VFD 모터 손상: 표준 모터에 대한 8가지 유해한 영향

소개 - 표준 모터가 VFD 작동 시 어려움을 겪는 이유

대부분의 산업 애플리케이션에서 표준 3상 유도 모터 와 함께 널리 사용됩니다. VFD 드라이브 저렴하고 쉽게 구할 수 있기 때문입니다. 하지만 VFD 출력 파형이 매끄러운 사인파가 아님 - 그것은 PWM(펄스 폭 변조) 고주파 고조파로 채워진 사각형 모양의 파형과 전압 스파이크.

이러한 고조파는 모터 절연, 베어링 및 권선 온도에 심각한 영향을 미쳐 결국 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다. VFD 모터 손상.

표준 모터는 경량 또는 범용 조건에서 작동할 수 있지만, 고정밀, 빈번한 가속 또는 저속 토크가 필요한 응용 분야에서는 다음과 같은 조건이 필요합니다. 인버터 듀티 모터.

VFD 모터 손상의 8가지 일반적인 원인

VFD 모터 손상의 숨겨진 메커니즘

1. 고주파 전압 스파이크 → 절연 파괴

PWM 출력은 특히 긴 케이블에서 반사파를 생성하여 수 킬로볼트의 스파이크를 발생시킵니다. 표준 모터(일반적으로 절연 정격 1000V 미만)는 쉽게 손상됩니다.

2. 베어링 전류 및 전기적 침식

공통 모드 전압은 로터와 프레임 사이에 용량성 커플링을 형성하여 베어링을 통해 방전(EDM(전기 방전 가공) 또는 플루팅이라고 함)을 일으킵니다.

EDM의 징후로 “빨래판” 베어링 트랙 표시가 있는지 확인합니다.

3. 고조파 가열(구리 및 철 손실)

고조파는 고정자와 회전자 모두에서 와전류를 유도하여 구리 및 철 손실을 추가로 발생시킵니다.
저속의 무거운 부하에서는 추가적인 토크 리플이 발생하여 효율이 떨어지고 마모가 가속화됩니다.

주파수와 냉각 효율의 관계

언제 저주파(<15Hz)에서 작동하는 VFD, 이면 모터의 내부 팬이 너무 느리게 회전하여 충분한 공기 흐름을 제공하지 못합니다. 과열을 방지하려면 엔지니어는 다음과 같이 해야 합니다:

• 설치 외부 강제 냉각 팬
• 사용 독립 환기 기능을 갖춘 인버터 듀티 모터
• 연속 저속 최대 부하 작동 방지

VFD 모터 손상 위험을 최소화하는 방법

• 사용 인버터 듀티 모터 (정격 1600-2000V 절연)
• 설치 dV/dt 필터 또는 출력 리액터 전압 스파이크 억제
• 신청하기 양단 접지가 있는 차폐 케이블 EMI를 줄이기 위해
• 추가 샤프트 접지 링 베어링 전류 흐름을 제거하기 위해
• 설정 적절한 이동 통신사 주파수 그리고 가속/감속 시간
• 긴 케이블의 경우 다음을 평가합니다. VFD 케이블 기생 커패시턴스
• 스트레스 손상을 방지하기 위해 고주파 작동을 ≤75Hz로 제한합니다.

결론 - 표준 모터가 VFD에서 항상 안전한 것은 아닙니다.

표준 모터는 기술적으로 VFD로 작동할 수 있지만, 다음과 같은 단점이 있습니다. 고조파 스트레스, 샤프트 전류 또는 전압 스파이크를 처리하도록 설계되지 않았습니다..

이러한 문제는 항상 즉시 나타나는 것은 아니지만, 수개월 동안 운영하면 돌이킬 수 없는 성능 저하를 초래합니다.

모범 사례:

• 중요하지 않은 경량의 애플리케이션에만 표준 모터를 사용하세요.
• 무겁고 정밀하거나 연속적으로 속도를 조절할 수 있는 작업을 하는 경우 VFD 등급 모터.
• 교체가 불가능한 경우에는 최소한 출력 필터 및 베어링 보호 시스템.