電抗器在變頻器系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 10:17:25來(lái)源：
電抗器在變頻器系統(tǒng)中的應(yīng)用
1引言
隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，從20世紀(jì)90年代以來(lái)交流變頻調(diào)速已成為電氣傳動(dòng)的主流，其應(yīng)用范圍日益廣泛。但是由于變頻器被使用在各種不同的電氣環(huán)境，若不采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會(huì)影響變頻器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)踐證明，適當(dāng)選配電抗器與變頻器配套使用，可以有效地防止因操作交流進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)而產(chǎn)生的過(guò)電壓和浪涌電流對(duì)它的沖擊，同時(shí)亦可以減少變頻器產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，并可提高變頻器的功率因數(shù)。因此探討與變頻器配套用的各類(lèi)電抗器的作用和容量選擇等問(wèn)題是十分必要的。
2變頻器系統(tǒng)配套用的三種電抗器
與變頻器配套用的電抗器有3種：
1）進(jìn)線(xiàn)電抗器LA1又稱(chēng)電源協(xié)調(diào)電抗器，它能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊，有效地保護(hù)變頻器和改善其功率因數(shù)。接入與未接入進(jìn)線(xiàn)電抗器時(shí)，變頻器輸入電網(wǎng)諧波電流的情況。
2）直流電抗器LDC直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，LDC能使逆變環(huán)節(jié)運(yùn)行更穩(wěn)定，及改善變頻器的功率因數(shù)。
3）輸出電抗器LA2接在變頻器輸出端與負(fù)載（電機(jī)）之間，起到抑制變頻器噪聲的作用。
3需要安裝進(jìn)線(xiàn)電抗器的場(chǎng)合
進(jìn)線(xiàn)電抗器既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染，當(dāng)電源容量很大時(shí)，更要防止各種過(guò)電壓引起的電流沖擊，因?yàn)樗鼈儗?duì)變頻器內(nèi)整流二極管和濾波電容器都是有害的。因此接入進(jìn)線(xiàn)電抗器，對(duì)改善變頻器的運(yùn)行狀況是有好處的。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在下列場(chǎng)合一定要安裝進(jìn)線(xiàn)電抗器，才能保證變頻器可靠的運(yùn)行。
1）電源容量為600kVA及以上，且變頻器安裝位置離大容量電源在10m以?xún)?nèi)。
2）三相電源電壓不平衡率大于3％。
3）其它晶閘管變流器與變頻器共用同一進(jìn)線(xiàn)電源，或進(jìn)線(xiàn)電源端接有通過(guò)開(kāi)關(guān)切換以調(diào)整功率因數(shù)的電容器裝置。
4進(jìn)線(xiàn)電抗器容量的選擇
進(jìn)線(xiàn)電抗器的容量可按預(yù)期在電抗器每相繞組上的壓降來(lái)決定。
進(jìn)線(xiàn)電抗器壓降不宜取得過(guò)大，壓降過(guò)大會(huì)影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩。一般情況下選取進(jìn)線(xiàn)電壓的4％（8.8V）已足夠,在較大容量的變頻器中如75kW以上可選用10V壓降。
5直流電抗器和輸出電抗器的作用
在有直流環(huán)節(jié)的變頻系統(tǒng)中，在整流器后接入直流電抗器可以有效地改善功率因數(shù)，配合得當(dāng)可以將功率因數(shù)提高到0.95，另外，直流電抗器能使逆變器運(yùn)行穩(wěn)定，并能限制短路電流，所以很多廠(chǎng)家生產(chǎn)的55kW以上的變頻器都隨機(jī)供應(yīng)直流電抗器。
輸出電抗器的主要作用是補(bǔ)償長(zhǎng)線(xiàn)分布電容的影響，并能抑制變頻器輸出的諧波，起到減小變頻器噪聲的作用。有些廠(chǎng)家還提供有輸出電抗器與無(wú)輸出電抗器時(shí)，連接電機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)允許的比較大長(zhǎng)度。
6三相交流進(jìn)線(xiàn)電抗器的設(shè)計(jì)計(jì)算
當(dāng)選定了電抗器的額定電壓降ΔUL，再計(jì)算出電抗器的額定工作電流In以后，就可以計(jì)算電抗器的感抗XL。電抗器的感抗XL由式（3）求得：
XL=ΔUL/In(Ω)(3)
有了以上數(shù)據(jù)便可以對(duì)電抗器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
電抗器鐵芯窗口面積A與電流In及線(xiàn)圈圈數(shù)N的關(guān)系如式(5)所示：
A=InN/(jKA)(5)
式中：j 武陟县| 涿州市| 英山县| 上饶县| 德化县| 高要市| 蒲城县| 东辽县| 阳城县| 叙永县| 军事| 连云港市| 宣恩县| 临江市| 华阴市| 介休市| 江安县| 永新县| 海原县| 蒙阴县| 固始县| 元谋县| 遂昌县| 平陆县| 周口市| 四平市| 奎屯市| 天等县| 望江县| 民权县| 鹿泉市| 九寨沟县| 衡山县| 德清县| 潮州市| 彩票| 富阳市| 三江| 新余市| 同江市| 临湘市|
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2變頻器系統(tǒng)配套用的三種電抗器
與變頻器配套用的電抗器有3種：
1）進(jìn)線(xiàn)電抗器LA1又稱(chēng)電源協(xié)調(diào)電抗器，它能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過(guò)電壓引起的電流沖擊，有效地保護(hù)變頻器和改善其功率因數(shù)。接入與未接入進(jìn)線(xiàn)電抗器時(shí)，變頻器輸入電網(wǎng)諧波電流的情況。
2）直流電抗器LDC直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，LDC能使逆變環(huán)節(jié)運(yùn)行更穩(wěn)定，及改善變頻器的功率因數(shù)。
3）輸出電抗器LA2接在變頻器輸出端與負(fù)載（電機(jī)）之間，起到抑制變頻器噪聲的作用。
3需要安裝進(jìn)線(xiàn)電抗器的場(chǎng)合
進(jìn)線(xiàn)電抗器既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染，當(dāng)電源容量很大時(shí)，更要防止各種過(guò)電壓引起的電流沖擊，因?yàn)樗鼈儗?duì)變頻器內(nèi)整流二極管和濾波電容器都是有害的。因此接入進(jìn)線(xiàn)電抗器，對(duì)改善變頻器的運(yùn)行狀況是有好處的。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在下列場(chǎng)合一定要安裝進(jìn)線(xiàn)電抗器，才能保證變頻器可靠的運(yùn)行。
1）電源容量為600kVA及以上，且變頻器安裝位置離大容量電源在10m以?xún)?nèi)。
2）三相電源電壓不平衡率大于3％。
3）其它晶閘管變流器與變頻器共用同一進(jìn)線(xiàn)電源，或進(jìn)線(xiàn)電源端接有通過(guò)開(kāi)關(guān)切換以調(diào)整功率因數(shù)的電容器裝置。
4進(jìn)線(xiàn)電抗器容量的選擇
進(jìn)線(xiàn)電抗器的容量可按預(yù)期在電抗器每相繞組上的壓降來(lái)決定。
進(jìn)線(xiàn)電抗器壓降不宜取得過(guò)大，壓降過(guò)大會(huì)影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩。一般情況下選取進(jìn)線(xiàn)電壓的4％（8.8V）已足夠,在較大容量的變頻器中如75kW以上可選用10V壓降。
5直流電抗器和輸出電抗器的作用
在有直流環(huán)節(jié)的變頻系統(tǒng)中，在整流器后接入直流電抗器可以有效地改善功率因數(shù)，配合得當(dāng)可以將功率因數(shù)提高到0.95，另外，直流電抗器能使逆變器運(yùn)行穩(wěn)定，并能限制短路電流，所以很多廠(chǎng)家生產(chǎn)的55kW以上的變頻器都隨機(jī)供應(yīng)直流電抗器。
輸出電抗器的主要作用是補(bǔ)償長(zhǎng)線(xiàn)分布電容的影響，并能抑制變頻器輸出的諧波，起到減小變頻器噪聲的作用。有些廠(chǎng)家還提供有輸出電抗器與無(wú)輸出電抗器時(shí)，連接電機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)允許的比較大長(zhǎng)度。
6三相交流進(jìn)線(xiàn)電抗器的設(shè)計(jì)計(jì)算
當(dāng)選定了電抗器的額定電壓降ΔUL，再計(jì)算出電抗器的額定工作電流In以后，就可以計(jì)算電抗器的感抗XL。電抗器的感抗XL由式（3）求得：
XL=ΔUL/In(Ω)(3)
有了以上數(shù)據(jù)便可以對(duì)電抗器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
電抗器鐵芯窗口面積A與電流In及線(xiàn)圈圈數(shù)N的關(guān)系如式(5)所示：
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