在有的現(xiàn)場使用變頻器控制電機會出現(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)變頻器控制電機運行的功能圖三相電經(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的運行。
我們都知道電動機的三相定子繞組流過電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,根據(jù)磁電感應(yīng)的原理,電動機的外殼就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此電動勢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,同時這個感應(yīng)電動勢就偏大,人觸摸上就有電擊的感覺。理論上IGBT的開關(guān)速度越快,電機外殼上的感應(yīng)電動勢就越高,而變頻器對電機的控制精度和響應(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,所以國內(nèi)的低端變頻器設(shè)計的開關(guān)頻率偏低,控制電機后感應(yīng)電小,人摸上沒啥感覺,但其控制性較差,動態(tài)響應(yīng)較慢。我司的變頻器性能和動態(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)電動勢相應(yīng)會大些。因為工頻運行電機是的頻率只有50HZ,所以一邊情況下不會有漏電的感覺,而變頻控制時,開關(guān)頻率很高,電機外殼就會有漏電的感覺。
漏電問題的解決方案
為了避免這個問題的發(fā)生,在硬件設(shè)計的時候,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,同時在變頻器的配線說明中,要求將電機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,從而使電機的感應(yīng)電通過電機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的外殼、設(shè)備的機架、變頻器的外殼就不會有被電的感覺了。
但是有些工廠內(nèi)為了配線方便,高壓配電房內(nèi)沒有把地線拉入車間,甚至錯誤的認(rèn)為大地就是地線,這種想法是錯誤的,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???我們不用拉N線盒地線不是省很多電線嗎?為啥浪費人力、物力、時間呢?然而現(xiàn)實中有很多工廠沒有拉電源地線的,設(shè)備沒法找到接地點,而電機在使用中卻有感應(yīng)漏電的情況,遇到這種情況,我們提供兩種方案:
方案1:將電機的接地端、機架外殼、變頻器的接地端接在一起
電機、變頻器、機架三個電線連在一起之后,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。