢的上升時間脈沖等等。每種都有優(yōu)點和缺點。
局部放電檢測儀可以幫助診斷逆變器驅(qū)動電源系統(tǒng)問題。
