Schutzmaßnahmen gegen Lagerschäden umrichtergespeister Motoren

Übersicht Eine Gefährdung der Lager von umrichterge- speisten Motoren kann durch eine induzierte Wellenspannung oder eine kapazitiv eingekoppelte Lagerspannung bewirkt werden. Hieraus resultierende Lagerströme fließen im ersteren Fall als Zirkularströme durch beide Lager, im letzteren Fall durch ein Lager über den Erdungskreis zurück zum Umrichter. Frühere Untersuchungen ergaben, daß die Common-mode Spannung des Umrichters die Haupteinflußgröße der Lagerspannung darstellt. Die von der Common-mode Spannung ausgehenden hochfrequenten Common-mode Ströme führen auch zu einer hochfrequenten Wellenspannung, welche sich den niederfrequenten Komponenten aus Inhomogenitäten des Ständerjoches überlagert. Im ersten Teil der Arbeit wird aufgezeigt, durch welche auslegungstechnischen Maßnahmen des Umrichters, der Erdungskonfiguration und des Motors das Gefährdungspotential herabgesetzt werden kann. Danach werden sekundäre Schutzmaßnahmen am Motor für solche Anwendungsfälle aufgezeigt, bei denen Primärmaßnahmen allein keine ausreichende Lagerlebensdauer gewährleisten.Contents Bearing deficiencies of converter supplied motors may be caused by induced shaft voltages or capacitively coupled bearing voltages. Bearing currents resulting from shaft voltages, circulate through both bearings, but pass only one bearing when driven by the bearing voltage. Previous investigations identified the common mode voltage of the converter as the main source of the bearing voltage. The common mode currents cause a shaft voltage of switching frequency, which is superimposed to the low-frequency components resulting from asymmetries of the stator yoke. The first part of this article demonstrates measures how to reduce the hazard potential by design features of the converter, of the grounding system and of the motor. The second part deals with protective provisions at the motor for those applications, in which a sufficient lifetime of the bearings cannot be guaranteed by primary measures only.