[發明專利]一種變頻器系統中的漏電流吸收裝置及變頻器應用系統

在審

• 申請號: 201710457273.2
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107196494A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 徐方剛;邢輝;徐東玉;王璐琤
• 申請（專利權）人: 上海辛格林納新時達電機有限公司
• 主分類號: H02M1/34
• 分類號: H02M1/34
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及變頻器技術領域，特別涉及一種變頻器系統中的漏電流吸收裝置及變頻器應用系統。

背景技術

隨著電壓源型脈沖寬度調制(PWM，Pulse Width Modulation)變頻器綜合性能的不斷提高，其應用范圍越來越廣泛。其中也存在一些顯著的負面效應，例如配有漏電保護開關(簡稱漏保)的電源系統中的，在變頻器運行時會出現電網側漏保跳閘。跳閘的原因是變頻器產生的高頻共模電壓通過電機終端對地的分布電容產生共模電流，通過地系統流回變頻器前端電網，當共模電流超過電網側配置的漏電保護開關脫扣閾值時，漏電保護開關會跳。

針對變頻調速系統引起的漏保跳閘的問題，有的解決方案是在變頻器輸出端增加有源濾波器，來消除共模電流。這種方案可以從根本上解決問題，但是成本高，設計復雜，不能普遍應用。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種變頻器系統中的漏電流吸收裝置及變頻器應用系統的方案，減小流過漏電保護開關的共模電流，從而解決漏保誤跳的問題。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種變頻器系統中的漏電流吸收裝置，所述漏電流吸收裝置包括產生共模阻抗的共模電感和漏電流吸收電容，其中所述共模電感一端與漏電保護裝置連接，另一端分別與變頻器和所述漏電流吸收電容連接；所述漏電流吸收電容一端分別與所述共模電感連接和所述變頻器連接，另一端接地。

相對現有技術中增加額外的濾波器的方式而言，本發明通過設置共模電感可以在EMI(電磁干擾)進行濾波處理并產生共模阻抗以及增大共模阻抗，通過漏電流吸收電容可以吸收EMI(電磁干擾)同時改變共模電流流通回路，從而減小流過漏電保護開關的共模電流，能夠降低成本和系統復雜度，減小設備空間，能夠實現更普遍的應用。

優選的，所述共模電感采用輸入三相線纏繞磁芯或三相交流電抗器實現。當采用輸入三相線纏繞磁芯時，所述磁芯為環形、長方形、E形、罐形、RM形或EP形中的一種，纏繞方式采用分組繞制或三相線并繞。可以根據實際情況選擇不同的共模電感的實施方式，增強系統的應用通用性。

優選的，漏電流吸收裝置還包括電容放電電阻，所述電容放電電阻一端分別與所述共模電感連接、漏電流吸收電容和變頻器連接，另一端接地。這樣能夠更好的對系統電路進行保護，提高系統的穩定性和可靠性。

本發明的實施方式還提供了一種變頻器應用系統，該變頻器應用系統的輸入電網包含三相電網和單相電網，電壓等級包含690V級、400V級、200V級，該系統包含前述的漏電流吸收裝置。

綜上，本發明通過對漏電流回路的分析和等效電路模型的搭建以及驗證，提出一種改變共模電流耦合回路的方案，能夠減小流過漏電保護開關的共模電流，從而解決漏保誤跳的問題，在實現上操作簡單，占用空間小，成本低。

附圖說明

圖1是本實施例中流通回路等效模型圖；

圖2是本實施例中漏電流吸收裝置結構圖；

圖3是本實施例中漏電流吸收裝置另一種結構圖；

圖4是本實施例中漏電流吸收裝置另一種結構圖；

圖5是本實施例中漏電流吸收裝置另一種結構圖；

圖6是本實施例中加有漏電流吸收裝置的變頻器系統圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。

本發明的第一實施方式涉及一種變頻器系統中的漏電流吸收裝置。如圖1所示為該漏電流吸收裝置的等效電路示意圖。

結合圖1、圖6所示，變頻器系統中的漏電流吸收裝置11，其中，所述漏電流吸收裝置11包括共模電感12、漏電流吸收電容13，其中共模電感12一端與漏電保護裝置14連接，另一端分別與變頻器23和漏電流吸收電容13連接；所述漏電流吸收電容13一端分別與所述共模電感12連接和變頻器23連接，另一端接地。

一個具體實施方式中，共模電感采用輸入三相線并饒磁環方案，電感量L＝AL*N²，AL為磁環初始電感值，N為纏繞線圈的匝數。另一個具體實施方式中，共模電感還可以采用三相交流電抗器。