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(fā)生高頻率的漏電電流。下列各因素才能決定系統(tǒng)漏電電流之大小,并選定適當?shù)穆╇姅嗦烽_關及必要措施來改善送電后漏電斷路器跳脫之現(xiàn)象。首先,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(tǒng)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(xiàn)象。
影響漏電電流大小之因素有:
(1)電纜線的漏電電流(有二部分)
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(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二百伏電壓不等。針對這個問題,特對此種現(xiàn)象產生的原因進行分析如下:
三相電源經(jīng)過變頻器整流橋整流之后,經(jīng)電容濾波送到逆變橋(IGBT),再經(jīng)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(jù)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(tài)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。