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變頻器漏電問題解決

信息來源:      發(fā)布時(shí)間:2014-06-23 08:28:15      點(diǎn)擊次數(shù):0

  在有的現(xiàn)場(chǎng)使用變頻器控制電機(jī)會(huì)出現(xiàn)漏電問題,漏電電壓有幾十伏到200伏不等,在這里針對(duì)此故障的原因進(jìn)行理論的分析和說明如下。

  根據(jù)變頻器控制電機(jī)運(yùn)行的功能三相電經(jīng)過整流經(jīng)濾波電容供電給逆變橋(IGBT),再經(jīng)逆變器輸出頻率、電壓可調(diào)的三相電去控制電機(jī)的運(yùn)行。

  我們都知道電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組流過電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),根據(jù)磁電感應(yīng)的原理,電動(dòng)機(jī)的外殼就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此電動(dòng)勢(shì)的大小就取決于變頻器IGBT的開關(guān)頻率的大小,由于高性能的控制要求高的開關(guān)頻率,其開關(guān)速度很快,則DV/DT偏大,同時(shí)這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就偏大,人觸摸上就有電擊的感覺。理論上 IGBT的開關(guān)速度越快,電機(jī)外殼上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越高,而變頻器對(duì)電機(jī)的控制精度和響應(yīng)就越高,人觸摸之后被電的感覺就越高,反之,IGBT的開關(guān)頻率慢,感應(yīng)電就小,人觸摸的感覺就小,所以國(guó)內(nèi)的低端變頻器設(shè)計(jì)的開關(guān)頻率偏低,控制電機(jī)后感應(yīng)電小,人摸上沒啥感覺,但其控制性較差,動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。我司的變頻器性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)都較好,因而我司的IGBT的開關(guān)頻率和速度都較高,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相應(yīng)會(huì)大些。因?yàn)楣ゎl運(yùn)行電機(jī)是的頻率只有50HZ,所以一邊情況下不會(huì)有漏電的感覺,而變頻控制時(shí),開關(guān)頻率很高,電機(jī)外殼就會(huì)有漏電的感覺。

  漏電問題的解決方案

  為了避免這個(gè)問題的發(fā)生,在硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候,就加入了感應(yīng)電浪涌濾波器電路(其等效電路如圖1所示),并將浪涌濾波器的接地端于變頻器的外殼相連,同時(shí)在變頻器的配線說明中,要求將電機(jī)的接地端同變頻器的接地B相連,將輸入電源的地(大地)同變頻器的接地A相連,從而使電機(jī)的感應(yīng)電通過電機(jī)與變頻器的接地和變頻器與電源的接地線形成回路,使電機(jī)的地變頻器的地和電源的地在同一電位上,他們之間的電位差是為0伏電壓,這樣人站在大地上面接觸到電機(jī)的外殼、設(shè)備的機(jī)架、變頻器的外殼就不會(huì)有被電的感覺了。

  但是有些工廠內(nèi)為了配線方便,高壓配電房?jī)?nèi)沒有把地線拉入車間,甚至錯(cuò)誤的認(rèn)為大地就是地線,這種想法是錯(cuò)誤的,大家不妨想一想,如果大地可以當(dāng)?shù)鼐€,那我們?nèi)粘I钪泻伪乩璑線盒地線呢?發(fā)電站里的N線也是和地線連在一起的啊?我們不用拉N線盒地線不是省很多電線嗎?為啥浪費(fèi)人力、物力、時(shí)間呢?然而現(xiàn)實(shí)中有很多工廠沒有拉電源地線的,設(shè)備沒法找到接地點(diǎn),而電機(jī)在使用中卻有感應(yīng)漏電的情況,遇到這種情況,我們提供兩種方案:

  方案1:將電機(jī)的接地端、機(jī)架外殼、變頻器的接地端接在一起

  電機(jī)、變頻器、機(jī)架三個(gè)電線連在一起之后,使他們處于同一電位,并經(jīng)過變頻器內(nèi)部的浪涌吸收、泄放,使感應(yīng)電壓大大減小,這樣不至于讓人又觸電的感覺,也就是說沒有地線也沒有關(guān)系,只要就幾個(gè)的地連在一起就好了,這樣變頻器內(nèi)部的浪涌濾波器才起作用到作用。

  方案2:一般情況下經(jīng)過方案1的處理,不至于會(huì)有電人的現(xiàn)象,但由于特殊的原因,感應(yīng)電壓還是比較高,還可以電人,那就在方案1的前提下再在變頻器的輸入電源端增加一個(gè)感應(yīng)電浪涌濾波器。

  并將感應(yīng)電浪涌濾波器的地與電動(dòng)機(jī)的地、變頻器的地接在一起(如圖4中的紅色線所示)讓感應(yīng)電浪涌濾波器再一次對(duì)電機(jī)的感應(yīng)電進(jìn)行吸收和泄放,進(jìn)一步減小感應(yīng)電壓,達(dá)到防止漏電電人的目前的。增加的感應(yīng)電浪涌濾波器的電路原理與變頻器內(nèi)部的浪涌濾波電路是一樣的,是由于體積太大,沒法設(shè)計(jì)安裝在變頻器內(nèi)部電路里面,因此做成外接方式。

  通過方案二這種接法的現(xiàn)場(chǎng)整改,在沒有接電源的地線的應(yīng)用場(chǎng)合下,都能將電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓減小到20V以下,確保現(xiàn)場(chǎng)操作人員的安全,不會(huì)再有被漏電電人的感覺。但是,方案二中如果接有電源線的地線,那么也就不用外接感應(yīng)電浪涌濾波器都可以了。

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