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    變頻器配套使用的電抗器、濾波器簡述

    作者:admin 發布日期:2019/8/30 關注次數: 二維碼分享

    變頻器配套使用的電抗器,通常是由變頻器生產廠家、或其它生產廠家生產的變頻器專用配套產品,它是變頻器產品的選購件。所謂變頻器選購件,就是變頻器正常銷售出廠時并不一定向用戶提供的配件,即標配以外的器件。而標配包括可以獨立運行的變頻器整機、變頻器說明書、變頻器合格證、包裝箱以及一些必要的專用工具等。這些作為選購件的電抗器在變頻器運行現場應用很多,可以解決一些運行現場的復雜技術問題。當然有些運行現場可以不使用電抗器。

    一、三相輸入電抗器

    將三相輸入電抗器L接在電源和變頻器之間,如圖1所示,能限制電網電壓突變和操作電壓引起的電流沖擊,有效地保護變頻器并能夠改善變頻器的功率因數,抑制變頻器輸入電網的諧波電流。三相輸入電抗器的外形如圖2所示。


    圖1 變頻器接入三相輸入電抗器


    圖2 三相輸入電抗器

    一般出現如下情況時應使用三相輸入電抗器:

    1)一條電源供電線路上有多臺變頻器同時運行,這時變頻器相互之間會有明顯的干擾。為了濾除或減輕這種干擾,可使用三相輸入電抗器。

    2)電源相間電壓不平衡度超過額定電壓的1.8% 。

    3)給變頻器提供電源的變壓器容量較大,數值達到變頻器容量的10倍以上時。

    4)其他應該使用輸入電抗器的情況。

    二、三相輸出電抗器

    與輸入電抗器一樣,三相輸出電抗器的結構也是在三相鐵心上繞制三相線圈,如圖3所示。由于電抗器是長期接入電路的,所以導線截面積應足夠大,允許長時間流過變頻器的額定電流。電抗器的電感量以基波電流流經電抗器時的電壓降不大于額定電壓的3%為宜。


    圖3 三相輸出電抗器

    如果電動機與變頻器之間的距離無法減小到規定的數值以內,可以采取在變頻器輸出側接入輸出電抗器的方法,如圖4所示。這時可以適當延長電動機與變頻器之間的距離。輸出電抗器可以補償長線分布電容的影響,并能抑制輸出諧波電流,提高輸出高頻阻抗,有效抑制dv/dt.減低高頻漏電流,起到保護變頻器,減小設備噪聲的作用。


    圖4 輸出電抗器的連接

    三、直流電抗器

    直流電抗器又稱平波電抗器,主要用于變流器的直流側,將疊加在直流電流上的交流分量限定在某一規定值,保持整流電流連續性,減小電流脈動值,改善輸入功率因數。一種直流電抗器的外形如圖5所示。圖6所示是接入變頻器電路中的直流電抗器。


    圖5 直流電抗器


    圖6 直流電抗器接入

    四、能量回饋電抗器

    經常工作在發電狀態的變頻調速系統中,為更好的實現節能,把這部分能量進行并網或直接通過變頻器直流母線被其他變頻器負載吸收利用,在此過程中電抗器主要起到濾波、降壓、防止涌流沖擊以及zui大限度輸出正弦波電壓和電流的作用,一般用在電梯、港口吊機、煤礦井架等負載可能具有位能的場合,能量回饋電抗器采用優質冷軋硅剛片和高溫導線制作,具有耐動熱穩定能力強,電感穩定、噪音小等特點。圖7所示為一款回饋電抗器的外形圖。


    圖7 回饋電抗器

    五、輸入、輸出濾波器
    變頻器濾波器是一種無源低通濾波器,它是基于變頻器在工作時,對電網及其他數字電子設備產生干擾的頻譜分量電磁兼容性特點而專門設計的。能有效抑制沿電源線傳播的傳導干擾。

    變頻器濾波器有輸入濾波器和輸出濾波器兩種。一種常用的輸入濾波器內部電路結構如圖8所示。由圖中可見其主要由線圈、電容器和電阻等構成。一種輸入濾波器的外形見圖9。輸出濾波器的外形與此類似。


    圖8 輸入濾波器內部電路結構圖


    圖9 輸入濾波器外形圖

    輸出濾波器與輸入濾波器有一定的區別,一是線圈的匝數不同,輸入濾波器線圈的匝數稍多,這是由于輸出電流中的高次諧波分量頻率較高,等于載波頻率;輸入端的諧波是由于二極管整流電路、電容充電電路形成的,電源對變頻器的輸入電流實際上就是電容器的充電電流,這里的諧波頻率略低,因此,繞制輸入濾波器線圈的圈數稍多于輸出濾波器。兩者之間的第二個區別是電路結構不同,各濾波器生產廠商都會在濾波線圈兩端加接電容器,但在輸出濾波器的電路結構中,靠近變頻器的一側不允許有電容器,在電動機一側連接的電容器應該串入限流電阻。輸出濾波器的內部電路如圖10所示。


    圖10 輸出濾波器內部電路結構圖

    輸入電抗器、輸入濾波器、直流電抗器、變頻器、輸出濾波器、輸出電抗器以及與電動機之間的連接關系如圖11所示。當然對于一個具體的變頻器應用系統來說,zui終使用哪些非標配的選購件應由設計人員根據安裝場所的需求決定。


    圖11 電抗器、濾波器與變頻器的連接關系

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