Здравствуйте. В самодельном частотном инверторе обнаружил довольно большой ток утечки на корпус двигателя.
Если двигатель заземлить, то иногда даже срабатывает защита от кз. Мне кажется что это высокочастотные
составляющие убегают через емкость обмотки двигателя- статор. Выход частотника - трехфазный мост на IRG4PC30KD,
мостом управляет драйвер IR2133, драйвером управляет dsPIC, алгоритм управления - пространственно-векторная
модуляция (нашел у Соколовского), частота ШИМ 16кГц.

Может кто-нибудь знает эффективные методы убрать эту утечку?
Подскажите пожалуйста.

Вы не одиноки в своей проблеме.
Поищите по подфоруму - было несколько тем, в частности, недавно - где-то в апреле, кажись.
А так - я не подключаюсь к длинным(более 20 метров) кабелям и пробовал мотать на одном кольце из распыленки диам 36мм по 4 витка провода на выходную фазу, и синфазно это подключать. Но это не панацея.

Может уменьшить частоту ШИМ? В промышленных инверторах ее обычно можно менять, и в случае длинных проводом рекомендуется ее уменьшать.

Токовые клещи осциллографические широкополосные, режим измерения мощности (перемножение каналов), фурье на гармоники в осциллографе, смотреть мгновенные мощности на гармониках и их фазы. Оценить. Если на гармониках гуляет 10% он номинальных мощностей движка- то все замечательно, если больше-задуматься.
Кстати, а кто-нибудь встраивает в частотник векторный рефлектометр на гармоники, чтобы можно было проводить самодиагностику подключения силами частотника, без осцилла?

Поставьте на выходе частотника дроссель, величина рассчитанная по падению 3...5% напряжения на максимальном токе и частоте для двигателя, от его номинального напряжения.

16 кГц - очень много для такого применения. Почему бы не поставить 2-3 кГц и понаблюдать за ситуацией?

Большое спасибо всем ответившим.



Тоже так делаю, только мотаю на 2000НМ витков по десять на каждую фазу. От ложного срабатывания защиты вроде помогает.
Согласен с Вами что это не панацея.





Пробовал сбрасывать частоту до 4 кГц. Вот что вышло :
На 4кГц защита срабатывает всегда, если двигатель заземлен и кабель подключен прямо к выходу моста (без дросселя).
Если поставить дросcель такого типа, как ставит Pasha, защита от кз инвертора не срабатывает, утечка меньше 30 мА - действующее значение
(диффреле не срабатывает)
На 16кГц защита срабатывает иногда, но утечка на землю больше (если между землей и корпусом двигателя подключить лампочку то спираль слегка накаляется).
Мне кажется, что на 16 кГц большее влияние оказывает индуктивность кабеля и емкость двигателя обмотки-статор, потому реже срабатывает защита и растет утечка.



Из измерительных инструментов у меня только тестер с частотомером. А что такое векторный рефлектометр?




Макс частота двигателя 100 Гц, ток 12 А. Наверное габариты дросселя будут большие чтобы сбросить 5 % напряжения. Увеличить габариты всего устройства больше 180*150*90 не могу.



От утечки хочется избавится совсем, так как частотник не для себя.
Вот нашел методу для расчета фильтра у International Rectifier :

http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1095.pdf

Англ я почти не знаю, смог понят что это dv/dt фильтр. Это уже очень хорошо и элементы небольшие. А что если вместо IGBT поставить более быстрые MOSFET и поднять частоту до 50-70 кГц, а фильтр с резонансной частотой например 10 кГц? Несущая и ее гармоники будут подавлены и на выходе получится почти чистая синусоида с НЧ гармониками, которые не пролезут на статор.
Как считаете?

Ну.. Берем калькулятор и считаем.. Дорого получается. А так реально. Мож., на 4к чего-то резонирует? Хотя что - непонятно. Дросселю можно в параллель ставить резистор, звон давить. А распыленка интересна тем, что и сама имеет нехилые потери.

С помощью всяких алгоритмов и снижения частоты ШИМа не получится устранить данный эффект.
У вас на выходе фронты напряжения сотни вольт в микросекунду.
Вот и шьет ток на корпус двигателя. У меня такое бывало при херовых двигателях,или плохом кабеле выходном.
Ставьте на выходе ПЧ фронт фильтр.
Неплохие делают Поляки:Elhand

Из поднятия частоты ШИМ до 70 кГц ничего не вышло – мешает мертвое время драйвера IR2133. Думаю такие частоты можно получить только при трансформаторном управлении ключами, в которое нет времени въезжать. Потому ограничусь фильтром, который рекомендует IR (4мкГн последовательно, 1 нФ и 80 Ом параллельно на каждую фазу). Это немного смягчит фронты и позволит применять более длинные провода, ну и уберет ложное срабатывание защиты.
А еще заметил вот такое явление
При частотах двигателя от 40 Гц и выше утечки на корпус почти нет, и помех намного меньше. Наверное потому что скважность постоянно меняется от почти 0 до почти 100%.
Если оставить форму ШИМ такой как на высоких оборотах с макс амплитудой, а напряжение уменьшать пропорционально частоте с помощью управляемого моста или простейшего прямоходового преобразователя с ключом диодом и дросселем, то помехи почти исчезнут и утечка тоже с ними. В ближайшее время собираюсь проверить.

Если кто знает, что это ничего не даст, напишите. Этим вы сэкономите мне 30 - 40 у.е. Спасибо.