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電機用了變頻器出現漏電是怎么回事?

2019年05月27日 16:42:47 供稿:電機 變頻器

一、變頻器輸出是以PWM(脈寬調制,類似高速開關)方式控制,因此會發生高頻率的漏電電流。

變頻器、前級供電變壓器、電動機三個傳動設備的PE點一定要連在一起后,再統一去接地。

變頻器是高頻方波電壓輸出,由于在電機內部線圈與電機外殼之間有等效電容存在,從而產生泄漏電流。如果不接地或接地不良,就會有漏電現象。

影響漏電電流大小之因素有:

(1)電纜線的漏電電流漏電斷路開關、濾波器的電纜線長之漏電電流。變頻器、馬達的電纜線長之漏電電流。

(2)濾波器的漏電電流(包含變頻器在內)。

(3)馬達的漏電電流。

有的現場使用變頻器控制電機,會出現漏電問題,漏電電壓有幾十伏到二百伏電壓不等。針對這個問題,特對此種現象產生的原因進行分析如下:

二、根據變頻器控制電機運行的功能框圖,三相電源經過變頻器整流橋整流之后,經電容濾波送到逆變橋(IGBT),再經過逆變橋輸出頻率、電壓可調的三相交流電去控制電機的運行。

三相互差120度的交流電在電動機的三相定子線圈繞組里流過,產生旋轉磁場,使電動機的轉子在定子繞組旋轉磁場的作用下自動旋轉起來。

電動機的三相定子繞組流過電流之后產生了旋轉磁場,而根據電磁感應的原理,電動機的外殼就會產生感應電動勢。此感應電動勢的大小,就取決于變頻器IGBT的開關頻率的大小和C×DV/DT(與IGBT的開關的速度有關)。如果這個感應電動勢較大,那么人觸摸到就會感覺被電擊一樣。理論上IGBT的開關頻率越高,電機外殼的感應電動勢的有效值(即感應電壓)就越高,而變頻器對電機的控制精度和動態響應也就越高,人體觸摸之后被電的感覺就越大;反之,IGBT的開關頻率越低,電機外殼的感應動勢的有效值(感應電壓)就越低,而從體觸摸到之后被電的感覺就越小。

由于異步電動機運轉,電機外殼都會有感應電壓(即所謂的漏電),所以,電機制造廠才會在電動機出廠的時候,在其接線盒里面安上接地端子,方便用戶在應用時連接大地以消除其感應電動勢(即消除感應漏電電壓),以解決人體接觸電動機時被電的感覺。

工頻運行電機時,工頻的開關頻率約為50HZ,很低,所以一般情況下幾乎不會有漏電的感覺(除非電機絕緣很差)。而變頻器控制時,由于其開關頻率都比工頻頻率高得多,所以變頻器在控制電動機轉動時,電機外殼就會有漏電的感覺。


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