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讓我們了解西門子變頻器控制電機漏電故障原因和解決措施
讓我們了解西門子變頻器控制電機漏電故障原因和解決措施
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200伏不等，本文針對西門子變頻器控制電機漏電故障的原因進行理論的分析和說明。
西門子變頻器控制電機漏電問題產(chǎn)生的原因
電動機的三相定子繞組流過產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，根據(jù)磁電感應(yīng)的原理，電動機的外殼就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此電動勢的大小就取決于變頻器 IGBT的開關(guān)頻率的大小，由于高性能的控制要求高的開關(guān)頻率，其開關(guān)速度很快，則DV/DT偏大，同時這個感應(yīng)電動勢就偏大，人觸摸上就有電擊的感覺。理論上IGBT的開關(guān)速度越快，電機外殼上的感應(yīng)電動勢就越高，而變頻器對電機的控制精度和響應(yīng)就越高，人觸摸之后被電的感覺就越高，反之，IGBT的開關(guān)頻率慢，感應(yīng)電就小，人觸摸的感覺就小，所以國內(nèi)的低端變頻器設(shè)計的開關(guān)頻率偏低，控制電機后感應(yīng)電小，人摸上沒啥感覺，但其控制性較差，動態(tài)響應(yīng)較慢。
西門子變頻器控制電機漏電問題的解決方案
為了避免這個問題的發(fā)生，在硬件設(shè)計的時候，就加入了感應(yīng)電浪涌濾波器電路，并將浪涌濾波器的接地端于變頻器的外殼相連，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相連，從而使電機的感應(yīng)電通過電機與變頻器的接地和變頻器與電源的接地線形成回路，使電機的地變頻器的地和電源的地在同一電位上，他們之間的電位差是為0伏電壓，這樣人站在大地上面接觸到電機的外殼、設(shè)備的機架、變頻器的外殼就不會有被電的感覺了。
有些為了配線方便，高壓配電房內(nèi)沒有把地線拉入車間，甚至錯誤的認(rèn)為大地就是地線，這種想法是錯誤的，遇到這種情況，我們提供兩種方案：
方案1：電機、變頻器、機架三個電線連在一起之后，使他們處于同一電位，并經(jīng)過變頻器內(nèi)部的浪涌吸收、泄放，使感應(yīng)電壓大大減小，這樣不至于讓人又觸電的感覺，也就是說沒有地線也沒有關(guān)系，只要就幾個的地連在一起就好了，這樣變頻器內(nèi)部的浪涌濾波器才起作用到作用。 方案2：一般情況下經(jīng)過方案1的處理，不至于會有電人的現(xiàn)象，但由于特殊的原因，感應(yīng)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(yīng)電浪涌濾波器。
并將感應(yīng)電浪涌濾波器的地與電動機的地、變頻器的地接在一起讓感應(yīng)電浪涌濾波器再一次對電機的感應(yīng)電進行吸收和泄放，進一步減小感應(yīng)電壓，達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，沒法設(shè)計安裝在變頻器內(nèi)部電路里面，因此做成外接方式。
我們曾經(jīng)過大量的實驗證明，通過方案二這種接法的現(xiàn)場整改，在沒有接電源的地線的應(yīng)用場合下，都能將電動機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓減小到20V以下，確保現(xiàn)場操作人員的安全，不會再有被漏電電人的感覺。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。
方案2：如果現(xiàn)場是有多臺變頻器控制電動機運轉(zhuǎn)時，且不方便安裝多個感應(yīng)電浪涌濾波器的，并不一定是要求每臺變頻器都配一下感應(yīng)電浪涌濾波器，也可以只接一個或兩個感應(yīng)電浪涌濾波器，并將濾波器的接地端與現(xiàn)場幾臺變頻器的接地端、現(xiàn)場電動機的接地端、設(shè)備機架接在一起，如圖5所示：由于每臺變頻器內(nèi)部都有感應(yīng)電浪涌濾波器電路，但如果電機的接地線沒有接回到變頻器的接地端子去的話，感應(yīng)電浪涌濾波器也就不起作用了，所以現(xiàn)場應(yīng)用中電動機的接地端一定要與變頻器的接地端接到一起。
當(dāng)然有些設(shè)備在某些場合電機不接地線也不會有漏電的感覺，這與本文前面所說的大地雖然也是屬于導(dǎo)體，但大地畢竟是有阻值的，而且根據(jù)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(guī)范，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、電柜外殼與變頻器的地總可以接在一起的。
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