一臺變頻器拖動兩臺電機的故障分析

岳清海

摘 要：隨著科技的不斷發展，一臺變頻器可能會拖動兩臺甚至更多的電機，這種現象是非常常見的。因采用的是一臺變頻器，所以由變頻器傳出來的頻率是相同的，因此按照理論來說所有電機的速度都應該是相同的，并且應該能夠保證同時提速或者是同時降速。雖然理論上是這樣，但是在具體的操作過程中由于每個電機在制造上存在一定的差異，導致了每個電機能夠承受的負載是不同的，所以每個電機在運行的過程中是存在差異的。由于設備內部沒有能夠及時糾正錯誤的設備，而且這種設備也沒有辦法進行安裝，導致了誤差積累。本文從一臺變頻器拖動兩臺電機的故障分析入手，對一臺變頻器拖動兩臺電機應該注意的問題進行了闡述，并且提出了相應的對策。

關鍵詞：變頻器；電機；故障；策略

一臺變頻器拖動兩臺電機的現象是普遍的現象，這樣的操作能夠很好的解決由于使用多臺變頻器而帶來的不同步的問題，這樣能夠基本滿足設備的運行條件，還能夠有效的降低運行成本和工作強度，工作效率也能夠得到有效的提高。雖然這樣的操作有一定的好處，但是也存在一定的問題，因為一臺變頻器拖動著兩臺電機，當一臺電機發生事故的時候，另外一臺電機仍然能夠正常運行，變頻器是不會出現任何的問題的，因此故障就很難被發現。但是如果電機出現的是缺相的故障，長時間沒有被發現的話就會造成電機的燒毀，從而影響到整個工作流程，如何能夠很好的解決此類問題成為了如今重點研究的問題。

1 一臺變頻器拖動兩臺電機的故障分析

1.1 缺相啟動

在具體的運行過程中如果電機在缺相的情況下Y形接法電機啟動的時候，啟動時的瞬間速度是為零的，經過相關的運算公式能夠得出相應的理論。當兩項電機開始啟動的時候，產生的電流應該是三相啟動時的0.8倍左右，異步的電機在啟動的時候所產生的電流是有明確的規定的，應該是額定電流的3-6倍。因此根據這樣的理論能夠得出一個結論，當一臺電機發生缺相故障，但是另外一臺電機是正常使用的情況下，啟動時的瞬間總電流應該比兩臺電器都是正常的情況下小。因此，當電機在運行的過程中一旦發現啟動時的瞬間總電流變小了，那么一定是其中一臺電機發生了故障，應該及時的進行檢修，防止出現一些比較嚴重的后果。

1.2 缺相跟隨運行

設備在實際的運行過程中，即使一臺電機發生了缺相事故，但是整個設備仍然可以正常運行，而出現故障的電機則是被動的跟隨運動。其中一臺電機出現故障的時候，兩項所要承擔的繞組大概是0.5UN的電壓，我們假設電機的負載量是不變的，所以通過相關的計算能夠得出一定的結論。出現故障的電機在運行的過程中產生的電流值應該是固定的，但是電流的數值會受到很多因素的影響，因此實際的電流值會跟理論上的電流值存在一定的差異，這種差異都是正常的，但是產生的差異一定要在合理范圍內，范圍應該是1.5-2.5IN，具體的情況應該根據具體的工作環境而定。如果超出了這個范圍，那么就存在一定的問題。

1.3 現象分析

為了能夠保證工作效率，現場電機在選擇的過程中都會留有一定的裕量。因此當一臺電機發生故障的時候，整個設備都還是可以正常運行的，但從設備的表面是沒有辦法看出設備存在什么問題的。當一臺變頻拖動兩臺電機的過程中，習慣性的將變頻器的電流值設定為兩個電機參數的總和，一般都將變頻器的額定電流設置成2IN，相應的過載數值會設定為1.5或者2，一般單個的電機在啟動的過程中所產生的電流大概是4-7IN，因此習慣性的將電流的限額設定成14IN。綜上所述，當一臺出現故障的電機在運行的過程中，啟動時所產生的電流最高值應該是6.062+7IN，這個數值是小于14IN的，由此可以得出一個結論，電流的限幅對于電機的缺相故障根本就起不到任何的作用。設備在具體的運行過程中，雖然是一個變頻器拖動兩個電機在運動，但是按照理論來說當其中一個電機出現了故障，變頻器應該會及時的發出報警，但是在具體的運行過程中當其中一個電機發生事故的時候，變頻器不會發出報警。原因就是當設備在運行的過程中，正常的電機所產生的電流在0.4-0.7IN的范圍內，具體的數值是由現場的具體情況決定的。當一臺電機出現故障了以后所產生的電流值大約是2.43I N，但是變頻器所設置的過載倍數是1.5倍，所以只有當電流值超過3IN的時候變頻器才會發生報警，而2.43IN小于3IN，因此變頻器就不會報警。這就是為什么明明其中一臺電機已經出現了問題，而變頻器不會報警的原因。

2 一臺變頻器拖動兩臺電機應注意的問題

2.1 變頻器容量選擇

一臺變頻器拖動兩臺電機運行的過程中相當于一個變頻器在驅動一整個大的電機。在啟動電機的過程中可能是同時啟動，也可能是逐個啟動。但是其實當在啟動第一臺電機的時候，變頻器的電流就已經達到了設定電流，在啟動第二臺電機的時候其實就是直接啟動了，啟動時所產生的電流值可能會達到4-7倍，由此可見變頻器容量的選擇是非常重要的。根據相關的理論可以知道電機的功率一般都比較小，同時負載也比較的輕。雖然在啟動第二臺電機的時候會產生比較大的電流，但是持續的時間非常的短，因此在選擇變頻器容量的時候可以減小容量，這樣能夠很好的降低投資成本。

2.2 電機保護

當變頻器在操作一臺電機設備的時候，內部的電流會檢測電路，而電路則會檢測電機的電路，因此當變頻器在設置了一定的保護參數的時候，電機就很容易被保護，而且在保護的過程中不需要別的電路，這樣的操作過程就不容易出現一些問題。但是當一臺變頻器在同時拖動兩臺電機的時候，變頻器只能對總的電流進行保護，讓電流值不超過設置的數值，不能對每個電機都做出保護。為了能夠更好的保護機電，可以在每個電機上都安裝一個保護電路。通過這樣的方式在一定程度上能夠起到保護作用，但是在安裝保護電路的時候不要選擇熔斷器，使用熔斷器會將事故擴大，造成更嚴重的后果。

2.3 其他方面

由于一臺變頻器拖動了兩臺電機，所以整個線路就會變得比較長，因此總漏電流就會比較大，變頻器的輸出功率就會大大降低。當線路大于變頻器規定的出現長度的時候，必須要采取相應的措施，可以采用增加輸出電抗器的方式。當要啟動兩個電機的時候，應該先啟動其中一個，保證其中一個完全啟動完成以后再啟動另外一個。設備在具體的運行過程中，雖然每個電機內部都會設置專門熱繼電器和斷路器來保護電機，但是由于是一臺變頻器拖動了兩臺電機，所以變頻器的功率會比較大，如果采用了質量比較好的熱繼電器和斷路器也能夠起到比較好的保護效果。電機的缺相和接地等故障對于變頻器來說是即時反映的，但是熱繼電器和斷路器則需要一定的反映時間，所以很容易就會出現跳閘的現象，這種現象也是不可避免的。設備在運行的過程中如果因為一臺電機而導致變頻器跳閘帶來比較嚴重的影響，會影響整個生產過程，會給企業帶來比較大的經濟損失，因此日常的維護是非常重要的。在選擇電機的時候也可以選擇一些質量比較好的，這樣能夠在一定程度上減少一些事故的發生。

3 制定對策

3.1 加裝熱繼電器

熱繼電器對電機能夠起到一個很好的保護作用，熱繼電器簡單的來說就是一個檢測原件，在運行的過程中檢測熱量積累的情況，當一臺變頻器拖動兩臺電機運行的過程中，應該在每個電機上安裝一個熱繼電器。熱繼電器的工作原理是，如果電機在運行的過程中經過較長時間的運載而且運行的電流變得比較異常，那么熱繼電器就會做出相應的反映。經過一些計算原理能夠推斷出，持續時間短瞬間的電流對熱繼電器根本起不到什么作用，只有是經過長時間的運載所積累的熱量到達一定程度以后，熱繼電器才會做出相應的反映。當電機出現缺相故障的時候就是長時間的運行一直都處在一個比較高的熱量下，因此熱繼電器就能夠做出相應的反映，從而及時的發現電機故障。

3.2 優化參數設置

其實過載倍數和熱繼電器的工作原理是非常相似的，過載倍數在運行的過程中也有一定的反映時間，不是即時反映。反映的時間是由變頻器控制的，當設備在啟動的時候，這個參數是不起作用的。想要及時發現電機在運行過程中出現的問題，要不斷的優化參數設置，當一臺變頻器拖動兩臺電機的時候，過載倍數一般都設置成1-2，這樣的設置能夠讓電機在運行的過程中有一定的過載能力，從而能夠更好的提高工作效率。當一臺變頻器拖動兩臺電機運行的過程中，兩個電機所產生的電流范圍一般都在0.8-1.4 I N之間，如果當其中一個電機發生故障的時候，所產生的總電流就會超過過載倍數，隨之變頻器就會發出報警，這樣就能夠很好的發現電機出現的問題。

4 總結

總而言之，當一臺變頻器拖動兩臺電機運行的過程中會出現一些故障，如果這些故障不及時的解決就會帶來比較嚴重的后果。因此當設備在運行的過程中一定要做好相應的保護措施，在每個電機上都安裝熱繼電器，并且不斷優化參數設置，保證當電機出現問題以后能夠被及時的發現，從而進行及時的處理，保證設備的正常運行。

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