变频器外围设备中输入输出电抗器选择

1、I ww在工业生产中，变频器调速既能实现无级调速，又可以节能，因而应用十分广泛。然 而变频器输入侧是一个非线性的整流电路，外接电源电网含有谐波，还有其他设备的高次谐 波等等。为了防止电网和其他干扰源对变频器的干扰，同时减少变频器将对其他设备和电网 的影响，常在变频器的输入、输出端配置相应的滤波器、电抗器、断路器等外闱设备。所以 变频器保护外围设备的合理选择，是保证变频器正常运行的先决条件。本文将对变频器外围 设备中输入输出电抗器的选择做简单介绍。1.变频器外围设备构成变频器外围设备一般如图1所示R S T心心（隔离开关断路器 、接触器入'加电I13 1门直流电抗器y y 节制动电阻J

2、I I IT筋强应抗危图1由于电源容量、输入电压、变频器与电动机的电缆长短、变频器输出频率的大小等不 同，选择保护设备不能一概而论，所以上图中有些设备在有些情况下是可以不配置的。2 .输入电抗器2.1 输入电抗器作用输入电抗器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，有效地抑制谐波电流。输入电抗器串连在电源进线与 变频器输入侧，用于抑制输入电流的高次谐波，减少电源浪涌对变频器的冲击，改善三相电 源的不平衡性，提高输入电源的功率因数。输入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

3、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威胁的。2.2 要安装输入电抗器的场合并非任何场合都需要安装输入电抗器，下而三种情况则需安装输入电抗器。1）变频器所用之处的电源容量与变频器容量之比为10 ： 1以上：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10 m以内。图2为需要安装输入电抗器的电源容量。变频器功率/KW图22）三相电源电压不平衡率大于3也电源电压不平衡系数k按下式进行计算k = '叱一"皿行00%式中“max为最大一相电压值，“mm为最小一相电压值，“P为三相平均电压值。3）当有K他晶闸管整流装置与变频

4、器共同用同一进线电源，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。为减少浪涌对变频器的冲击，须安装输入电抗器。2.3 输入电抗器参数选择1）输入电抗器压降的选择输入电抗器的容量一般按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定，而选择压降或用网侧相电 压的僚4缸或按表1的数据选取。表1交流输入线电压（疯4，）230380460电抗器额定电压降（4）=24fLInL08.810注：L交流输入相电压有效值，V；U/电抗器额定电压降，V：/电抗器额定电流，A：f电网频率，HZ.输入电抗器压降不宜取得过大，压降过大会影响电动机转矩。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

5、变频器中如75 kW以上可选用10 V压降。2）输入电抗器的额定电流IL的选取单相变频器配置的输入电抗器的额定电流0=变频器的额定电流/“，三相变频器配置的输入电抗器的额定电流与=变频器的额定电流/“ x 0. 82o3）输入电抗器的电感量L的计算知道了压降和额定电流，则输入电抗器的电感量L的计算公式下L =&Jd3 .输出电抗器3.1 输出电抗器作用输出电抗器有助于改善变频器的过电流和过电压。变频器和电动机之间采用长电缆或 向多电动机（1050台）供电时，由于变频器工作频率高，连接电缆的等效电路成为一个大 电容，而引起下列问题：电缆对地电容给变频器额外增加了峰值电流。由于高频瞬变电

6、压，给电动机绝缘额外增加了瞬态电压峰值。为了补偿长线分布电容的影响，并能抑制变频 器输出的谐波，减小变频器噪声，避免电动机绝缘过早老化和电动机损坏，可以选用输出电抗器来减小在电动机端子的du/dt值。当变频器和电动机之间用长电缆时，输出电抗器可以减小负荷电流的峰值。 但是输出电抗器不能减小电动机端子上瞬变电压的峰值。3.2 配置输出电抗器在变频器的输出侧是否要配置电抗器，可根据工程实际情况而定。表2是输出滤波电 抗器与允许导线长度。表2变频器功率额定电压非屏蔽导线允许的最大长度/m无输出电抗器有输出电抗器4200600501505.5200600702007.5200飞00100225112006001102401520060012526018. 5.2006001352802220060015030030200200600150300由于变频器输出电压中高次谐波较多，变频器与电动机之间的传输线不宜太长。导线 过长，共分布电容也大，则在高次谐波电压作用下，高次谐波电流过