使用变频器的变频调速系统电机产生静电感应的原因及解决方法

使用变频器的变频调速系统电机产生静电感应的原因及解决方法

一.现象　　在使用变频器的调速系统时，特别在某些特殊的应用环境中，会发现电机有“漏电”现象产生，有的甚至会产生100V以上的静电电压，这样高的静电电压会让人有刺痛的感觉，以致让人会误认为电机“漏电”了。这些特殊的应用环境有：空气湿度比较高，电机的绝缘等级较低以及电机的接地电阻较大等等。二.原因　　现代变频器的控制原理绝大多数都采用了脉宽调制(PWM)控制方式，为了保证变频调速系统的负载响应性及运行平稳性，同时为了降低电机运行时发出的高频噪音，调制波的频率一般都达到了4K及以上，特别是中小功率的变频器，因输出电流较小，载波频率可达10K以上，因此，变频器输出的电压实际上是一系列宽度不同的脉冲。另外，在一些高性能的电流矢量变频器中，例如安川G系列变频器、优利康YD系列变频器、丹佛斯VLT5000系列变频器等等，在这些变频器中都接有直流滤波的大电容，使得输出脉冲的上升下降沿都比较陡。所以，由于电机线圈与电机外壳之间有一个等效电容存在，就在电机的外壳上感应出了一定的电压。但是，感应电压与漏电电压是不同的，感应电压虽可能比较高，但感应电流通常比较小，不会产生特别严重的后果。而漏电是由于电机的绝缘受到了损坏，线圈与外壳间的绝缘电阻变得很小，输出电压直接通过这个变小的绝缘电阻，使电机外壳带电，并会危及人身安全。 三.措施　　根据国家的电气安装安全规程，电动机必须安全可靠接地，在三相四线制供电系统中，零线(N)必须在车间接入点重复接地，接地电阻要小于4Ω。　　同样，在使用变频器的调速系统中，电机的接地是必要的。这不仅能使感应电压有释放回路，同时能保护因电机的绝缘故障引起的漏电事故，还能减少变频器对其它电气设备的干扰，使电气设备都能安全可靠地运行。