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(qi)IGBT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Axianglian,congershidianjideganyingdiantongguodianjiyubianpinqidejiedihebianpinqiyudianyuandejiedixianxingchenghuilu,shidianjidedibianpinqidedihedianyuandedizaitongyidianweishang,tamenzhijiandedianweichashiwei0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(dao)20V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、shebeijijiajiezaiyiqi。youyumeitaibianpinqineibudouyouganyingdianlangyonglvboqidianlu,danruguodianjidejiedixianmeiyoujiehuidaobianpinqidejiediduanziqudehua,ganyingdianlangyonglvboqiyejiubuqizuoyongle,suoyixianchangyingyongzhongdiandongjidejiediduanyidingyaoyubianpinqidejiediduanjiedaoyiqi。
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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