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电抗器在变频器系统中的应用

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  • 发布时间:2015/1/5 14:21:24
  • 作者:银河电气

  变频器系统应用环境越来越复杂,为了保证变频器系统可靠的运行我们常常在其输入输出侧接入电抗器。实践证明,在变频器系统输入输出侧接入合适的电抗器可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击,还可以减少变频器系统产生的谐波对电网的污染,提高变频器的功率因数。

1、变频器系统配套使用的三种电抗器

01进线电抗器

  进线电抗器又称电源协调电抗器,用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击,平滑电源电压中包含的尖峰脉冲,或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,有效地保护变频器和改善功率因数,它既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。

 6脉冲整流器安装与未安装电抗器的比较
图示:6脉冲整流器安装与未安装电抗器的比较

02直流电抗器

  直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间,主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续,减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。

03输出电抗器

  输出电抗器接在变频器输出端与负载(电机)之间,主要作用是补偿长线(50-200m)分布电容的影响,并能抑制输出谐波电流,提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt。减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。电容器在补偿功率的时候,往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击,造成电容器损坏和功率因数降低,为此,需要在补偿的时候进行谐波治理。

2、需要安装进线电抗器的场合

  进线电抗器既能阻止来自电网的干扰,又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染,当电源容量很大时,更要防止各种过电压引起的电流冲击,由于它们对变频器内整流二极管和滤波电容器都是有害的。因此接进进线电抗器,对改善变频器的运行状况是有好处的。根据运行经验,在下列场合一定要安装进线电抗器,才能保证变频器系统可靠的运行。
  1)电源容量为600kVA及以上,且变频器安装位置离大容量电源在10m以内。
  2)三相电源电压不平衡率大于3%。
  3)其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源,或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。

3、进线电抗器容量的选择

  进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。进线电抗器压降不宜取得过大,选取压降过大会影响电机转矩,一般选择压降为冈侧相电压的2%~4%。在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V压降。

4、电抗器电感量的测量

01直流电抗器电感量确定

  铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系,而且是呈非线性的,所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行丈量。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I~,用电容C=200μF隔开交直流电路,测出LDC两真个交流电压U~与交流电流I~。

02交流电抗器电感量确定

  带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥丈量,由于测电感电桥的电源频率一般是采用1000Hz,因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器。
  对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器,电感量的丈量可用工频电源的交流电压表——电流表法丈量,通过电抗器的电流可以略小于额定值。