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变频器矢量控制-变频器中漏电流产生的原因

时间:2017-02-24 21:55来源:未知 作者:admin 点击:
变频器矢量控制-变频器中漏电流产生的原因
矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率及相位,用以维持电动机内部的磁通为设定值,产生所需的转矩。它是从直流电动机的调速方法得到启发,利用现代计算机技术解决了大量的计算问题,从而使得矢量控制方式得到了成功的实施,成为高性能的异步电动机控制方式。
    异步电动机的矢量控制是建立在动态数学模型的基础上的。数学模型的推导是一个专门性的问题,这里不再做数学推导,仅就矢量控制的概念做简要说明。
    (1)直流电动机的调速特征。
    直流电动机具有两套绕组,即励磁绕组和电枢绕组,它们的磁场在空间上互差π/2电角度,两套绕组在电路上是互相独立的。直流电动机的励磁绕组流过电流IF时产生主磁通ΦM,电枢绕组流过负载电流IA,产生的磁场为ΦA,两磁场在空间互差π/2电角度。直流电动机的电磁转矩可以用式(2-4)表示,即
    T=CTΦMIA   
    当励磁电流IF恒定时,ΦM的大小不变。直流电动机所产生的电磁转矩T和电枢电流IA成正比,因此调节ΦA就可以调速。而当IA一定时,控制IF的大小可以调节ΦM,也就可以调速。这就是说,只需要调节两个磁场中的一个就可以对直流电动机调速。这种调速方法使直流电动机具有良好的控制性能。
    (2)异步电动机的调速特征。
    异步电动机虽然也有两套绕组,即定子绕组和转子绕组,但只有定子绕组和外部电源相接,定子电流是从电源吸取的电流,转子电流是通过电磁感应产生的感应电流。因此异步电动机的定子电流应包括两个分量,即励磁分量和负载分量。励磁分量用于建立磁场;负载分量用于平衡转子电流磁场。
    (3)直流电动机与交流电动机的比较。
    ①直流电动机的励磁回路、电枢回路相互独立,而异步电动机将两者都集中于定子回路。
    ②直流电动机的主磁场和电枢磁场互差π/2。
    ③直流电动机是通过独立地调节两个磁场中的一个来进行调速的,而异步电动机则做不到。
    (4)对异步电动机调速的思考。
    既然直流电动机的调速有那么多的优势,调速后电动机的性能又很优良,那么能否将异步电动机的定子电流分解成励磁电流和负载电流,并分别进行控制,而它们所形成的磁场在空间上也能互差π/2?如果能实现上述设想,异步电动机的调速就可以和直流电动机相差无几了。

变频器中漏电流产生的原因

安全是人民的头等大事,在用电设备中,不得不提到有关安全的技术指标就是漏电流了,根据不同的用电环境,对漏电流的标准也不唯一,下面小编就和大家聊一聊变频器中的漏电流。

先说结论:

使用变频器时,是不推荐使用漏电保护器的。并不经济,保护效果也不尽如人意。如果要保证安全,做好设备接地才是关键。

为什么呢?

漏电保护器的原理是,零序电流为零。而使用变频器时,零序电流不可能为零。

变频器中漏电流产生的原因

变频器由于其输出侧是以PWM(脉冲调制宽度)的方式,电机电缆与大地之间有长电缆的电容效应,使用带屏蔽层的电缆时,电容效应更加明显。在变频器工作时,电容在充放电,有电流通过电容流入大地,并从进线侧的接地线再流回变频器,形成电流回路。还由于变频器自身产生的谐波分量,出现的高频谐波电流会使剩余电流保护装置误动作,从而导致频繁跳闸。

有小伙伴可能要说,我不听!我不管!我就要加!那么要加也不是不可以的。下面就看看我们西家变频器对于选择剩余电流保护装置的要求:

这里我们拿西家变频器MM440举例,如下图所示:

 以下变频器:

? SINAMICS G110 1ph 230V

? SINAMICS V20 1ph 230V

? MICROMASTER 420 1ph230V

? MICROMASTER 420 1/3ph230V

? MICROMASTER 440 1ph230V

? MICROMASTER 440 1/3ph230V

如果变频器联接到中性点接地的星形供电网络中的单相电源,可以和A型RCD匹配使用

如果变频器联接到中性点接地的3相400V的星形供电网络的L1和N(对变频器230V供电),则允许使用A型RCD。

如果变频器联接到3相230V的供电网络的L1和L2(对变频器230V供电),则必须使用B型RCD。

a) 相关变频器的操作手册和样本建议RCD的额定剩余电流为30mA或300mA。这并不意味着会在30mA或300mA跳闸!对于30mA的RCD,其与变频器配合使用时,通常跳闸电流值都会明显偏低,比如为15mA或20mA。

总的对地漏电流取决于多个因素,比如电机电缆的类型、构造和长度,变频器脉冲频率,变频器输出频率,以及变频器控制柜的走线和布局等。

特别指出,在小尺寸变频器(比如外形尺寸FS A)上,可以使用30mA的RCD代替300mA的,但是这不能保证其可以正常工作。

b) 通常,如果RCD太小,当变频器起动时就非常容易引起跳闸。

c) 特别是对于带滤波器的驱动器(不论230V或400V),建议使用延时RCD,以避免误跳闸。

(责任编辑:admin)
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