在變速驅(qū)動器中的個別元件會產(chǎn)生漏電流，而這些漏電流的累加會導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。為此，TDK推出了愛普科斯 (EPCOS)LeaXield?有源漏電流濾波器。這種新穎的解決方案可顯著降低漏電流，讓用戶能有效利用RCD設(shè)備并提高工廠的可用性。
變速驅(qū)動器常用于在工業(yè)裝置中執(zhí)行各種任務(wù)，通常由三相電網(wǎng)供電。LeaXield有源漏電流濾波器的潛在應(yīng)用包括機床、泵、壓縮機、輸送系統(tǒng)等設(shè)備中常見的變速驅(qū)動器以及其它可插拔設(shè)備。
一個完整的驅(qū)動系統(tǒng)包括EMC輸入濾波器、變頻器和電機。這類驅(qū)動系統(tǒng)中容易被忽視但同樣重要的部件是變頻器與電機之間的屏蔽電纜，其長度通常可超過200 m。出于安全考慮，驅(qū)動系統(tǒng)通常采用RCD設(shè)備連接到電網(wǎng)。
多數(shù)情況下，漏地電流的總和非常大，會導(dǎo)致RCD設(shè)備意外跳閘。
運行期間產(chǎn)生的漏電流是變速驅(qū)動器面臨的一個重要問題，特別是變頻器產(chǎn)生的漏電流。這些漏電流的大小取決于干擾抑制電容器、對地寄生電容、B6整流電路的、以及功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)頻率等。在許多情況下，漏電流的總和會超過RCD的跳閘閾值（圖1）。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
雖然使用隔離變壓器是一種可行的技術(shù)解決方案，但受制于成本和安裝空間，有時這種解決方案不可行。不使用RCD設(shè)備的替代方案也完全不可接受，因為這種方案存在安全風(fēng)險，會導(dǎo)致嚴重的潛在危險和事故。總之，上述各種方案在技術(shù)和經(jīng)濟性方面都不能令人滿意。
LeaXield樹立了降低漏電流的新標(biāo)桿
愛普科斯 (EPCOS) LeaXield有源漏電流濾波器專為補償漏電流而開發(fā)，直接安裝在RCD設(shè)備與EMC電源濾波器之間的電路中。
LeaXield有源漏電流濾波器的電路圖如圖3所示。為測量三相電路中的剩余電流，LeaXield中集成了一個電流傳感器。通過運算放大器，產(chǎn)生一個具有相同幅值的，相位相差180°相移電流，并通過電容耦合到各相電路中。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流會被反饋到系統(tǒng)中，從而能防止漏電流流過RCD并導(dǎo)致意外跳閘。
LeaXield可補償高達1 A的漏地電流，且適用于150 Hz至30 kHz的寬頻率范圍。在圖4中，我們將100Hz至10kHz頻率范圍內(nèi)的未濾波漏電流（紅色）與經(jīng)過愛普科斯 (EPCOS) LeaXield濾波的漏電流（綠色）進行了比較。顯然，后者遠低于RCD設(shè)備跳閘閾值，能有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
LeaXield尺寸緊湊，僅為270 mm x 60 mm x 119 mm，是改造現(xiàn)有系統(tǒng)的理想選擇。此外，LeaXield無需外部電源供電，安裝成本極低。
總之，LeaXield有源漏電流濾波器首次為補償寬頻率范圍內(nèi)的漏電流提供了一種緊湊且經(jīng)濟高效的解決方案，能有效改善RCD設(shè)備效用并提高工廠可用性。
愛普科斯 (EPCOS) LeaXield有源漏電流濾波器的技術(shù)數(shù)據(jù)
| 額定電壓?VR | [V AC] | 305 / 530 (50 Hz) |
| 最大漏電流 ILK,load | [A] | 1 |
| 頻率范圍 | [Hz] | 150?至?30000 |
| 尺寸 | [mm] | 270 x 60 x 119 |
| 符合標(biāo)準 | CE | |
| 訂貨號 | B84233A1500R000 |
在變速驅(qū)動器中的個別元件會產(chǎn)生漏電流，而這些漏電流的累加會導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。為此，TDK推出了愛普科斯 (EPCOS)LeaXield?有源漏電流濾波器。這種新穎的解決方案可顯著降低漏電流，讓用戶能有效利用RCD設(shè)備并提高工廠的可用性。
變速驅(qū)動器常用于在工業(yè)裝置中執(zhí)行各種任務(wù)，通常由三相電網(wǎng)供電。LeaXield有源漏電流濾波器的潛在應(yīng)用包括機床、泵、壓縮機、輸送系統(tǒng)等設(shè)備中常見的變速驅(qū)動器以及其它可插拔設(shè)備。
一個完整的驅(qū)動系統(tǒng)包括EMC輸入濾波器、變頻器和電機。這類驅(qū)動系統(tǒng)中容易被忽視但同樣重要的部件是變頻器與電機之間的屏蔽電纜，其長度通常可超過200 m。出于安全考慮，驅(qū)動系統(tǒng)通常采用RCD設(shè)備連接到電網(wǎng)。
多數(shù)情況下，漏地電流的總和非常大，會導(dǎo)致RCD設(shè)備意外跳閘。
運行期間產(chǎn)生的漏電流是變速驅(qū)動器面臨的一個重要問題，特別是變頻器產(chǎn)生的漏電流。這些漏電流的大小取決于干擾抑制電容器、對地寄生電容、B6整流電路的、以及功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)頻率等。在許多情況下，漏電流的總和會超過RCD的跳閘閾值（圖1）。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
雖然使用隔離變壓器是一種可行的技術(shù)解決方案，但受制于成本和安裝空間，有時這種解決方案不可行。不使用RCD設(shè)備的替代方案也完全不可接受，因為這種方案存在安全風(fēng)險，會導(dǎo)致嚴重的潛在危險和事故。總之，上述各種方案在技術(shù)和經(jīng)濟性方面都不能令人滿意。
LeaXield樹立了降低漏電流的新標(biāo)桿
愛普科斯 (EPCOS) LeaXield有源漏電流濾波器專為補償漏電流而開發(fā)，直接安裝在RCD設(shè)備與EMC電源濾波器之間的電路中。
LeaXield有源漏電流濾波器的電路圖如圖3所示。為測量三相電路中的剩余電流，LeaXield中集成了一個電流傳感器。通過運算放大器，產(chǎn)生一個具有相同幅值的，相位相差180°相移電流，并通過電容耦合到各相電路中。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流會被反饋到系統(tǒng)中，從而能防止漏電流流過RCD并導(dǎo)致意外跳閘。
LeaXield可補償高達1 A的漏地電流，且適用于150 Hz至30 kHz的寬頻率范圍。在圖4中，我們將100Hz至10kHz頻率范圍內(nèi)的未濾波漏電流（紅色）與經(jīng)過愛普科斯 (EPCOS) LeaXield濾波的漏電流（綠色）進行了比較。顯然，后者遠低于RCD設(shè)備跳閘閾值，能有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
LeaXield尺寸緊湊，僅為270 mm x 60 mm x 119 mm，是改造現(xiàn)有系統(tǒng)的理想選擇。此外，LeaXield無需外部電源供電，安裝成本極低。
總之，LeaXield有源漏電流濾波器首次為補償寬頻率范圍內(nèi)的漏電流提供了一種緊湊且經(jīng)濟高效的解決方案，能有效改善RCD設(shè)備效用并提高工廠可用性。
愛普科斯 (EPCOS) LeaXield有源漏電流濾波器的技術(shù)數(shù)據(jù)
| 額定電壓?VR | [V AC] | 305 / 530 (50 Hz) |
| 最大漏電流 ILK,load | [A] | 1 |
| 頻率范圍 | [Hz] | 150?至?30000 |
| 尺寸 | [mm] | 270 x 60 x 119 |
| 符合標(biāo)準 | CE | |
| 訂貨號 | B84233A1500R000 |
圖 1:
多數(shù)情況下，漏地電流的總和非常大，會導(dǎo)致RCD設(shè)備意外跳閘。
多數(shù)情況下，漏地電流的總和非常大，會導(dǎo)致RCD設(shè)備意外跳閘。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
圖 2:
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
在各頻率下的漏電流（紅色）與RCD設(shè)備跳閘閾值（藍色）的比較。在2.7 kHz時（可變泄漏電流），漏電流超過跳閘閾值；在150 Hz時（穩(wěn)定漏電流），漏電流同樣超過跳閘閾值。其結(jié)果是RCD設(shè)備發(fā)生意外跳閘。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
例如，用于變速驅(qū)動器的標(biāo)準RCD，對于頻率范圍在100 Hz以下的電流具有30 mA的跳閘閾值，當(dāng)頻率大于100 Hz時，跳閘閾值將顯著上升。圖2顯示了典型RCD跳閘閾值，當(dāng)頻率大于1 kHz時，跳閘閾值約為300 mA。變頻器開關(guān)頻率引起的可變漏電流可能會超過300 mA跳閘閾值。圖2所示，當(dāng)開關(guān)頻率為2.7 kHz時就是這種情況。另外，B6整流電路在為100 Hz和1 kHz之間的較低頻率時也會產(chǎn)生穩(wěn)定的漏電流，且此時跳閘閾值非常低。如圖2所示，當(dāng)整流頻率為150 Hz時，漏地電流大約等于90 mA，這必然導(dǎo)致RCD設(shè)備跳閘。最后，還存在瞬時漏電流問題，例如在線路電壓在被接通或斷開瞬間。
在這些漏電流的共同影響下，系統(tǒng)會發(fā)生意外停機，從而導(dǎo)致昂貴的工廠停工。
目前為止，還沒有一個全面的解決方案能應(yīng)對產(chǎn)生漏電流的各種原因。有些解決方案嘗試改變系統(tǒng)中對地總電容的大小來解決這個問題，例通過關(guān)閉變頻器中的濾波電容器可以減小150Hz頻率下的漏電流。然而，這種做法很多情況難以保證系統(tǒng)的電磁兼容性。另外，減小EMC濾波器中Y電容器的電容值盡管能降低50Hz頻率下的漏電流，但時鐘頻率漏電流的比例將會增加。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
圖 3:
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
相位相差180°相移電流通過電容耦合至各相線路。通過由此構(gòu)建的電流吸收器，漏電流被反饋到系統(tǒng)中。通過可選的接觸器接口，LeaXield模塊可在漏電流流過之前做好準備。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
圖 4:
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。
使用LeaXield有源漏電流濾波器后，未經(jīng)濾波的漏電流（紅色）被顯著降低（綠色），并且遠低于RCD設(shè)備的跳閘閾值，可有效防止RCD設(shè)備意外跳閘。