一、輸入、輸出、直流電抗器的選擇(三相380V系列)對照表:
?
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載(電機)之間,是交流電抗器,有效抑制變頻器的IGBT開關(guān)時產(chǎn)生的瞬間高電壓,減少此電壓對電纜絕緣和電機的不良影響,補償長線分布電容的影響,增加變頻器到電動機的導(dǎo)線距離。
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和負載的壽命(典型的是電機繞阻匝間瞬變電壓dv/dt過高,造成匝間擊穿),以及對周圍電器干擾;當負載端電容分量大時,造成變頻器的開關(guān)器件流過大的沖擊電流,會損壞開關(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對外界的干擾,降低輸出波形畸變,達到環(huán)保標準,減少對電機繞組的電壓沖擊造成絕緣損壞,降低電機的溫升和噪音,避免在變頻器輸出功率管上因dv/dt和流過過大的脈沖沖擊電流使功率管損壞,以及降低負載短路造成對變頻器的損傷,有必要在變頻器輸端增設(shè)交流電抗器。
同時為了增加變頻器到電機之間的距離可以適當加粗電纜,增加電纜的絕緣強度,盡量選用非屏蔽電纜。
2.2 建議加裝輸出電抗器的情況
當變頻器輸出到電機的電纜長度大于產(chǎn)品規(guī)定值時,應(yīng)加輸出電抗器來補償電機長電纜運行時的耦合電容的充放電影響,避免變頻器過流。
變頻器輸出的脈沖電壓通過長的輸電線時,由于長線上電波的反射疊加使得在長線(即變頻器輸出導(dǎo)線)超過臨界長度后,電壓有可能達到直流母線(變頻器內(nèi)直流母線)電壓的2倍。因此變頻器輸出線長度受到了限制,為解除這種限制,必須接入輸出側(cè)交流電抗器。接入后,送到電機等負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載電機的波形濾波平滑,此時往往有了輸出側(cè)變壓器就可以省略輸出側(cè)交流電抗器。
對于電動機的電纜超過50米的用戶輸出端應(yīng)加交流輸出電抗器。
下表給出了Fe變頻器與電機的安裝距離對照表。
表2.1 變頻器與電機的安裝距離(載波頻率
)
變頻器功率/KW |
額定電壓/V |
非屏蔽導(dǎo)線允許最大長度/m |
無輸出電抗器 |
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型:一種是鐵芯式電抗器,當變頻器的載波頻率小于3KHZ時采用;另一種是鐵氧體式,當變頻器的載波頻率大于3KHZ而小于6KHZ時采用。
一般電抗器生產(chǎn)廠家給出了電抗器的壓降和額定電流,其電感量可以通過公式計算出來(同進線電抗器的計算方法)。輸出電抗器的額定電流應(yīng)以電機額定電流相當。電壓降應(yīng)不超過額定線電壓的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
電動機容量/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接負載電機較好,這樣,變頻器輸出端的強干擾被外層屏蔽,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)