[发明专利]一种变频器系统中的漏电流吸收装置及变频器应用系统

说明书

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，特别涉及一种变频器系统中的漏电流吸收装置及变频器应用系统。

背景技术

随着电压源型脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)变频器综合性能的不断提高，其应用范围越来越广泛。其中也存在一些显著的负面效应，例如配有漏电保护开关(简称漏保)的电源系统中的，在变频器运行时会出现电网侧漏保跳闸。跳闸的原因是变频器产生的高频共模电压通过电机终端对地的分布电容产生共模电流，通过地系统流回变频器前端电网，当共模电流超过电网侧配置的漏电保护开关脱扣阈值时，漏电保护开关会跳。

针对变频调速系统引起的漏保跳闸的问题，有的解决方案是在变频器输出端增加有源滤波器，来消除共模电流。这种方案可以从根本上解决问题，但是成本高，设计复杂，不能普遍应用。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种变频器系统中的漏电流吸收装置及变频器应用系统的方案，减小流过漏电保护开关的共模电流，从而解决漏保误跳的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种变频器系统中的漏电流吸收装置，所述漏电流吸收装置包括产生共模阻抗的共模电感和漏电流吸收电容，其中所述共模电感一端与漏电保护装置连接，另一端分别与变频器和所述漏电流吸收电容连接；所述漏电流吸收电容一端分别与所述共模电感连接和所述变频器连接，另一端接地。

相对现有技术中增加额外的滤波器的方式而言，本发明通过设置共模电感可以在EMI(电磁干扰)进行滤波处理并产生共模阻抗以及增大共模阻抗，通过漏电流吸收电容可以吸收EMI(电磁干扰)同时改变共模电流流通回路，从而减小流过漏电保护开关的共模电流，能够降低成本和系统复杂度，减小设备空间，能够实现更普遍的应用。

优选的，所述共模电感采用输入三相线缠绕磁芯或三相交流电抗器实现。当采用输入三相线缠绕磁芯时，所述磁芯为环形、长方形、E形、罐形、RM形或EP形中的一种，缠绕方式采用分组绕制或三相线并绕。可以根据实际情况选择不同的共模电感的实施方式，增强系统的应用通用性。

优选的，漏电流吸收装置还包括电容放电电阻，所述电容放电电阻一端分别与所述共模电感连接、漏电流吸收电容和变频器连接，另一端接地。这样能够更好的对系统电路进行保护，提高系统的稳定性和可靠性。

本发明的实施方式还提供了一种变频器应用系统，该变频器应用系统的输入电网包含三相电网和单相电网，电压等级包含690V级、400V级、200V级，该系统包含前述的漏电流吸收装置。

综上，本发明通过对漏电流回路的分析和等效电路模型的搭建以及验证，提出一种改变共模电流耦合回路的方案，能够减小流过漏电保护开关的共模电流，从而解决漏保误跳的问题，在实现上操作简单，占用空间小，成本低。

附图说明

图1是本实施例中流通回路等效模型图；

图2是本实施例中漏电流吸收装置结构图；

图3是本实施例中漏电流吸收装置另一种结构图；

图4是本实施例中漏电流吸收装置另一种结构图；

图5是本实施例中漏电流吸收装置另一种结构图；

图6是本实施例中加有漏电流吸收装置的变频器系统图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种变频器系统中的漏电流吸收装置。如图1所示为该漏电流吸收装置的等效电路示意图。

结合图1、图6所示，变频器系统中的漏电流吸收装置11，其中，所述漏电流吸收装置11包括共模电感12、漏电流吸收电容13，其中共模电感12一端与漏电保护装置14连接，另一端分别与变频器23和漏电流吸收电容13连接；所述漏电流吸收电容13一端分别与所述共模电感12连接和变频器23连接，另一端接地。

一个具体实施方式中，共模电感采用输入三相线并饶磁环方案，电感量L＝AL*N²，AL为磁环初始电感值，N为缠绕线圈的匝数。另一个具体实施方式中，共模电感还可以采用三相交流电抗器。