전기 모터는 산업 생산의 "심"으로 작용하고, 변주 주파수 드라이브 (VFD) 는 이 심장 박동을 제어하는 중요한 장치로 작용합니다.걱정스러운 추세가 나타났습니다. VFD가 작동 할 때 점점 더 많은 모터가 조기 고장을 겪고 있습니다.이는 중요한 질문을 제기합니다. 이러한 실패는 기술 발전의 불가피한 비용입니까?또는 부적절한 실행의 예방 가능한 결과입니다.?
변주 주파수 드라이브는 에너지 효율과 정확한 프로세스 제어 기능으로 평가받는 현대 산업 응용 분야에서 보편화되었습니다.VFDs가 모터 작동에 대한 선호 된 솔루션이 되면서, 운동 수명에 대한 잠재적 인 부정적인 영향은 조기 실패가 발생하기 전까지 인식되지 않습니다.이 분석은 VFD가 구동되는 모터에서 네 가지 주요 고장 모드를 조사하고 장비의 수명을 연장하고 생산 안정성을 유지하기위한 실행 가능한 솔루션을 제시합니다..
VFD는 펄스 너비 변조 (PWM) 기술을 사용하여 모터 제어에 대한 AC 시노파를 시뮬레이션합니다.PWM 파형은 급격한 전압 상승 시간과 고 최고 전압을 생성하여 점차적으로 윙링 단열을 저하시킨다.이 효과는 특히 오래된 모터 또는 낮은 단열 클래스를 가진 모터에서 두드러집니다.
해결책:특별히 설계된 "VFD 등급 모터" (이버터 직무 모터로도 불린다) 는 고도의 단열 물질과 전압 스트레스에 견딜 수 있도록 최적화된 윙 구성을 포함합니다.NEMA MG1 Part 31 표준은 이러한 모터에 대한 요구 사항을 구체적으로 정의합니다., VFD 동작을 지속할 수 있는 우수한 단열 시스템을 요구합니다.
VFD 등급의 모터조차도 VFD로 생성되는 일반 모드 전압으로 인한 현상인 샤프트 전류의 베어링 손상에 취약합니다.이러한 전압은 모터 샤프트와 프레임 사이의 잠재적 차이를 만듭니다, 로저를 통해 전류 방출을 초래합니다.그 결과 발생하는 전기 활은 현미경의 구멍과 플러팅 패턴을 만들어 전기 침식이라고 불리는 과정을 통해 베어링 고장을 가속화합니다..
해결책:완전히 제거하는 것은 어려운 일이지만 몇 가지 완화 전략이 있습니다.
VFD는 속도를 줄임으로써 에너지 절감에 탁월하지만 느린 작동은 샤프트에 장착된 팬의 냉각 용량을 비례적으로 감소시킵니다.연장 된 저속 동작 은 열 스트레스 를 발생 시킴 으로 단열 장치 의 노화 가 가속화 되고, 모터 의 수명 이 감소 한다, 심지어 이름판 등급보다 약간 낮은 속도에서도.
해결책:두 가지 주요 접근 방식은 냉각 문제를 해결합니다.
VFD와 모터 사이의 긴 케이블 경로를 필요로하는 응용 프로그램은 독특한 과제를 직면합니다. 케이블 길이가 약 30 미터를 초과하면 PWM 파형 반사모터 터미널에서 고열을 견딜 수있는 능력을 초과하는 전압 스파이크를 만드는이 일시적인 과전압은 자동차의 수명을 극적으로 단축시킵니다.
사례 예제:한 시설은 긴 케이블 라인에서 1500V를 초과하는 전압 스파이크로 인해 3 개월 이내에 500HP VFD 등급의 발도르 모터의 8 개의 재앙적인 고장을 경험했습니다.
해결책:여러 가지 기술적 접근법이 있습니다.
성공적 인 완화는 조직 차원에서 조정 된 구현이 필요합니다. 유지 보수 팀은 실패 메커니즘을 이해해야합니다.조달 전문가들은 적절한 장비 표준을 지정해야 합니다엔지니어링 직원은 성능, 신뢰성 및 비용을 균형 잡는 최적의 솔루션을 선택하기 위해 각 애플리케이션의 특정 요구 사항을 평가해야합니다.
VFD를 이용한 시스템에서 문제를 조기에 발견하기 위해서는 정기적인 예방 유지보수와 상태 모니터링이 여전히 필수적입니다.진동 분석 및 단열 저항 테스트는 재앙적인 고장이 발생하기 전에 개발 문제에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다..
담당자: Mr. Owen
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