1引言
電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，使交流變頻調(diào)速成為電氣傳動(dòng)的主流，其應(yīng)用范圍日益廣泛。但是，由于變頻器使用在各種不同的電氣環(huán)境，變頻器不采取恰當(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。事實(shí)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)，可以降低來(lái)自電網(wǎng)的諧波干擾，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)電抗器的作用和電抗器選型等問(wèn)題是十分必要的。
2與變頻器配套用的電抗器有3種：
1）進(jìn)線(xiàn)電抗器ACL又稱(chēng)輸入電抗器，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，抑制諧波相互傳遞，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)的諧波電流的情況，示于圖1。從圖1可以看出接入電抗器后能有效地抑制諧波電波。
2）輸出電抗器OCL又稱(chēng)出線(xiàn)電抗器，接在變頻器輸出端與負(fù)載（電機(jī)）之間，起到可以鈍化變頻器輸出電壓（開(kāi)關(guān)頻率）的陡度，減少逆變器中的功率元件的擾動(dòng)和沖擊，另外可降低由于電纜電容引起的電機(jī)繞組過(guò)電壓，可延長(zhǎng)變頻器到電機(jī)之間的距離，提高電機(jī)的使用壽命，并能抑制變頻器噪聲。
3）平波電抗器 DCL 又稱(chēng)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，DCL 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)。
三種電抗器在變頻器中的連接如圖2所示。
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)的諧波干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染。加裝進(jìn)線(xiàn)電抗器可以降低電流上升率，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，或者平滑橋式整流電路換相時(shí)產(chǎn)生的電壓凹陷，將大幅度降低變頻器的故障。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)，變頻器一定要安裝進(jìn)線(xiàn)電抗器，才能保證變頻器可靠的運(yùn)行。
4進(jìn)線(xiàn)電抗器的選擇
進(jìn)線(xiàn)電抗器的選擇可按預(yù)期在電抗器每相繞組上的壓降來(lái)決定。一般選擇壓降為網(wǎng)側(cè)相電壓的 1.5％～3％，也可按變頻器指定的數(shù)據(jù)選取。
電抗器的電感量L是按電壓電流法計(jì)算得到的。
5輸出電抗器的選擇
輸出電抗器的選擇可按預(yù)期在電抗器每相繞組上的壓降來(lái)決定。一般選擇壓降為網(wǎng)側(cè)相電壓的 0.5％～2％，也可按變頻器指定的數(shù)據(jù)選取，同時(shí)要考慮變頻器與電動(dòng)機(jī)之間的距離既電纜線(xiàn)的電容量來(lái)選擇。
6平波電抗器的選擇
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。
7三相交流進(jìn)線(xiàn)電抗器的電感量計(jì)算
當(dāng)選定了電抗器的額定電壓降ΔUL，確定額定工作電流In以后，就可以計(jì)算電抗器的電感量L。電抗器的電感量L=ΔUL/(2πfIn)
式中：ΔUL——單位V；
f——電源頻率（Hz）；
注：帶鐵芯的交流電抗器的電感量不宜用電橋測(cè)量，因?yàn)闇y(cè)電感電橋的電源頻率一般是采用 1000Hz，因此測(cè)電感電橋只可用于測(cè)量空心電抗器。 對(duì)于用硅鋼片疊制而成的交流電抗器，電感量的測(cè)量可用工頻電源的交流電壓表——電流表法測(cè)量。
8結(jié)語(yǔ)
三種電抗器對(duì)變頻器系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，是有很大的作用，其中以進(jìn)線(xiàn)電抗器作用最大，通常進(jìn)線(xiàn)電抗器是必選的。國(guó)產(chǎn)電抗器質(zhì)量良好，造價(jià)低廉，值得推廣應(yīng)用。
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