驱动器漏电流产生原因

驱动器主电路普遍采用电压型拓扑结构，主电路如图1所示，主要包括整流电路、滤波电路、逆变电路等部分，实现交－直－交变换。驱动器输出给电机的是高频脉宽调制的电压波形，输出电压是在负母线电压到正母线电压之间快速跳变的脉动电压，虚线是经过电机线圈电感后产生的进似的正弦电压波形，如图2所示。

图1  驱动器主电路电压型拓扑结构

图2  高频脉宽调制的电压波形，其电压幅值为+Ud和-Ud

电机的绕组和机壳之间存在分布电容，在工频拖动的情况下，电源线上只有50Hz的工频电压，由于频率很低，通过分布电容的漏电流很小。但在使用驱动器变频拖动情况下，由于驱动器输出的是高频脉宽调制的电压波形，输出电压是在负母线电压到正母线电压之间快速跳变的脉动电压，对于同样的电机同样的分布电容，漏电流会明显增大，其大小取决于驱动器逆变IGBT的开关频率，逆变IGBT的开关的速度，直流母线电压的幅值，电机的绕组对机壳的分布电容（i=C*dU/dt），由于高性能的控制要求较高的开关频率，其开关速度要求较快，此现象更加明显，这是由驱动器的工作原理决定的。

图3是实测的驱动器输入端的漏电流波形，驱动器逆变IGBT的开关频率10kHz，可以看出，漏电流主要成分是10kHz的开关频率的电流。

图3  实测的驱动器输入端的漏电流波形

审核编辑：汤梓红