今天刘博士就来给大家简单讲讲变频器在电机上使用为什么会‘漏电’,觉得有帮助的记得点赞加关注不迷路哦!
民熔变频器的输出采用PWM(脉宽调制,类似于高速开关)控制,因此会产生高频泄漏电流。如果要在变频器一次侧安装通用漏电断路器,建议每个逆变器使用灵敏度电流大于200mA,动作时间大于0.1s的漏电断路器,但不能保证漏电断路器不跳闸
确定系统的泄漏电流时应考虑以下因素,选择合适的漏电断路器和必要的措施,以改善漏电断路器送电后的跳闸现象。
首先,逆变器、前电力变压器和电动机的PE点必须连接在一起,然后统一接地。这在相关规范中反复强调。
民熔变频器是一种高频方波电压输出,因为电机内部线圈与电机外壳之间存在等效电容,从而产生漏电流。如果不接地或接地不良,则会发生漏电。

一般漏电断路器额定电流选择计算公式如下:
≥Ig 2+Ig(Ig+2+Ig)
Ig1,ig2:商业运行中电缆的泄漏电流。
Ign:变频器输入侧噪声滤波器漏电流。
IgM:商业运行中电机的泄漏电流。
根据上式的变化参数,影响泄漏电流的因素如下:
(1) 电缆泄漏电流(两部分)
漏电断路器滤波器电缆长度的泄漏电流。
逆变器电机电缆长度的泄漏电流。
(2) 滤波器(含变频器)漏电流。
(3) 电机漏电流。
各部位漏电流值(单位:MA)
(1) 电缆线路的泄漏电流为a*(实际电缆长度/1000m),电缆制造商提供每根线径每1000m的泄漏电流值a。
(2) 滤波器(含变频器)漏电流-由逆变器供货商提供。例如:民熔vfd055b43b滤波器为26tdt1w4b4,最大泄漏电流为70ma。
(3) 电机漏电流-由电机供应商提供。

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200伏不等。针对这一问题,下面专门对这一故障原因进行理论分析和说明。
根据变频器控制电机运行功能框图(图1),三相电源经换流整流桥整流后通过电容滤波送至逆变桥(IGBT),然后由三相交流控制电机,逆变桥的输出频率和电压可调。

三相相差120度的交流电流过电动机的三相定子线圈绕组,产生旋转磁场,使电动机转子在定子绕组旋转磁场的作用下自动旋转。
众所周知,电机的三相定子绕组在电流流过后产生旋转磁场。根据电磁感应原理,电机外壳会产生感应电动势。感应电动势的大小取决于逆变器IGBT的开关频率和c*DV/dt(与IGBT的开关速度有关),由于高性能控制要求较高的开关频率,要求开关速度更快,DV/dt过大。
如果感应电动势很大,人们触摸时会感到震惊。理论上,IGBT的开关频率越高,电机外壳感应电动势(即感应电压)的有效值越高,变频器对电机的控制精度和动态响应越高,人触摸后的带电感越强;反之,IGBT的开关频率越低,电机外壳感应电动势的有效值(感应电压)越低,接触人体后感觉到的带电感越小。

因此,国内一些低端逆变IGBT的开关频率被设计为较低。控制电机运行后,电机外壳感应电压低,但控制性能差,动态响应慢。我们的逆变器性能好,动态响应好,IGBT的开关频率和开关速度都很高,感应电动势也比较大。
由于异步电动机的运行,电动机外壳会产生感应电压(即所谓的漏电)。因此,电动机出厂时,电动机制造厂将在接线盒内安装接地端子,方便用户接地,消除其感应电动势(即消除感应漏电压),从而解决了人体接触电机时的带电感。
当然,由于电源频率的开关频率在50赫兹左右,这是非常低的,几乎没有漏电的感觉(除非电机绝缘很差)。当变频器被控制时,开关频率远高于电源频率,所以当变频器控制电机旋转时,电机外壳会有漏电的感觉。
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