1 故障現象
山西鋁廠氧化鋁二分廠三車間有3個油隔泵站，每個泵站3台喂料油隔泵
，分別擔負著2台tai熟shu料liao窖jiao的de供gong料liao任ren務wu，是shi生sheng產chan流liu程cheng中zhong的de一yi個ge關guan鍵jian環huan節jie。油you隔ge泵beng為wei恒heng轉zhuan矩ju負fu載zai
，電dian機ji采cai用yong變bian頻pin控kong製zhi，根gen據ju生sheng產chan需xu要yao，調tiao節jie電dian機ji轉zhuan速su以yi改gai變bian熟shu料liao窖jiao的de下xia料liao量liang。因yin泵beng的de流liu量liang不bu同tong，一yi泵beng站zhan電dian機ji工gong作zuo頻pin率lv為wei25Hz左右，二、三泵站電機均為30Hz以上。9台電機從1991年陸續投用以來運行穩定
，基本上滿足了生產要求。但從1995年7月份起

，電機普遍發熱嚴重，一泵站電機尤為明顯，3台電機先後發生了匝間短路故障。原電機為10極、115kW，因無同型號備用電機，用別處改造換下的8極
、130kW電機替代。可使用後發現，與原115kW電(dian)機(ji)相(xiang)比(bi)，電(dian)機(ji)過(guo)熱(re)現(xian)象(xiang)更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong)，雖(sui)然(ran)加(jia)了(le)軸(zhou)流(liu)風(feng)機(ji)冷(leng)卻(que)，但(dan)運(yun)行(xing)不(bu)到(dao)一(yi)周(zhou)就(jiu)發(fa)生(sheng)繞(rao)組(zu)燒(shao)損(sun)故(gu)障(zhang)。起(qi)初(chu)以(yi)為(wei)電(dian)機(ji)質(zhi)量(liang)有(you)問(wen)題(ti)，便(bian)又(you)換(huan)了(le)1台130kW電機，運行時間不長，再次發生繞組過熱燒損。 

2 原因分析
變頻器及油隔泵電機型號如下。變頻器型號：富士FRN160P5 5台、FRN160P7 4台。電機型號：JR127-10型，380V、115kW、238A，B級絕緣
，1590kg，將轉子端接作籠型電機使用。代用電機型號：JS127-8型，380V
、130kW、249A，B級絕緣，1300kg。
（1）變頻控製電機發熱的原因分析
1 高次諧波引起電機的效率和功率因數變差
，電機損耗增加 變頻裝置用交-直-交控製，變頻器輸出的電壓、電dian流liu波bo形xing均jun有you高gao次ci諧xie波bo。由you於yu普pu遍bian電dian機ji是shi按an正zheng弦xian波bo電dian源yuan製zhi造zao的de，當dang有you高gao次ci諧xie波bo流liu過guo電dian動dong機ji繞rao組zu時shi，銅tong損sun增zeng大da，並bing引yin起qi附fu加jia損sun耗hao，從cong而er引yin起qi繞rao組zu發fa熱re。有you資zi料liao表biao明ming，變bian頻pin器qi傳chuan動dong與yu工gong頻pin電dian源yuan傳chuan動dong相xiang比bi，電dian流liu約yue增zeng加jia10%，溫升約增加20%。 
2 電機低速運轉，散熱能力變差 shiyongbianpintiaosuhoudianjiwangwangchuyudiyuedingzhuansudeyunxingzhuangtai
，biaozhundianjidelengquefengshanzhuangzaizhuanzizhoushang，suoyizaidipinxiayunzhuandedianji，yindianjizhuansujiangdiershilengquexiaoguodafuduxiajiang。 
3 電壓變化率du/dt增高，電機故障率增加 目前市場上的變頻器大部分是交-直-交變頻器，其逆變部分是將直流電壓轉換為三相交流電壓，通過控製六個橋臂的開關元件導通

、關斷來實現三相交流電壓的輸出。如常見的改變變頻器輸出電壓的PWM方式，它雖與正弦波電壓幅值等效，但實際上是由一係列矩形波組成

，由於電機繞組匝間電壓變化率du/dt很hen高gao

，電dian機ji繞rao組zu的de電dian壓ya分fen布bu變bian得de很hen不bu均jun勻yun，使shi繞rao組zu匝za間jian短duan路lu的de故gu障zhang增zeng加jia。從cong我wo廠chang變bian頻pin控kong製zhi電dian機ji的de故gu障zhang情qing況kuang來lai看kan
，幾ji乎hu全quan是shi由you匝za間jian短duan路lu引yin起qi，由you此ci可ke見jian，變bian頻pin控kong製zhi對dui電dian機ji的de絕jue緣yuan等deng級ji的de要yao求qiu更geng高gao。 
（2）115kW電機發熱原因分析
115kW電(dian)機(ji)發(fa)熱(re)除(chu)上(shang)述(shu)原(yuan)因(yin)外(wai)，還(hai)由(you)於(yu)該(gai)電(dian)機(ji)長(chang)期(qi)運(yun)行(xing)在(zai)粉(fen)塵(chen)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)

，未(wei)定(ding)期(qi)清(qing)掃(sao)
，造(zao)成(cheng)定(ding)轉(zhuan)子(zi)風(feng)道(dao)堵(du)塞(sai)，致(zhi)使(shi)氣(qi)流(liu)不(bu)暢(chang)，散(san)熱(re)效(xiao)果(guo)降(jiang)低(di)，尤(you)其(qi)是(shi)夏(xia)季(ji)
，環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)高(gao)
，電(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)大(da)大(da)增(zeng)加(jia)，導(dao)致(zhi)電(dian)機(ji)過(guo)熱(re)燒(shao)毀(hui)。
（3）代用電機過熱原因分析
除因高次諧波引起損耗增加

，造成過熱外，主要原因還是電機工作頻率太低。 
代用電機工作頻率僅為25Hz，電機的工作轉速為額定轉速的50%
，這對於單靠自扇風冷的電機來說，散熱條件惡化。另外
，從電機參數看，代換電機的重量，約為原電機重量的81.7%。熱流量與電機重量成正比，吸收相同的熱量
，重量輕的130kW電機的溫升比115kW電機溫升要高，而兩個電機的外表麵積基本相同

，即散熱係數相同，對於電機發出相同的熱量
，代用電機的穩定溫升要高出原電機。 

3 對策
（1）合理選用變頻控製電機
，原電機如果工作頻率達不到30Hz
，在(zai)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)不(bu)致(zhi)引(yin)起(qi)過(guo)電(dian)流(liu)保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，可(ke)以(yi)極(ji)數(shu)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)機(ji)替(ti)代(dai)，尤(you)其(qi)對(dui)於(yu)恒(heng)轉(zhuan)矩(ju)負(fu)載(zai)要(yao)適(shi)當(dang)加(jia)大(da)電(dian)機(ji)的(de)功(gong)率(lv)等(deng)級(ji)與(yu)電(dian)機(ji)極(ji)數(shu)，以(yi)提(ti)高(gao)其(qi)帶(dai)載(zai)能(neng)力(li)；有條件的地方，應采用變頻專用電機。 
（2）加(jia)強(qiang)電(dian)機(ji)的(de)計(ji)劃(hua)檢(jian)修(xiu)，尤(you)其(qi)在(zai)夏(xia)季(ji)來(lai)臨(lin)前(qian)，要(yao)對(dui)定(ding)轉(zhuan)子(zi)風(feng)道(dao)進(jin)行(xing)清(qing)掃(sao)，改(gai)善(shan)電(dian)機(ji)的(de)散(san)熱(re)條(tiao)件(jian)。在(zai)夏(xia)季(ji)時(shi)應(ying)采(cai)用(yong)外(wai)加(jia)風(feng)機(ji)對(dui)電(dian)機(ji)強(qiang)迫(po)風(feng)冷(leng)。 
（3）將電子過熱保護器的整定值調小
，配外加熱過載繼電器，最好在電機繞組內配PTC熱保護。 
（4）提高電機的絕緣材料等級，如在電機檢修時
，將B級絕緣提高為F級絕緣，以提高匝間絕緣性能及繞組的耐熱能力
，這樣可從根本上解決變頻控製電機使用壽命短的問題。 
（5）盡可能提高電機的運行頻率。針對一泵站電機運行頻率低的問題，將原傳動皮帶輪改為小皮帶輪，通過計算其運行頻率可達到30Hz以上，使用證明電機工作頻率30Hz以上時
，基本可以解決變頻電機的散熱問題。 
在對油隔泵電機采取加強計劃筆錄，夏季強迫風冷及提高運行頻率等手段以後，基本上保證油隔泵電機的平穩運行
，滿足了生產需要。