变频器控制电机泄电原因及措施
泄电问题产生的缘故
咱们都晓得电动机的三相定子绕组流过电流产生旋转磁场,根据磁电感应的原理,电动机的外壳就会产生感应电动势,此电动势的大小就决定于变频器IGBT的开关频率的大小,由于高性能的控制要求高的开关频率,其开关速度非常快,则DV/DT偏大,同时这个感应电动势就偏大,人触碰上就有电击的感觉。理论上IGBT的开关速度愈快,电机外壳上的感应电动势就愈高,而变频器对电机的控制精度和响应就愈高,人触碰之后被电的感觉就愈高,反之,IGBT的开关频率慢,感应电就小,人触碰的感觉就小,所以国内的低档次变频器设计的开关频率偏低,控制电机后感应电小,人摸上没啥感觉,但其控制性较差,动态响应较慢。
泄电问题的解决方案
为了免于此类问题的发生,在硬件设计之际,我们就加入了感应电浪涌滤波器电路,并且将浪涌滤波器的接地端于变频器的外壳相连,同时在变频器的配线说明中,要求将电机的接地端同变频器的接地B相连,将输入电源的地(大地)同变频器的接地A相连,进而使电机的感应电经过电机与变频器的接地和变频器与电源的接地线形成回路,使电机的地变频器的地和电源的地在同一电位上,他们之间的电位差是为0伏电压,这样人站在大地上头接触到电机的外壳、设备的机架、变频器的外壳就不会有被电的感觉了。
可是有些工厂内为了配线方便,高压配电房内没有把地线拉入车间,以至不正确的认为大地就是地线,这种念头是不正确的,大家不妨想一想,若是大地可以本地线,那咱们平时生活中何须拉N线盒地线呢?发电站里的N线也是和地线连在一块的啊?咱们不用拉N线盒地线不是省许多电线吗?为啥浪费人力、物力、时间呢?但是现实中有许多工厂没有拉电源地线的,设备没法找到接地点,而电机在操作中却有感应泄电的状况,遇到这种状况,咱们提供两类方案:
方案1:电机、变频器、机架三个电线连在一块之后,使他们处于同一电位,并经过变频器内部的浪涌吸收、泄放,使感应电压大大减少,这样不至于让人又触电的感觉,也可以说没有地线也没有关连,只须就几个的地连在一块就好了,这样变频器内部的浪涌滤波器才起效果到效果。
方案2:普通条件下经过方案1的处理,不至于会有电人的现象,但由于异类的缘故,感应电压还是非常高,还可能电人,那就在方案1的前提下再在变频器的输入电源端增加一个感应电浪涌滤波器。
并且将感应电浪涌滤波器的地与电动机的地、变频器的地接在一块(如图4中的红色线所示)让感应电浪涌滤波器再一次对电机的感应电进行吸收和泄放,进一步减少感应电压,达到防止泄电电人的当前的。增加的感应电浪涌滤波器的电路原理与变频器内部的浪涌滤波电路是一样的,是由于体积太大,没法设计安装在变频器内部电路里头,因而制成外接模式。
咱们以前过许多的实验表明,经过方案二这种接法的现场整改,在没有接电源的地线的运用场合下,都能将电动机运作产生的感应电压减少到20V以下,保障现场操作人员的安全,不会再有被泄电电人的感觉。可是,方案二中若是接有电源线的地线,那么也就不用外接感应电浪涌滤波器均可了。
另一方面,若是现场是有多台变频器控制电动机运作时,且不方便安装若干感应电浪涌滤波器的,并未必是要求每台变频器都配一下感应电浪涌滤波器,也可以只接一个或两个感应电浪涌滤波器,并且将滤波器的接地端与现场几台变频器的接地端、现场电动机的接地端、设备机架接在一块,如图5所示:由于每台变频器内部都有感应电浪涌滤波器电路,但若是电机的接地线没有接回到变频器的接地端子去的话,感应电浪涌滤波器也就不起效果了,所以现场运用中电动机的接地端必须要与变频器的接地端接到一起。
当然有些设备在某一些场合电机不接地线也不会有泄电的感觉,这与本文前面所述的大地尽管也是归类于导体,但大地毕竟是有阻值的,并且根据不一样的土地的土壤成份,阻值也大小不一原理是一样的。可是依据准确的用电安全规范,是要求电机良好接地的,但条件不容许(如没有电源接地端)的,电动机的地、电柜外壳与变频器的地总可以接在一块的。
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