电机用了变频器出现漏电是怎么回事

电机漏电现象的奥秘

让我们深入了解电机使用过程中出现的漏电现象。

当我们谈论变频器的输出方式时，PWM（脉宽调制，类似于高速开关）的方式常常会引起高频率的漏电电流。这是一个令人关注的现象，特别是在使用变频器、前级供电变压器和电动机这三个传动设备时。

为了确保安全，变频器的PE点、前级供电变压器的PE点以及电动机的PE点必须连接在一起，然后统一接地。这样做是为了防止因变频器的高频方波电压输出在电机内部线圈与电机外壳之间产生泄漏电流。如果不进行接地或接地不良，就可能出现漏电现象。

那么，哪些因素会影响漏电电流的大小呢？

1. 电缆线的漏电电流：包括漏电断路开关、滤波器的电缆线长度，以及变频器与马达之间的电缆线长度都会影响漏电电流的大小。

2. 滤波器的漏电电流：这也是一个重要的影响因素，包括变频器在内的滤波器也可能产生漏电电流。

3. 马达的漏电电流：马达本身也可能产生漏电电流。

在实际应用中，使用变频器控制电机时可能会出现漏电问题，漏电电压从几十伏到二百伏不等。为了更好地理解这一现象，我们可以根据变频器控制电机运行的功能框图进行分析。三相电源经过变频器整流桥整流后，通过电容滤波送到逆变桥（IGBT），再输出频率、电压可调的三相交流电来控制电机的运行。在这个过程中，相互差120度的交流电在电动机的三相定子线圈绕组里流过，产生旋转磁场，使电动机的转子自动旋转。

根据电磁感应的原理，电动机的外壳会产生感应电动势。这个感应电动势的大小取决于变频器IGBT的开关频率和C×DV/DT（与IGBT的开关速度有关）。如果感应电动势较大，人在触摸时可能会有被的感觉。理论上，IGBT的开关频率越高，电机外壳的感应电动势的有效值就越高，人体触摸后的被电感觉也就越强烈。反之，开关频率越低，感应电动势的有效值就越低，人体触摸后的被电感觉就越小。

由于异步电动机运转时，电机外壳都会有感应电压（即所谓的漏电），因此电机制造厂在电动机出厂时会安装接地端子，方便用户连接大地以消除其感应电动势（即消除感应漏电电压），从而解决人体接触电动机时的被电感觉。

值得注意的是，工频运行电机时，工频的开关频率约为50HZ，相对较低，因此一般情况下几乎不会有漏电的感觉（除非电机绝缘很差）。而使用变频器控制时，其开关频率远高于工频频率，因此在控制电动机转动时，电机外壳可能会有漏电的感觉。对于这一现象，我们需要高度重视，并采取适当的措施以确保安全。