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維修技術(shù)
電機用了變頻器出現漏電是怎么回事?
內容簡(jiǎn)介:變頻器是高頻方波電壓輸出,由于在電機內部線(xiàn)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(huì )有漏電現象。
      首先需要指出的是,目前國內變頻器行業(yè)品牌良莠不齊,競爭趨向價(jià)格戰,真正在細分行業(yè)領(lǐng)域深耕研發(fā)的為數不多,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(jià)格相差巨大,從300-1000元不等。  
電機用了變頻器出現漏電是怎么回事——西安西瑪電機
      變頻器輸出是以PWM(脈寬調制,類(lèi)似高速開(kāi)關(guān))方式控制,因此會(huì )發(fā)生高頻率的漏電電流,若要在變頻器一次側加裝一般漏電斷路開(kāi)關(guān)時(shí),建議請以每臺變頻器選擇200mA以上的感度電流且動(dòng)作時(shí)間為0.1秒以上的漏電斷路關(guān)開(kāi)使用,但不保證該漏電斷路關(guān)開(kāi)一定不會(huì )跳脫。

      必須考慮下列各因素才能決定系統漏電電流之大小,并選定適當的漏電斷路開(kāi)關(guān)及必要措施來(lái)改善送電后漏電斷路器跳脫之現象。

      首先,變頻器、前級供電變壓器、電動(dòng)機三個(gè)傳動(dòng)設備的PE點(diǎn)一定要連在一起后,再統一去接地。這是在相關(guān)規范中反復強調過(guò)的。

      變頻器是高頻方波電壓輸出,由于在電機內部線(xiàn)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(huì )有漏電現象。
電機用了變頻器出現漏電是怎么回事——西安西瑪電機
一般漏電斷路開(kāi)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)運轉時(shí)電纜線(xiàn)之漏電電流。 
      Ign:變頻器輸入側噪聲濾波器之漏電電流。 
      Igm:商業(yè)運轉時(shí)馬達之漏電電流。 

由上述公式之相關(guān)變動(dòng)參數得知,會(huì )影響漏電電流大小之因素有: 

      (1)電纜線(xiàn)的漏電電流(有二部分) 
      漏電斷路開(kāi)關(guān) 濾波器 的電纜線(xiàn)長(cháng)之漏電電流。 
      變頻器 馬達 的電纜線(xiàn)長(cháng)之漏電電流。 

      (2)濾波器的漏電電流 (包含變頻器在內)。 

      (3)馬達的漏電電流。 

      各部分漏電電流值(單位:mA) 

      (1)電纜線(xiàn)的漏電電流=A*(實(shí)際電纜線(xiàn)長(cháng)/1000m);電纜廠(chǎng)商提供各線(xiàn)徑每1000m之漏電電流值A。 

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

      (3)馬達的漏電電流——馬達供應廠(chǎng)商提供。

      有的現場(chǎng)使用變頻器控制電機,會(huì )出現漏電問(wèn)題,漏電電壓有幾十伏到二百伏電壓不等。針對這個(gè)問(wèn)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(shuō)明如下。

      根據變頻器控制電機運行的功能框圖(圖1),三相電源經(jīng)過(guò)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(guò)逆變橋輸出頻率、電壓可調的三 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(dòng)機的三相定子線(xiàn)圈繞組里流過(guò),產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng),使電動(dòng)機的轉子在定子繞組旋轉磁場(chǎng)的作用下自動(dòng)旋轉起來(lái)。

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

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

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

      由于異步電動(dòng)機運轉,電機外殼都會(huì )有感應電壓(即所謂的漏電),所以,電機制造廠(chǎng)才會(huì )在電動(dòng)機出廠(chǎng)的時(shí)候,在其接線(xiàn)盒里面安上接地端子,方便用戶(hù)在應用時(shí) 連接大地以消除其感應電動(dòng)勢(即消除感應漏電電壓),以解決人體接觸電動(dòng)機時(shí)被電的感覺(jué)。

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

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西瑪新聞相關(guān)內容    當前文章:電機用了變頻器出現漏電是怎么回事?
西瑪電機絕緣測試測量哪些部位的絕緣?
  在按照安全法規和西瑪電機操作規程正常操作裝置期間,使用電壓適當的兆歐表對電機進(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(shí),才需要在絕緣試驗拆除之前對電機或電纜進(jìn)行區分。
西瑪電機堵轉保護方式及其原理。
  根據西瑪電機其過(guò)載能力,允許短期運行。但是,如果故障不能及時(shí)排除,電機繞組會(huì )過(guò)熱,絕緣會(huì )降低,電機會(huì )燒毀。因此,堵轉保護是避免這類(lèi)錯誤的有效武器。
西瑪電機關(guān)于繞線(xiàn)轉子電機的甩包情況分析。
  即使繞線(xiàn)轉子電機在質(zhì)量和可靠性方面沒(méi)有問(wèn)題,在實(shí)際運行條件下長(cháng)時(shí)間超速或打滑也會(huì )導致電機甩包。可以說(shuō),在極限轉速下拒包是繞線(xiàn)轉子可靠性最大的質(zhì)量隱患。
西瑪電機防護結構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(shí)施的方法和手段直接決定著(zhù)電機的味道。增壓結構電機的防護等級可以達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用。
西瑪高壓電機應用快速怠速加熱方法分析
  西瑪高壓電機溫度高,盲目拆卸節溫器。冷卻液只能運行一個(gè)大循環(huán),冷卻強度無(wú)法調節。很難確保高壓電機在更合適的溫度下運轉。高壓電機經(jīng)常在低溫下工作,這會(huì )導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(shí)發(fā)熱引起。運行中的電機鐵芯處在交變磁場(chǎng)中會(huì )產(chǎn)生鐵損,繞組通電后會(huì )產(chǎn)生銅損,還有其它雜散損耗等,這些都會(huì )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(chēng)雙線(xiàn)或4相)和雙極性(又稱(chēng)單線(xiàn)或兩相)步進(jìn)電機。步進(jìn)電動(dòng)機的物理結構,近似于傳統電機所稱(chēng)的功率”當然。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需要的轉矩大小(即所要帶動(dòng)物體的扭力大小)來(lái)選擇哪種型號的電機。
高壓電機和低壓電機的區別
  高壓電機和低壓電機都有各自的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn),那它們各自的優(yōu)勢和劣勢體現在哪些方面呢?可以將電機功率做大,最大可以達到幾千,甚至是幾萬(wàn)千瓦。這是因為,在輸出同樣的功率時(shí),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性能?
  而在機器人實(shí)際運行時(shí),往往伺服電機是處于各種加減速、正反轉狀態(tài),那就對伺服電機的短時(shí)過(guò)載能力、慣量適應范圍、頻率響應帶寬、轉速/扭矩響應時(shí)間提出了很高的要求。
電機制動(dòng)器的選型簡(jiǎn)析。
  電機電渦流制動(dòng)器是目前國內先進(jìn)的模擬加載設備,主要用來(lái)模擬各種動(dòng)力裝置的輸出性能,由感應盤(pán)、電樞和勵磁部分等組成。電機磁粉制動(dòng)器是采用磁粉作介質(zhì),在通電情況下形成磁粉鏈來(lái)傳遞扭矩的新型傳動(dòng)元件,由內轉子、外轉子、激磁線(xiàn)圈及磁粉組成。
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