变频器是高频方波电压输出,由于在电机内部线圈与电机外壳之间有等效电容存在,从而产生泄漏电流。如果不接地或接地不良,就会有漏电现象。是什么原因会出现漏电呢?下面就和变频器厂家奥卓科技一起来了解更多。
一般漏电断路开关之额定电流选择计算公式如下:
I△n ≧ 10*〔Ig1+Ign+3*(Ig2+Igm)〕
Ig1、Ig2:商业运转时电缆线之漏电电流。
Ign:变频器输入侧噪声滤波器之漏电电流。
Igm:商业运转时马达之漏电电流。
由上述公式之相关变动参数得知,会影响漏电电流大小之因素有:
(1)电缆线的漏电电流(有二部分)
漏电断路开关 滤波器 的电缆线长之漏电电流。
变频器 马达 的电缆线长之漏电电流。
(2)滤波器的漏电电流 (包含变频器在内)。
(3)马达的漏电电流。
各部分漏电电流值(单位:mA)
(1)电缆线的漏电电流=A*(实际电缆线长/1000m);电缆厂商提供各线径每1000m之漏电电流值A。
(2)滤波器的漏电电流 (包含变频器在内)——变频器供应厂商提供。例如:台达VFD055B43B用滤波器为26TDT1W4B4其漏电电流最大值为70mA。
(3)马达的漏电电流——马达供应厂商提供。
有的现场使用变频器控制电机,会出现漏电问题,漏电电压有几十伏到二百伏电压不等。针对这个问题,在这里特对此故障产生的原因进行理论的分析和说明如下。
根据变频器控制电机运行的功能框图(图1),三相电源经过变频器整流桥整流之后,经电容滤波送到逆变桥(IGBT),再经过逆变桥输出频率、电压可调的三 相交流电去控制电机的运行。
三相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过,产生旋转磁场,使电动机的转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转起来。
我们都知道,电动机的三相定子绕组流过电流之后产生了旋转磁场,而根据电磁感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势。此感应电动势的大小,就取决于变 频器IGBT的开关频率的大小和C*DV/DT(与IGBT的开关的速度有关);由于高性能的控制要求较高的开关频率,其开关速度要求较快,则DV/DT 偏大。
如果这个感应电动势较大,那么人触摸到就会感觉被电击一样。理论上IGBT的开关频率越高,电机外壳的感应电动势的有效值(即感应电压)就越高,而 变频器对电机的控制精度和动态响应也就越高,人体触摸之后被电的感觉就越大;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳的感应动势的有效值(感应电压)就越 低,而从体触摸到之后被电的感觉就越小。
所以,有些低端的变频器IGBT的开关频率设计得较低,控制电机运行之后,电机外壳的感应电压较低,但其控制性能较差、动态响应较慢。我司变频器的性能和动态响应都较好,因而我司变频器IGBT的开关频率和开关速度都较高,感应电动势相对也就会大些。
由于异步电动机运转,电机外壳都会有感应电压(即所谓的漏电),所以,电机制造厂才会在电动机出厂的时候,在其接线盒里面安上接地端子,方便用户在应用时 连接大地以消除其感应电动势(即消除感应漏电电压),以解决人体接触电动机时被电的感觉。
当然,因为工频运行电机时,工频的开关频率约为50HZ,很低, 所以一般情况下几乎不会有漏电的感觉(除非电机绝缘很差)。而变频器控制时,由于其开关频率都比工频频率高得多,所以变频器在控制电动机转动时,电机外壳就会有漏电的感觉。