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變頻器的電機(jī)“漏電”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
邁梓工控 / 2021-11-23

  在電機(jī)使用中,會(huì)發(fā)現(xiàn)電機(jī)有“漏電”現(xiàn)象產(chǎn)生,有的甚至?xí)a(chǎn)生100V以上的靜電電壓,這樣高的靜電電壓會(huì)讓人有刺痛的感覺(jué),以致讓人會(huì)誤認(rèn)為電機(jī)“漏電”了,其實(shí)這只是感電。感電的感應(yīng)電流通常比較小,不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。


    1.原因

    現(xiàn)代變頻器的控制原理絕大多數(shù)都采用了脈寬調(diào)制(PWM)控制方式,為了保證變頻調(diào)速系統(tǒng)的負(fù)載響應(yīng)性及運(yùn)行平穩(wěn)性,同時(shí)為了降低電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)出的高頻噪音,調(diào)制波的頻率一般都達(dá)到了4K及以上,特別是中小功率的變頻器,因輸出電流較小,載波頻率可達(dá)10K以上,因此,變頻器輸出的電壓實(shí)際上是一系列寬度不同的脈沖。另外,在一些高性能的電流矢量變頻器中,例如安川G系列變頻器、優(yōu)利康YD系列變頻器、丹佛斯VLT5000系列變頻器等等,在這些變頻器中都接有直流濾波的大電容,使得輸出脈沖的上升下降沿都比較陡。所以,由于電機(jī)線圈與電機(jī)外殼之間有一個(gè)等效電容存在,就在電機(jī)的外殼上感應(yīng)出了一定的電壓。隨著頻率的增加“漏電”越來(lái)越小,低速的時(shí)候“漏電“比較嚴(yán)重但是,感應(yīng)電壓與漏電電壓是不同的,感應(yīng)電壓雖可能比較高,但感應(yīng)電流通常比較小,不會(huì)產(chǎn)生特別嚴(yán)重的后果。而漏電是由于電機(jī)的絕緣受到了損壞,線圈與外殼間的絕緣電阻變得很小,輸出電壓直接通過(guò)這個(gè)變小的絕緣電阻,使電機(jī)外殼帶電,并會(huì)危及人身安全。

    2.解決方法

    根據(jù)國(guó)家的電氣安裝安全規(guī)程,電動(dòng)機(jī)必須安全可靠接地,在三相四線制供電系統(tǒng)中,零線(N)必須在車間接入點(diǎn)重復(fù)接地,接地電阻要小于4Ω。

    同樣,在使用變頻器的調(diào)速系統(tǒng)中,電機(jī)的接地是必要的。這不僅能使感應(yīng)電壓有釋放回路,同時(shí)能保護(hù)因電機(jī)的絕緣故障引起的漏電事故,還能減少變頻器對(duì)其它電氣設(shè)備的干擾,使電氣設(shè)備都能安全可靠地運(yùn)行

   因此客戶這樣檢測(cè)出來(lái)的是感電,而非漏電。
 

現(xiàn)實(shí)中卻的確有些工廠沒(méi)有拉電源地線的,設(shè)備沒(méi)法找到接地點(diǎn),而電機(jī)在使用中卻又有感應(yīng)漏電的情況,遇到這種情況怎么辦?在此,我們提出兩種方案如下:

方案一:將電機(jī)外殼的接地端、機(jī)械設(shè)備的機(jī)架與變頻器接地端連接在一起,電機(jī)、變頻器、機(jī)架三個(gè)的地線連接在一起之后,使它們處于同等的電位,并且經(jīng)過(guò)變頻器內(nèi)部的感應(yīng)浪涌濾波器電路進(jìn)行吸收、泄放,使感應(yīng)電壓大大減小,從而電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電相對(duì)于電源的地(即大地)的電壓也大大的減小,從而,不至于使人觸摸之后會(huì)有被電的感覺(jué)。也就是說(shuō)沒(méi)有電源地線也沒(méi)有關(guān)系,只要將電機(jī)的地、變頻器的地和機(jī)架連接在一起就好了,這樣變頻器內(nèi)部的感應(yīng)電浪涌濾波器才會(huì)起到真正的作用。

方案二:一般情況下,通過(guò)方案一處理之后,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓已經(jīng)是很小了,已經(jīng)不至于會(huì)漏電電人的,但是由于某些特殊原因(如:電動(dòng)機(jī)絕緣不好、電器柜在裝電器時(shí)全部沒(méi)有接地等),感應(yīng)電壓還是較高,還會(huì)有漏電電人的感覺(jué)時(shí),提出了方案二。

方案二是在方案一的前提下,再在變頻器輸入電源端增加一個(gè)感應(yīng)電浪涌濾波器。

并將感應(yīng)電浪涌濾波器的地與電動(dòng)機(jī)的地、變頻器的地接在一起,讓感應(yīng)電浪涌濾波器再一次對(duì)電機(jī)的感應(yīng)電進(jìn)行吸收和泄放,進(jìn)一步減小感應(yīng)電壓,達(dá)到防止漏電電人的目前的。增加的感應(yīng)電浪涌濾波器的電路原理與變頻器內(nèi)部的浪涌濾波電路是一樣的,是由于體積太大,沒(méi)法設(shè)計(jì)安裝在變頻器內(nèi)部電路里面,因此做成外接方式。

我們?cè)?jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證明,通過(guò)方案二這種接法的現(xiàn)場(chǎng)整改,在沒(méi)有接電源的地線的應(yīng)用場(chǎng)合下,都能將電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓減小到20V以下,確保現(xiàn)場(chǎng)操作人員的安全,不會(huì)再有被漏電電人的感覺(jué)。但是,方案二中如果接有電源線的地線,那么也就不用外接感應(yīng)電浪涌濾波器都可以了。


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