电抗器在变频器系统中的应用

电抗器在变频器系统中的应用

来源：互联网 　 时间：2007-08-28　 阅读：908次

标签：

1 引 言

　　随 着 电 力 电 子 技 术 的 迅 速 发 展 ， 从 20世 纪 90年 代 以 来 交 流 变 频 调 速 已成 为 电 气 传 动 的 主 流 ， 其 应 用 范 围 日 益 广 泛 。 但 是 由 于 变 频 器 被 使 用 在 各 种 不 同 的 电 气 环 境， 若 不 采 取 恰 当 的 保 护 措 施 ， 就 会 影 响 变 频 器 运 行 的 稳 定 性 和 可 靠 性 。 实 践 证 明 ， 适 当 选 配电 抗 器 与 变 频 器 配 套 使 用 ， 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 ， 同 时 亦 可 以 减 少 变 频 器 产 生 的 谐 波 对 电 网 的 污 染 ， 并 可 提 高 变 频 器 的 功 率 因 数。 因 此 探 讨 与 变 频 器 配 套 用 的 各 类 电 抗 器 的 作 用 和 容 量 选 择 等 问 题 是 十 分 必 要 的 。 请登陆:www.365zhanlan.com 浏览更多信息

2 变 频 器 系 统 配 套 用 的 三 种 电 抗 器

与 变 频 器 配 套 用 的 电 抗 器 有 3种 ：

　1） 进 线 电 抗 器 LA1 又 称 电 源 协 调 电 抗 器 ， 它 能 够 限 制 电 网 电 压 突 变 和操 作 过 电 压 引 起 的 电 流 冲 击 ， 有 效 地 保 护 变 频 器 和 改 善 其 功 率 因 数 。 接 入 与 未 接 入 进 线 电 抗器 时 ， 变 频 器 输 入 电 网 的 谐 波 电 流 的 情 况 ， 示 于 图 1。 从 图 1可 以 看 出 接 入 电 抗 器 后 能 有 效 地抑 制 谐 波 电 波 。

　2） 直 流 电 抗 器 LDC 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 ， LDC能 使 逆 变 环 节 运 行 更 稳 定 ， 及 改 善 变 频 器 的 功 率 因 数 。

　3） 输 出 电 抗 器 LA2 接 在 变 频 器 输 出 端 与 负 载 （ 电 机 ） 之 间 ， 起 到 抑 制变 频 器 噪 声 的 作 用 。 请登陆:www.365zhanlan.com 浏览更多信息

　三 种 电 抗 器 在 变 频 器 中 的 连 接 如 图 2所 示 。

3 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 ， 因 为 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 入 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 可 靠 的 运 行 。

　1） 电 源 容 量 为 600 kVA及 以 上 ， 且 变 频 器 安 装 位 置 离 大 容 量 电 源 在 10m以 内 ， 如 图 3所 示 ：

　2） 三 相 电 源 电 压 不 平 衡 率 大 于 3％ 。 电 源 电 压 不 平 衡 率 K按 式 （ 1） 计算 ：

　
　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 。

4 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 。 一 般 选 择 压 降 为 网 侧 相 电压 的 2％ ～ 4％ ， 也 可 按 表 1的 数 据 选 取 。

　电 感 量 L的 计 算 公 式 如 式 （ 2） 所 示 ： L= △ UL/(2 π fIn)=0.04Uv ? /( π fIn)
式 中 ： UV — — 交 流 输 入 相 电 压 有 效 值 （ V） ；
　　　Δ UL— — 电 抗 器 额 定 电 压 降 （ V） ；
　　　In — — 电 抗 器 额 定 电 流 （ A） ；
　　　f — — 电 网 频 率 （ Hz） 。

　进 线 电 抗 器 压 降 不 宜 取 得 过 大 ， 压 降 过 大 会 影 响 电 机 转 矩 。 一 般 情 况 下 选 取 进 线 电 压 的 4％ （ 8.8 V） 已 足 够 ,在 较 大 容 量 的 变 频 器 中 如 75 kW以 上 可 选 用 10 V压 降 。

5 直 流 电 抗 器 和 输 出 电 抗 器 的 作 用

　在 有 直 流 环 节 的 变 频 系 统 中 ， 在 整 流 器 后 接 入 直 流 电 抗 器 可 以 有 效 地 改 善 功 率 因 数 ， 配 合得 当 可 以 将 功 率 因 数 提 高 到 0.95， 另 外 ， 直 流 电 抗 器 能 使 逆 变 器 运 行 稳 定， 并 能 限 制 短 路 电 流 ， 所 以 很 多 厂 家 生 产 的 55 kW以 上 的 变 频 器 都 随 机 供 应 直 流 电 抗 器 。 信息来源:www.365zhanlan.com

　　 输 出 电 抗 器 的 主 要 作 用 是 补 偿 长 线 分 布 电 容 的 影 响 ， 并 能 抑 制 变 频 器 输 出 的 谐 波 ， 起 到 减小 变 频 器 噪 声 的 作 用 。 有 些 厂 家 还 提 供 有 输 出 电 抗 器 与 无 输 出 电 抗 器 时 ， 连 接 电 机 的 导 线 允许 的 最 大 长 度 ， 表 2是 西 门 子 公 司 提 供 的 数 据 。