变频器如何选配电抗器

~ 电抗器在变频器系统中的应用
　　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
。
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。
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600kVA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/(2πfIn)=0.04Uvø/(πfIn)
式中：UV——交流输入相电压有效值（V）；
ΔUL——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％（8.8V）已足够,在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V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55kW以上的变频器都随机供应直流电抗器
。
　　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
。
6三相交流进线电抗器的设计计算
　　当选定了电抗器的额定电压降ΔUL，再计算出电抗器的额定工作电流In以后，就可以计算电抗器的感抗XL。电抗器的感抗XL由式（3）求得
：
XL=ΔUL/In(Ω)(3)
　　有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。
　　电抗器铁芯截面积S与电抗器压降ΔUL的关系，如式（4）所示：
式中：ΔUL——单位V；
f——电源频率（Hz）；
B——磁通密度（T）；
N——电抗器的线圈圈数；
Ks——铁芯迭片系数取Ks=0.93。
　　电抗器铁芯窗口面积A与电流In及线圈圈数N的关系如式(5)所示：
A=InN/(jKA)(5)
式中：j——电流密度，根据容量大小可按2～2.5A/mm2选取
；
KA——窗口填充系数，约为0.4～0.5。
铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式（6）所示：
SA=UI/(4.44fBjKsKA×10－4)（6）
　　由式(6)可知，根据电抗器的容量UI(=ΔULIn)值，选用适当的铁芯使截面积SA的积能符合式(6)的关系
。
　　假设选用B=0.6T，j=200A/cm2，Ks=0.93，KA=0.45，设A=1.5S,则电抗器铁芯截面与容量的关系为
：
　　为了使进线电抗器有较好的线性度，在铁芯中应有适当的气隙。调整气隙，可以改变电感量。气隙大小可先选定在2～5mm内,通过实测电感值进行调整
。
7电抗器电感量的测定
7．1直流电抗器LDC电感量的测定
　　铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系，而且是呈非线性的，所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量。图4所示是测量直流电抗器的电路。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I～，用电容C=200μF隔开交直流电路，测
出LDC两端的交流电压U～与交流电流I～，可由式（9）、式（10）式近似计算电感值L。
7．2交流电抗器电感量的测定
　　带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥测量，因为测电感电桥的电源频率一般是采用1000Hz，因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器
。
　　对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器，电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量，如图5所示。通过电抗器的电流可以略小于额定值，为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内
阻rL，每相电感值可按式（11）计算：
式中：U——交流电压表的读数(V)；
I——交流电流表的读数(A)；
rL——电抗器每相线圈电阻(Ω)。
由于电抗器线圈内阻rL很小，在工程计算中常可忽略。

---

南票区19332128912： 变频器如何选择输出电抗器 - ？
巫罚聚苯： 根据变频器输出电流,1、电抗器电流大于或等于变频器输出电流.2、输出距离,电机到变频器距离.距离长点,电抗器压降大些,一般是1%~2%之间.

南票区19332128912： 变频器怎样选择进线电抗器 - ？
巫罚聚苯： 山东德云电器提示您:电抗器由电流、电感、压降、铁芯等组成,铁芯还分编号

南票区19332128912： 变频器如何选配电抗器 - ？
巫罚聚苯：电抗器在变频器系统中的应用 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...

南票区19332128912： 电抗器与变频器配套用时怎么选型 - ？
巫罚聚苯： 根据 额定电流 适配功率 电感量 以及尺寸设计 就OK了

南票区19332128912： 变频器如何选择输入电抗器 - ？
巫罚聚苯： 为了防止电网高压输入时,大电流流入输入电源回路而损坏整流部分元器件,需在输入侧接入交流电抗器,同时也可改善输入侧的功率因数.电抗器的选择是根据变频器容量选择,1.5KVA的变频器专用电抗器.

南票区19332128912： 变频器如何选择进线电抗器和出线电抗器 - ？
巫罚聚苯： 山东德云电器提示您: 电抗器由电流、电感、压降、铁芯等组成,铁芯还分编号,每种变频器用的进线电抗器和输出电抗器的压降和电流都不一样,不能一概而论,国内七十余种变频器都有对应的进线(输入)电抗器,出线电抗器选型资料 如...

南票区19332128912： 如何选变频器输入交流电抗器 - ？
巫罚聚苯： 选变频器输入交流电抗器,主要是选择阻抗电压,一般阻抗电压选择4-6V,电流按变频器输入电流选择,电压按变频器输入系统电压选择,上海宙康电气专业制造这种电抗器,应用有什么问题可与他们家的工程师交流.

南票区19332128912： 变频器输出电抗器怎么选择 - ？
巫罚聚苯： 要提供变频器的输出电压,以及变频器的载波频率,还要知道变频器与电机之间的连接导线的长度,把这些提供给变频器专用电抗器的生产厂家,他们就可以帮您选型了.

南票区19332128912： 如何正确选择变频器辅件进线和输出电抗器 - ？
巫罚聚苯： 通过调查,发现适当选配电抗器与变频器配套使用,可以较好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.一、关于深圳安邦信变频器进线电...

南票区19332128912： 低压变频器中,交流输入输出电抗器与直流电抗器怎么选择? - ？
巫罚聚苯： 输入输出电抗器的选型,主要是关注如下几个参数: 第一,电压,这个必须和变频器匹配. 第二,电流,这个要比变频器的额定电流大20%以上,比较靠谱,防止电抗器饱和. 第三,就是电压降,一般来讲,电压降越大,电感越大,对谐波的抑制效果越好.输入电抗器常用的压降,一般是4.43V,5.77V,输出电抗器常用的压降,一般是1.33V,2.67V. 直流电抗器,一般是根据电流来选择就好了,有那种变频器专用的直流平波电抗器. 单纯靠电抗器、滤波器等无源滤波设备,把谐波控制到5%之内,基本上不太现实的事情. 我只是负责这些产品的销售的,对理论知之甚少,应用方面还可以. 只能告诉您这么多了.