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維修技術(shù)
電機用了變頻器出現(xiàn)漏電是怎么回事?
內(nèi)容簡介:變頻器是高頻方波電壓輸出,由于在電機內(nèi)部線圈與電機外殼之間有等效電容存在,從而產(chǎn)生泄漏電流。如果不接地或接地不良,就會有漏電現(xiàn)象。
      首先需要指出的是,目前國內(nèi)變頻器行業(yè)品牌良莠不齊,競爭趨向價格戰(zhàn),真正在細(xì)分行業(yè)領(lǐng)域深耕研發(fā)的為數(shù)不多,特別是小功率(4KW以下)變頻器行業(yè),經(jīng)濟型變頻器與矢量型價格相差巨大,從300-1000元不等。  
電機用了變頻器出現(xiàn)漏電是怎么回事——西安西瑪電機
      變頻器輸出是以PWM(脈寬調(diào)制,類似高速開關(guān))方式控制,因此會發(fā)生高頻率的漏電電流,若要在變頻器一次側(cè)加裝一般漏電斷路開關(guān)時,建議請以每臺變頻器選擇200mA以上的感度電流且動作時間為0.1秒以上的漏電斷路關(guān)開使用,但不保證該漏電斷路關(guān)開一定不會跳脫。

      必須考慮下列各因素才能決定系統(tǒng)漏電電流之大小,并選定適當(dāng)?shù)穆╇姅嗦烽_關(guān)及必要措施來改善送電后漏電斷路器跳脫之現(xiàn)象。

      首先,變頻器、前級供電變壓器、電動機三個傳動設(shè)備的PE點一定要連在一起后,再統(tǒng)一去接地。這是在相關(guān)規(guī)范中反復(fù)強調(diào)過的。

      變頻器是高頻方波電壓輸出,由于在電機內(nèi)部線圈與電機外殼之間有等效電容存在,從而產(chǎn)生泄漏電流。如果不接地或接地不良,就會有漏電現(xiàn)象。
電機用了變頻器出現(xiàn)漏電是怎么回事——西安西瑪電機
一般漏電斷路開關(guān)之額定電流選擇計算公式如下: 

      I△n ≧ 10*〔Ig1+Ign+3*(Ig2+Igm)〕 
      Ig1、Ig2:商業(yè)運轉(zhuǎn)時電纜線之漏電電流。 
      Ign:變頻器輸入側(cè)噪聲濾波器之漏電電流。 
      Igm:商業(yè)運轉(zhuǎn)時馬達(dá)之漏電電流。 

由上述公式之相關(guān)變動參數(shù)得知,會影響漏電電流大小之因素有: 

      (1)電纜線的漏電電流(有二部分) 
      漏電斷路開關(guān) 濾波器 的電纜線長之漏電電流。 
      變頻器 馬達(dá) 的電纜線長之漏電電流。 

      (2)濾波器的漏電電流 (包含變頻器在內(nèi))。 

      (3)馬達(dá)的漏電電流。 

      各部分漏電電流值(單位:mA) 

      (1)電纜線的漏電電流=A*(實際電纜線長/1000m);電纜廠商提供各線徑每1000m之漏電電流值A(chǔ)。 

      (2)濾波器的漏電電流 (包含變頻器在內(nèi))——變頻器供應(yīng)廠商提供。例如:臺達(dá)VFD055B43B用濾波器為26TDT1W4B4其漏電電流最大值為70mA。 

      (3)馬達(dá)的漏電電流——馬達(dá)供應(yīng)廠商提供。

      有的現(xiàn)場使用變頻器控制電機,會出現(xiàn)漏電問題,漏電電壓有幾十伏到二百伏電壓不等。針對這個問題,在這里特對此故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行理論的分析和說明如下。

      根據(jù)變頻器控制電機運行的功能框圖(圖1),三相電源經(jīng)過變頻器整流橋整流之后,經(jīng)電容濾波送到逆變橋(IGBT),再經(jīng)過逆變橋輸出頻率、電壓可調(diào)的三 相交流電去控制電機的運行。

      三相互差120度的交流電在電動機的三相定子線圈繞組里流過,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,使電動機的轉(zhuǎn)子在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下自動旋轉(zhuǎn)起來。

      我們都知道,電動機的三相定子繞組流過電流之后產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,而根據(jù)電磁感應(yīng)的原理,電動機的外殼就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。此感應(yīng)電動勢的大小,就取決于變 頻器IGBT的開關(guān)頻率的大小和C*DV/DT(與IGBT的開關(guān)的速度有關(guān));由于高性能的控制要求較高的開關(guān)頻率,其開關(guān)速度要求較快,則DV/DT 偏大。

      如果這個感應(yīng)電動勢較大,那么人觸摸到就會感覺被電擊一樣。理論上IGBT的開關(guān)頻率越高,電機外殼的感應(yīng)電動勢的有效值(即感應(yīng)電壓)就越高,而 變頻器對電機的控制精度和動態(tài)響應(yīng)也就越高,人體觸摸之后被電的感覺就越大;反之,IGBT的開關(guān)頻率越低,電機外殼的感應(yīng)動勢的有效值(感應(yīng)電壓)就越 低,而從體觸摸到之后被電的感覺就越小。

      所以,某些國產(chǎn)低端的變頻器IGBT的開關(guān)頻率設(shè)計得較低,控制電機運行之后,電機外殼的感應(yīng)電壓較低,但其控制性能較差、動態(tài)響應(yīng)較慢。我司變頻器的性能和動態(tài)響應(yīng)都較好,因而我司變頻器IGBT的開關(guān)頻率和開關(guān)速度都較高,感應(yīng)電動勢相對也就會大些。

      由于異步電動機運轉(zhuǎn),電機外殼都會有感應(yīng)電壓(即所謂的漏電),所以,電機制造廠才會在電動機出廠的時候,在其接線盒里面安上接地端子,方便用戶在應(yīng)用時 連接大地以消除其感應(yīng)電動勢(即消除感應(yīng)漏電電壓),以解決人體接觸電動機時被電的感覺。

      當(dāng)然,因為工頻運行電機時,工頻的開關(guān)頻率約為50HZ,很低, 所以一般情況下幾乎不會有漏電的感覺(除非電機絕緣很差)。而變頻器控制時,由于其開關(guān)頻率都比工頻頻率高得多,所以變頻器在控制電動機轉(zhuǎn)動時,電機外殼就會有漏電的感覺。

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西瑪新聞相關(guān)內(nèi)容    當(dāng)前文章:電機用了變頻器出現(xiàn)漏電是怎么回事?
西瑪電機絕緣測試測量哪些部位的絕緣?
  在按照安全法規(guī)和西瑪電機操作規(guī)程正常操作裝置期間,使用電壓適當(dāng)?shù)恼讱W表對電機進(jìn)行各種絕緣測量。通常,電機和電纜連接在一起測試絕緣。只有在檢測到故障時,才需要在絕緣試驗拆除之前對電機或電纜進(jìn)行區(qū)分。
西瑪電機堵轉(zhuǎn)保護方式及其原理。
  根據(jù)西瑪電機其過載能力,允許短期運行。但是,如果故障不能及時排除,電機繞組會過熱,絕緣會降低,電機會燒毀。因此,堵轉(zhuǎn)保護是避免這類錯誤的有效武器。
西瑪電機關(guān)于繞線轉(zhuǎn)子電機的甩包情況分析。
  即使繞線轉(zhuǎn)子電機在質(zhì)量和可靠性方面沒有問題,在實際運行條件下長時間超速或打滑也會導(dǎo)致電機甩包?梢哉f,在極限轉(zhuǎn)速下拒包是繞線轉(zhuǎn)子可靠性最大的質(zhì)量隱患。
西瑪電機防護結(jié)構(gòu)與散熱方式之間的關(guān)系分析。
  西安西瑪電機的防護與通風(fēng)散熱密切相關(guān),實施的方法和手段直接決定著電機的味道。增壓結(jié)構(gòu)電機的防護等級可以達(dá)到普通封閉式電機的水平,但通風(fēng)散熱效率要高得多,特別適合防護要求高和受限空間的應(yīng)用。
西瑪高壓電機應(yīng)用快速怠速加熱方法分析
  西瑪高壓電機溫度高,盲目拆卸節(jié)溫器。冷卻液只能運行一個大循環(huán),冷卻強度無法調(diào)節(jié)。很難確保高壓電機在更合適的溫度下運轉(zhuǎn)。高壓電機經(jīng)常在低溫下工作,這會導(dǎo)致高壓電機性能和磨損的降低,加速和增加油耗。
空壓機電機溫度與溫升的關(guān)系。
  溫升是電機工作溫度與環(huán)境溫度的差值,是由空壓機電機運行時發(fā)熱引起。運行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損,繞組通電后會產(chǎn)生銅損,還有其它雜散損耗等,這些都會使電機溫度升高。
步進(jìn)電機如何命名電機型號以及使用。
  最容易得到步進(jìn)電機是單極性(又稱雙線或4相)和雙極性(又稱單線或兩相)步進(jìn)電機。步進(jìn)電動機的物理結(jié)構(gòu),近似于傳統(tǒng)電機所稱的功率”當(dāng)然。完全不同于交流、直流電機,電機的輸出功率是可變的通常根據(jù)需要的轉(zhuǎn)矩大小(即所要帶動物體的扭力大小)來選擇哪種型號的電機。
高壓電機和低壓電機的區(qū)別
  高壓電機和低壓電機都有各自的優(yōu)點以及缺點,那它們各自的優(yōu)勢和劣勢體現(xiàn)在哪些方面呢?可以將電機功率做大,最大可以達(dá)到幾千,甚至是幾萬千瓦。這是因為,在輸出同樣的功率時,高壓電機的電流可比低壓電機的電流小很多。
如何提升機器人伺服電機的響應(yīng)性能?
  而在機器人實際運行時,往往伺服電機是處于各種加減速、正反轉(zhuǎn)狀態(tài),那就對伺服電機的短時過載能力、慣量適應(yīng)范圍、頻率響應(yīng)帶寬、轉(zhuǎn)速/扭矩響應(yīng)時間提出了很高的要求。
電機制動器的選型簡析。
  電機電渦流制動器是目前國內(nèi)先進(jìn)的模擬加載設(shè)備,主要用來模擬各種動力裝置的輸出性能,由感應(yīng)盤、電樞和勵磁部分等組成。電機磁粉制動器是采用磁粉作介質(zhì),在通電情況下形成磁粉鏈來傳遞扭矩的新型傳動元件,由內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子、激磁線圈及磁粉組成。
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