問題解決:關於變頻器控製電機漏電問題
發布時間:2014-09-11 責任編輯:stone
【導讀】在對電機進行控製時,如果產生漏電,就有可能對人身造成傷害。為避免這類情況出現,就需要我們解決電機漏電問題。
1、漏電問題產生的原因
在有的現場使用變頻器控製電機會出現漏電問題,漏電電壓有幾十伏到200伏不等,在這裏針對此故障的原因進行理論的分析和說明如下。
我wo們men都dou知zhi道dao電dian動dong機ji的de三san相xiang定ding子zi繞rao組zu流liu過guo電dian流liu產chan生sheng旋xuan轉zhuan磁ci場chang,根gen據ju磁ci電dian感gan應ying的de原yuan理li,電dian動dong機ji的de外wai殼ke就jiu會hui產chan生sheng感gan應ying電dian動dong勢shi,此ci電dian動dong勢shi的de大da小xiao就jiu取qu決jue於yu變bian頻pin器qiIGBT的開關頻率的大小,由於高性能的控製要求高的開關頻率,其開關速度很快,則DV/DT偏大,同時這個感應電動勢就偏大,人觸摸上就有電擊的感覺。
理論上IGBT的開關速度越快,電機外殼上的感應電動勢就越高,而變頻器對電機的控製精度和響應就越高,人觸摸之後被電的感覺就越高,反之,IGBTdekaiguanpinlvman,ganyingdianjiuxiao,renchumodeganjiaojiuxiao,suoyiguoneidediduanbianpinqishejidekaiguanpinlvpiandi,kongzhidianjihouganyingdianxiao,renmoshangmeishaganjiao,danqikongzhixingjiaocha,dongtaixiangyingjiaoman。
我司的變頻器性能和動態響應都較好,因而我司的IGBT的開關頻率和速度都較高,感應電動勢相應會大些。因為工頻運行電機是的頻率隻有50HZ,所以一邊情況下不會有漏電的感覺,而變頻控製時,開關頻率很高,電機外殼就會有漏電的感覺。
2、漏電問題的解決方案
為了避免這個問題的發生,在硬件設計的時候,就加入了感應電浪湧濾波器電路,並將浪湧濾波器的接地端於變頻器的外殼相連,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(xiang)連(lian),從(cong)而(er)使(shi)電(dian)機(ji)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)通(tong)過(guo)電(dian)機(ji)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)與(yu)電(dian)源(yuan)的(de)接(jie)地(di)線(xian)形(xing)成(cheng)回(hui)路(lu),使(shi)電(dian)機(ji)的(de)地(di)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)地(di)和(he)電(dian)源(yuan)的(de)地(di)在(zai)同(tong)一(yi)電(dian)位(wei)上(shang),他(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)位(wei)差(cha)是(shi)為(wei)0伏電壓,這樣人站在大地上麵接觸到電機的外殼、設備的機架、變頻器的外殼就不會有被電的感覺了。
但(dan)是(shi)有(you)些(xie)工(gong)廠(chang)內(nei)為(wei)了(le)配(pei)線(xian)方(fang)便(bian),高(gao)壓(ya)配(pei)電(dian)房(fang)內(nei)沒(mei)有(you)把(ba)地(di)線(xian)拉(la)入(ru)車(che)間(jian),甚(shen)至(zhi)錯(cuo)誤(wu)的(de)認(ren)為(wei)大(da)地(di)就(jiu)是(shi)地(di)線(xian),這(zhe)種(zhong)想(xiang)法(fa)是(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de),大(da)家(jia)不(bu)妨(fang)想(xiang)一(yi)想(xiang),如(ru)果(guo)大(da)地(di)可(ke)以(yi)當(dang)地(di)線(xian),那(na)我(wo)們(men)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)中(zhong)何(he)必(bi)拉(la)N線盒地線呢?發電站裏的N線也是和地線連在一起的啊?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(shi)間(jian)呢(ne)?然(ran)而(er)現(xian)實(shi)中(zhong)有(you)很(hen)多(duo)工(gong)廠(chang)沒(mei)有(you)拉(la)電(dian)源(yuan)地(di)線(xian)的(de),設(she)備(bei)沒(mei)法(fa)找(zhao)到(dao)接(jie)地(di)點(dian),而(er)電(dian)機(ji)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)卻(que)有(you)感(gan)應(ying)漏(lou)電(dian)的(de)情(qing)況(kuang),遇(yu)到(dao)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang),我(wo)們(men)提(ti)供(gong)兩(liang)種(zhong)方(fang)案(an):
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後,使他們處於同一電位,並經過變頻器內部的浪湧吸收、泄xie放fang,使shi感gan應ying電dian壓ya大da大da減jian小xiao,這zhe樣yang不bu至zhi於yu讓rang人ren又you觸chu電dian的de感gan覺jiao,也ye就jiu是shi說shuo沒mei有you地di線xian也ye沒mei有you關guan係xi,隻zhi要yao就jiu幾ji個ge的de地di連lian在zai一yi起qi就jiu好hao了le,這zhe樣yang變bian頻pin器qi內nei部bu的de浪lang湧yong濾lv波bo器qi才cai起qi作zuo用yong到dao作zuo用yong。
方案2:一般情況下經過方案1的處理,不至於會有電人的現象,但由於特殊的原因,感應電壓還是比較高,還可以電人,那就在方案1的前提下再在變頻器的輸入電源端增加一個感應電浪湧濾波器。
並將感應電浪湧濾波器的地與電動機的地、變頻器的地接在一起(如圖4中的紅色線所示)讓(rang)感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)再(zai)一(yi)次(ci)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)進(jin)行(xing)吸(xi)收(shou)和(he)泄(xie)放(fang),進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)感(gan)應(ying)電(dian)壓(ya),達(da)到(dao)防(fang)止(zhi)漏(lou)電(dian)電(dian)人(ren)的(de)目(mu)前(qian)的(de)。增(zeng)加(jia)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)電(dian)路(lu)原(yuan)理(li)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)內(nei)部(bu)的(de)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de),是(shi)由(you)於(yu)體(ti)積(ji)太(tai)大(da),沒(mei)法(fa)設(she)計(ji)安(an)裝(zhuang)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)裏(li)麵(mian),因(yin)此(ci)做(zuo)成(cheng)外(wai)接(jie)方(fang)式(shi)。
我wo們men曾zeng經jing過guo大da量liang的de實shi驗yan證zheng明ming,通tong過guo方fang案an二er這zhe種zhong接jie法fa的de現xian場chang整zheng改gai,在zai沒mei有you接jie電dian源yuan的de地di線xian的de應ying用yong場chang合he下xia,都dou能neng將jiang電dian動dong機ji運yun轉zhuan產chan生sheng的de感gan應ying電dian壓ya減jian小xiao到dao20V以yi下xia,確que保bao現xian場chang操cao作zuo人ren員yuan的de安an全quan,不bu會hui再zai有you被bei漏lou電dian電dian人ren的de感gan覺jiao。但dan是shi,方fang案an二er中zhong如ru果guo接jie有you電dian源yuan線xian的de地di線xian,那na麼me也ye就jiu不bu用yong外wai接jie感gan應ying電dian浪lang湧yong濾lv波bo器qi都dou可ke以yi了le。
另ling外wai,如ru果guo現xian場chang是shi有you多duo台tai變bian頻pin器qi控kong製zhi電dian動dong機ji運yun轉zhuan時shi,且qie不bu方fang便bian安an裝zhuang多duo個ge感gan應ying電dian浪lang湧yong濾lv波bo器qi的de,並bing不bu一yi定ding是shi要yao求qiu每mei台tai變bian頻pin器qi都dou配pei一yi下xia感gan應ying電dian浪lang湧yong濾lv波bo器qi,也ye可ke以yi隻zhi接jie一yi個ge或huo兩liang個ge感gan應ying電dian浪lang湧yong濾lv波bo器qi,並bing將jiang濾lv波bo器qi的de接jie地di端duan與yu現xian場chang幾ji台tai變bian頻pin器qi的de接jie地di端duan、現場電動機的接地端、設(she)備(bei)機(ji)架(jia)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)。由(you)於(yu)每(mei)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)內(nei)部(bu)都(dou)有(you)感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)電(dian)路(lu),但(dan)如(ru)果(guo)電(dian)機(ji)的(de)接(jie)地(di)線(xian)沒(mei)有(you)接(jie)回(hui)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)子(zi)去(qu)的(de)話(hua),感(gan)應(ying)電(dian)浪(lang)湧(yong)濾(lv)波(bo)器(qi)也(ye)就(jiu)不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)了(le),所(suo)以(yi)現(xian)場(chang)應(ying)用(yong)中(zhong)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)接(jie)地(di)端(duan)一(yi)定(ding)要(yao)與(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)接(jie)地(di)端(duan)接(jie)到(dao)一(yi)起(qi)。
當然有些設備在某些場合電機不接地線也不會有漏電的感覺,這與本文前麵所說的“大地雖然也是屬於導體,但大地畢竟是有阻值的,而且根據不同的土地的土壤成份,阻值也大小不一”原理是一樣的。但是按照正確的用電安全規範,是要求電機良好接地的,但條件不允許(如沒有電源接地端)的,電動機的地、電櫃外殼與變頻器的地總可以接在一起的。
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