关于迈凯诺变频器应用中漏电保护开关跳闸处理方案.doc

NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,:最近,经常有用户反映,在变频器输入电路中配置漏电保护器的,但是送电后或运行变频时,漏电保护器经常会跳脱,原因又找不到,许多人都认为是变频器品质出了问题,其实这里面是有原因的,本文将根据迈凯诺变频器的设计原理对此问题进行深入分析,并且提出相应的解决方案。一、漏电保护开关的工作原理 如图(一)所示,漏电保护开关检测的是输入共模电流,也就是所说的对地漏电流,检测漏电流的电流互感器是同时穿过了R/S/T三根火线和零线,在没有漏电流的情况下,不论接三相负载还是接单相负载,R/S/T和N线这4根线中流过的电流之和总是为零。当负载侧有对地短路现象或者对地有较大的电容时,输出侧的电流就会通过大地返回电网,此时流过电流互感器的电流之和不为零,这个电流就称之为漏电流。当检测到的电流大到一定程度就会触发保护开关脱扣。图(一)二、使用变频器对地漏电流的产生原因分析1、KE300变频器应用中为什么会产生较大的漏电流普通电机的绕组和机壳之间存在着较大的分布电容,在电网供电的情况下,电源线上只有50Hz的工频电压,由于频率很低,通过分布电容的漏电流很小。但在用变频器驱动电机时,由于变频器输出的是几kHz的PWM(高频脉宽调制)的电压波形,输出电压是在0V到530V之间快速跳变的脉动电压,该脉动电压产生谐波,这些谐波对于同样的电机同样的分布电容,漏电流会增大百倍以上,因此容易发生一运行变频,漏电开关就跳闸现象。2、KE300变频器输入端安规电容的作用输入端安规电容的作用主要是减小变频器内部对外部电网的干扰影响, 由于有几组的电容保护,KE300变频器可以承受较大的来自电网的电压突波,比如雷击等,而不至于损坏;由于变频器中安规电容取值很小(2200P),对于工频的阻抗很大(),对漏电流的贡献很小(,且三相平衡时基波漏电流之和为零)。但如果电网中的电压谐波很高时,电网灌入变频器的漏电流就会明显加大,且三相不会抵消,漏电流的值与电压谐波的频率成正比,与谐波电压的幅值成正比。因此容易发生漏电开关一合闸就会跳闸现象。3、总结上述漏电流可能会远远大于50mA,而实际的具体数据,将与以下几个因素有关:、电机电缆线的长度;、电机电缆线是否有屏蔽;、变频器的调制频率;、是否使用无线电射频干扰(RFI)滤波器;、电机是否接地。三、减小漏电流的方法1、载波频率:载波频率越高,漏电流越大,漏电流的有效值与频率约为开方关系。输出频率:在较高输出频率的情况下,漏电流与输出频率关系不大,但在零频附近时,由于变频器三相输出的漏电流是叠加关系,漏电流的有效值会变大。3、“零地合一”接线方式对漏电流的影响所谓零地合一指的是将电网的零线当作地线接到变频器的PE端子,由于变频器及负载对机壳的漏电流是通过零线返回电网的,而漏电保护开关检测不到这部分漏电流,理论上讲如果变频器和电机负载的机壳均不接大地(主要是电机机壳),则漏电流可以为零,但实际上无法做到,只能改善减小漏电流。4、输出电抗器的作用:在变频器U/V/W输出端加电抗器,提高了负载的高频阻抗,可以减小漏