Diagnose der Motorüberhitzung bei einem 90-kW-VFD, der zwei 30-kW-Motoren antreibt

Bei industriellen Anwendungen wie Brückenkränen ist es üblich, eine 90kW Antrieb mit variabler Frequenz (VFD-Antriebe) um zwei 30-kW-Fahrmotoren anzutreiben. Wenn jedoch ein Motor überhitzt - ein klassischer Motorüberhitzungszustand - während der andere kühl bleibt, stimmt etwas nicht.

In diesem Leitfaden werden vier Hauptgründe für die Motorüberhitzung in Doppelfrequenzumrichter-Motorsystemen genannt, darunter mechanischer Widerstand, interne Motorfehler, Auswirkungen langer Kabel und durch die Trägerfrequenz verursachte Oberschwingungen.

VFD-angeschlossene Doppelmotoren, von denen einer aufgrund von Kabellänge und Oberschwingungen überhitzt ist.

Was verursacht eine Motorüberhitzung in einem VFD-gesteuerten Doppelmotorsystem?

Untersuchen wir die wahrscheinlichsten Ursachen für eine Motorüberhitzung, wenn beide Motoren vom selben Umrichter gespeist werden:

1. Mechanische Belastung Unwucht

Eine der meist übersehenen Ursachen für die Überhitzung von Motoren ist die ungleichmäßige mechanische Belastung. In Kransystemen können Faktoren wie verschlissene Lager, unzureichende Schmierung oder eine falsche Ausrichtung des Getriebes den Widerstand eines Motors erhöhen.

  • Dies erhöht den Drehmomentbedarf
  • Das erhöht die Stromaufnahme
  • Letztlich führt dies zu einem internen Hitzestau

Behebung: Führen Sie ein mechanisches Audit durch - prüfen Sie das Getriebe, die Zahnräder, die Wellen und die Lastsymmetrie.

2. interne Motorfehler

Manchmal liegt das Problem im Motor selbst. Ein Überhitzungsproblem des Motors kann folgende Ursachen haben:

  • Teilweise Kurzschlüsse in der Wicklung
  • Risse in der Rotorstange
  • Ausfall der Isolierung

Diese Fehler sind für einen Multimetertest oft unsichtbar, insbesondere im kalten Zustand.

Diagnosetipp: Tauschen Sie die beiden Motoren aus. Wenn die Überhitzung dem Motor folgt, bestätigt dies, dass das Problem intern ist.

3. langes Kabel vom VFD zum Motor

Wenn das Kabel zwischen dem VFD und dem überhitzten Motor länger als 50 Meter ist, kann es zu einer Überhitzung des Motors aufgrund von Reflexionswellen und Spannungsspitzen kommen. Diese werden verursacht durch:

  • Große Kabellängen erhöhen die kapazitiven Effekte
  • VFD-Schaltungen (typischerweise auf IGBT-Basis) zur Erzeugung hochfrequente Oberschwingungen
  • Oberschwingungen akkumulieren und erzeugen Spannungsspitzen innerhalb der Motorwicklungen

Abhilfe: Fügen Sie eine Ausgangsdrossel oder einen Sinusfilter hinzu, um Oberwellen zu unterdrücken. Dies schützt den Motor und reduziert die Wärmeentwicklung.

4. die Trägerfrequenz ist zu hoch

Hoch Trägerfrequenzeinstellungen im VFD kann auch dazu beitragen Motorüberhitzung-besonders in Verbindung mit langen Kabeln oder empfindlichen Lasten.

Die Verringerung der Trägerfrequenz hilft zwar, die Erzeugung von Oberwellen zu minimieren, kann aber auch dazu führen, dass mechanische Schwingungen oder Motordrehmomentpulsationen, besonders bei starker Belastung.

Anpassungsstrategie: Senken Sie die Trägerfrequenz schrittweise und achten Sie auf Vibrationen. Wenn eine Instabilität auftritt, kehren Sie um und installieren Sie stattdessen einen Filter.

Abschließende Überlegungen zu Überhitzungsproblemen bei VFD-Doppelmotoren

In einer Anlage mit zwei Motoren ist die Überhitzung eines Motors durch einen Frequenzumrichter nicht nur unangenehm, sondern ein ernsthaftes Problem, das zu einem Ausfall der Isolierung, einer Unwucht des Drehmoments oder sogar zur Abschaltung der Anlage führen kann. Konzentrieren Sie sich auf mechanisches Gleichgewicht, Verkabelungspraktiken und VFD-Einstellung, um langfristige Schäden zu vermeiden.

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