ГОСТ Р МЭК/ТС 60034-17—2009
Максимальное значение осевой ЭДС в зависимости от частоты коммутации, формы импульсов и
скорости двигателя может превышать 10 В и пробивать смазочную пленку подшипников, вызывая их
разрушение. Какпоказывают испытания, ток может иметь место на основной частоте питания итретьих
гармониках даже при амплитуде осевой ЭДС менее 500 мВ. Поэтому при питании от преобразователя
более предпочтительны двигатели с низким значением осевой ЭДС.
При необходимости измерения осевой ЭДС при питании от преобразователя следует использо
вать специальное измерительное оборудование и экранированные кабели, чтобы высокочастотные
помехи не исказили результаты измерений.
Импульсные емкостные токи через подшипники, главным образом на приводном конце вала, рас
тут. если осевая ЭДС становится соизмеримой с разностью потенциалов нулевых точек инвертора и
двигателя. Эта конфигурация предпочтительна в случае, когда двигатель и приводимый им механизм
соединены проводящей трансмиссией, а двигатель неправильно заземлен. Амплитуды токов более
10 А в двигателях с высотой вала выше 315 мм выводили из строя подшипники в течение нескольких
сотен часов.
Емкостное напряжение, иногда называемое подшипниковым, может быть измерено в радиаль
ном зазоре подшипника, если сердечник и корпус двигателя правильно заземлены (рисунок 10). Под
шипниковое напряжение является зеркальным отображением напряжения помехи, а его отношение к
напряжению помехи зависит от емкостных сопротивлений между обмоткой статора иротором, ротором
и корпусом, а также емкости самого подшипника. Измерения этого напряжения показывают, что его
максимум обычно достигает 10—30 В. В случае, когда оно достигает напряжения пробоя, возникают
кратковременные разрядные токи. Частота повторения этих токов растет с ростом подшипникового
напряжения и частоты коммутации. Измерения показывают, что максимальное значение токов пробоя
составляет несколько ампер при 50—100 импульсах за 20 мс. Разрядные токи не могут быть исключе
ны только изоляцией подшипников. Они приводят к образованию раковин на дорожках подшипников,
что может быть идентифицировано по усилению шума подшипников.
в — подшипник;
С — кабепь.
С „ — емкость статор-ротор;
Си — емкость подшипника;
С „ — емкость статор-корпус;
— емкость ротор-корпус,
ie — ток через подшипник:
’tow — ток пробоя;
Lc — индуктивность рассеяния.
Re — сопротивпение подшипника;
R0 — сопротивпение обмотки:
и,п„ — напряжение нейтрали стато-
ра-земля;
иь.ц — напряжение подшипника;
Uan — напряжение помехи
Рисунок 10 — Схема цепи паразитного тока и подшипниковое напряжение
Практика эксплуатации правильно заземленных электроприводов с преобразователями частоты
свидетельствует о следующем.
В двигателях, на которые распространяется действие настоящего стандарта, с высотой вала до
280 мм. как показывает опыт, подшипники редко выходят из строя по вине преобразователя. Тем не
менее можно утверждать, что диэлектрический износ в значительной степени зависит от способа
управления и частоты коммутации инвертора. Применение инверторов с частотой коммутации выше 10
кГц и напряжением более 499 В требует внимания к изоляции подшипника.
Ю