一、驅(qū)動器漏電流產(chǎn)生原因 驅(qū)動器主電路普遍采用電壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主電路如圖所示，主要包括整流電路、濾波電路、逆變電路等部分，實(shí)現(xiàn)交－直－交變換。驅(qū)動器輸出給電機(jī)的是高頻脈寬調(diào)制的電壓波形，輸出電壓是在負(fù)母線電壓到正母線電壓之間快速跳變的脈動電壓，虛線是經(jīng)過電機(jī)線圈電感后產(chǎn)生的進(jìn)似的正弦電壓波形，如圖所示。 圖? 驅(qū)動器主電路電壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 圖? 高頻脈寬調(diào)制的電壓波形，其電壓幅值為+Ud和Ud 電機(jī)的繞組和機(jī)殼之間存在分布電容，在工頻拖動的情況下，電源線上只有Hz的工頻電壓，由于頻率很低，通過分布電容的漏電流很小。但在使用驅(qū)動器變頻拖動情況下，由于驅(qū)動器輸出的是高頻脈寬調(diào)制的電壓波形，輸出電壓是在負(fù)母線電壓到正母線電壓之間快速跳變的脈動電壓，對于同樣的電機(jī)同樣的分布電容，漏電流會明顯增大，其大小取決于驅(qū)動器逆變IGBT的開關(guān)頻率，逆變IGBT的開關(guān)的速度，直流母線電壓的幅值，電機(jī)的繞組對機(jī)殼的分布電容（i=C*dU/dt），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，此現(xiàn)象更加明顯，這是由驅(qū)動器的工作原理決定的。 圖是實(shí)測的驅(qū)動器輸入端的漏電流波形，驅(qū)動器逆變IGBT的開關(guān)頻率kHz，可以看出，漏電流主要成分是kHz的開關(guān)頻率的電流。 圖? 實(shí)測的驅(qū)動器輸入端的漏電流波形 二、驅(qū)動器漏電流組成 ? 圖? 驅(qū)動系統(tǒng)漏電流組成 如圖所示，驅(qū)動系統(tǒng)總漏電流由驅(qū)動器本身漏電流、電機(jī)電纜線漏電流、電機(jī)漏電流組成。 下表是驅(qū)動器配.KW主軸電機(jī)實(shí)測漏電流，根據(jù)基爾霍夫電流定理，流進(jìn)電流等于流出電流，可以看出進(jìn)線AC L、L、L漏電流≈進(jìn)線PE漏電流，當(dāng)驅(qū)動器不接電機(jī)碼盤線時，電機(jī)動力線U、V、W漏電流≈電機(jī)動力線PE漏電流。 驅(qū)動系統(tǒng)總漏電流=驅(qū)動器本身漏電流+電機(jī)電纜線漏電流+電機(jī)漏電流， 即：進(jìn)線ACL、L、L漏電流=驅(qū)動器本身漏電流+電機(jī)電纜線漏電流+電機(jī)動力線U、V、W漏電流,則：~mA=驅(qū)動器本身漏電流+~mA 或 ：進(jìn)線PE漏電流=驅(qū)動器本身漏電流+電機(jī)電纜線漏電流+電機(jī)動力線PE漏電流,則：~mA=驅(qū)動器本身漏電流+~mA 由上式可見，驅(qū)動器本身漏電流所占比例很小，由于測試中使用米的電機(jī)電纜線，電機(jī)電纜線漏電流所占比例也很小，因此電機(jī)漏電流所占比例較大。 此結(jié)論也得到第三方驗(yàn)證。具體內(nèi)容可參見文獻(xiàn)： 胡宏秋變頻率系統(tǒng)漏電分析與研究電氣傳動年第卷第期。 三、降低驅(qū)動系統(tǒng)漏電流方法 驅(qū)動系統(tǒng)漏電流大小取決于驅(qū)動器逆變IGBT的開關(guān)頻率，逆變IGBT的開關(guān)的速度，直流母線電壓的幅值，電機(jī)的繞組對機(jī)殼的分布電容（i=C*dU/dt），因此，IGBT的開關(guān)頻率由kHz降低到kHz時，漏電流明顯降低，直流母線電壓的幅值由DCV（進(jìn)線電壓ACV）降低到DCV時（進(jìn)線電壓ACV），漏電流明顯降低，降低逆變IGBT的開關(guān)的速度（門極電阻由.Ω增加到Ω），漏電流略微降低。改進(jìn)電機(jī)的電磁設(shè)計，減少電機(jī)繞組和機(jī)殼之間的分布電容，對減小驅(qū)動系統(tǒng)的漏電流也是有一定的效果。 另一方面， 降低IGBT的開關(guān)頻率，電流環(huán)的帶寬變窄，電機(jī)的動態(tài)特性變差，電機(jī)運(yùn)行時噪音變大。降低母線電壓，電機(jī)不能上高速運(yùn)行。加大門極電阻，會造成IGBT的開關(guān)損耗變大，驅(qū)動器發(fā)熱變大。? ?? 針對此問題，國內(nèi)外學(xué)者提出，改進(jìn)軟件控制方法和優(yōu)化硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)兩方面著手，軟件上采用無零矢量控制方法來抑制漏電流，主要包括RSPWM、AZSPWM、NSPWM等控制方法；優(yōu)化硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是在驅(qū)動系統(tǒng)中外加有源、無源濾波器，有源、無源濾波器作用是產(chǎn)生一個極性相反的電流波形與漏電流波形疊加，從而抵消漏電流的作用和影響。 具體內(nèi)容可查閱以下文獻(xiàn)： （牛峰等 PWM電機(jī)系統(tǒng)漏電流分析 電工技術(shù)學(xué)報 年月 第卷 第期姜艷姝等 PWM變頻器輸出共模電壓及其抑制技術(shù)的研究 中國電機(jī)工程學(xué)報 年月 第卷 第期高強(qiáng) PWM逆變器輸出端共模與差模電壓dv/dt濾波器設(shè)計 電工技術(shù)學(xué)報 年月 第卷 第期） 四、漏電保護(hù)開關(guān)原理 ? 圖? 普通漏電保護(hù)開關(guān)原理圖 如上圖所示，普通漏電保護(hù)開關(guān)主要由零序電流互感器、輔助電路、主開關(guān)、脫扣器等組成。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? L、L、L三根火線和零線N同時穿過漏電保護(hù)開關(guān)的零序電流互感器，正常情況下，L、L、L三根火線和零線N的電流和為零，零序電流互感器次級線圈沒有電流輸出，脫扣器不動作。當(dāng)有漏電流時，漏電流經(jīng)接地線流回電網(wǎng)，根據(jù)基爾霍夫電流定理，流進(jìn)電流等于流出電流，L、L、L三根火線和零線N的電流和等于經(jīng)接地線流回電網(wǎng)的漏電流，此時L、L、L三根火線和零線N的電流和不為零，零序電流互感器次級線圈有電流輸出，經(jīng)輔助電路處理后轉(zhuǎn)換成電壓加在脫扣器的線圈上，當(dāng)漏電流達(dá)到額定漏電動作電流時，脫扣器動作，主開關(guān)動作切斷電源。 五、總結(jié) 由于變頻調(diào)速本身的技術(shù)特點(diǎn)，驅(qū)動系統(tǒng)漏電流就一定存在，目前還沒有從根本上解決此問題的辦法，想要確保漏電保護(hù)開關(guān)不跳閘，關(guān)鍵還是要有效降低電機(jī)漏電流，目前能夠采取手段是如加裝電抗器、濾波器等減小或抵消漏電流，或加裝隔離變壓器規(guī)避此問題。

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