一、輸入、輸出、直流電抗器的選擇(三相380V系列)對(duì)照表:
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二、輸出電抗器的選用
2.1 輸出電抗器的作用
輸出電抗器接在變頻器輸出端與負(fù)載(電機(jī))之間,是交流電抗器,有效抑制變頻器的IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高電壓,減少此電壓對(duì)電纜絕緣和電機(jī)的不良影響,補(bǔ)償長(zhǎng)線(xiàn)分布電容的影響,增加變頻器到電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線(xiàn)距離。
變頻器輸出是脈沖寬度調(diào)制的電壓波(PWM波)它是前后沿很陡的一聯(lián)串脈沖方波,存在豐富的諧波,這些諧波有害于電機(jī)和負(fù)載的壽命(典型的是電機(jī)繞阻匝間瞬變電壓dv/dt過(guò)高,造成匝間擊穿),以及對(duì)周?chē)娖鞲蓴_;當(dāng)負(fù)載端電容分量大時(shí),造成變頻器的開(kāi)關(guān)器件流過(guò)大的沖擊電流,會(huì)損壞開(kāi)關(guān)器件。如圖2.1所示。
圖2.1 變頻器輸出調(diào)制波形
為了減輕變頻器輸出dv/dt對(duì)外界的干擾,降低輸出波形畸變,達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少對(duì)電機(jī)繞組的電壓沖擊造成絕緣損壞,降低電機(jī)的溫升和噪音,避免在變頻器輸出功率管上因dv/dt和流過(guò)過(guò)大的脈沖沖擊電流使功率管損壞,以及降低負(fù)載短路造成對(duì)變頻器的損傷,有必要在變頻器輸端增設(shè)交流電抗器。
同時(shí)為了增加變頻器到電機(jī)之間的距離可以適當(dāng)加粗電纜,增加電纜的絕緣強(qiáng)度,盡量選用非屏蔽電纜。
2.2 建議加裝輸出電抗器的情況
當(dāng)變頻器輸出到電機(jī)的電纜長(zhǎng)度大于產(chǎn)品規(guī)定值時(shí),應(yīng)加輸出電抗器來(lái)補(bǔ)償電機(jī)長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)的耦合電容的充放電影響,避免變頻器過(guò)流。
變頻器輸出的脈沖電壓通過(guò)長(zhǎng)的輸電線(xiàn)時(shí),由于長(zhǎng)線(xiàn)上電波的反射疊加使得在長(zhǎng)線(xiàn)(即變頻器輸出導(dǎo)線(xiàn))超過(guò)臨界長(zhǎng)度后,電壓有可能達(dá)到直流母線(xiàn)(變頻器內(nèi)直流母線(xiàn))電壓的2倍。因此變頻器輸出線(xiàn)長(zhǎng)度受到了限制,為解除這種限制,必須接入輸出側(cè)交流電抗器。接入后,送到電機(jī)等負(fù)載上的波形就接近正弦電壓波形了。
輸出側(cè)交流電抗器其抑制頻率在較高頻率范圍,因此,使用鐵氧體磁芯,以減少損耗,但體積較大。在有變壓器插入于變頻器與負(fù)載之間的使用條件下,變壓器輸入繞組的漏抗和變壓器損耗大大削弱了調(diào)制波,起到了輸出側(cè)電抗器的作用,因此有利于輸出到負(fù)載電機(jī)的波形濾波平滑,此時(shí)往往有了輸出側(cè)變壓器就可以省略輸出側(cè)交流電抗器。
對(duì)于電動(dòng)機(jī)的電纜超過(guò)50米的用戶(hù)輸出端應(yīng)加交流輸出電抗器。
下表給出了Fe變頻器與電機(jī)的安裝距離對(duì)照表。
表2.1 變頻器與電機(jī)的安裝距離(載波頻率
)
變頻器功率/KW |
額定電壓/V |
非屏蔽導(dǎo)線(xiàn)允許最大長(zhǎng)度/m |
無(wú)輸出電抗器 |
有輸出電抗器 |
4 |
200~600 |
50 |
150 |
5.5 |
70 |
200 |
7.5 |
100 |
220 |
11 |
110 |
240 |
15 |
120 |
260 |
18.5 |
130 |
280 |
22 |
150 |
300 |
30~200 |
380~690 |
150 |
300 |
2.3 輸出電抗器的選擇
輸出電抗器有兩種類(lèi)型:一種是鐵芯式電抗器,當(dāng)變頻器的載波頻率小于3KHZ時(shí)采用;另一種是鐵氧體式,當(dāng)變頻器的載波頻率大于3KHZ而小于6KHZ時(shí)采用。
一般電抗器生產(chǎn)廠(chǎng)家給出了電抗器的壓降和額定電流,其電感量可以通過(guò)公式計(jì)算出來(lái)(同進(jìn)線(xiàn)電抗器的計(jì)算方法)。輸出電抗器的額定電流應(yīng)以電機(jī)額定電流相當(dāng)。電壓降應(yīng)不超過(guò)額定線(xiàn)電壓的0.5~1.5%。一般取2~5V。下表給出了常用輸出交流電抗器的規(guī)格。
表2.2 常用輸出交流電抗器的規(guī)格
電動(dòng)機(jī)容量/KW |
30 |
37 |
45 |
55 |
75 |
90 |
110 |
132 |
160 |
200 |
額定電流/A |
60 |
75 |
90 |
110 |
150 |
170 |
210 |
250 |
300 |
380 |
電感量/mH |
0.32 |
0.26 |
0.21 |
0.18 |
0.13 |
0.11 |
0.09 |
0.08 |
0.06 |
0.05 |
2.4 輸出電抗器的接線(xiàn)方法
輸出側(cè)交流電抗器的電感接法有一定講究,繞制在磁芯上的導(dǎo)線(xiàn)頭尾的位置關(guān)系到電感向外發(fā)射干擾能量的大小程度。圖3.2所示,繞組頭1在里層,尾2在外層,因此1接變頻的輸出2接負(fù)載電機(jī)較好,這樣,變頻器輸出端的強(qiáng)干擾被外層屏蔽,減少干擾向外發(fā)射。
圖2.2 輸出側(cè)交流電抗器斷面結(jié)構(gòu)