变频器的常用选件特点及应用光纤衰减器

变频器的常用选件特点及应用

变频器的常用选件特点及应用 2011年12月09日 来源： 1 引言 变频调速技术是近20年内发展起来的一门新技术，它利用电机的转速和输入电源的频率是线性关系这一原理，将50Hz的市电通过整流和逆变转换为频率可调的电源，供给异步电动机，实现调速的目的。由于变频器从低频(1-2Hz)起动到50Hz，可以消除以往工频50Hz直接起动对电机的冲击，延长电机的使用寿命，同时因为变频器的输出电压可以自适应调节，使负载电机可以工作在额定电压以下，不仅节能，而且可以延长电机的使用寿命。正是因为变频器的调速性和节能特点，它在各行各业得到越来越广泛的应用，在提高生产效率，节约能源，提高经济效益的同时，也产生一系列不能忽视的干扰问题需要我们去解决。 2 变频器干扰的原因及解决办法

由于变频器是通过CPU产生6组脉宽可调的SPWM波控制三相的6组功率元件导通/关断，从而形成电压、频率可调的三相输出电压，其输出电压和输出电流是由SPWM波和三角载波的交点产生的，不是标准的正旋波，包含较强的高次谐波成分，对同一电网上的其他设备产生很强的干扰，甚至造成不能使用;同时由于其他设备起动或工作时对电网造成冲击，如龙门刨起动时，或电网自身出现的电压波动、浪涌对变频器产生干扰，影响其正常工作，甚至造成变频器损坏。大量应用事例证明，为了减小变频器对其他设备和电网的干扰，同时防止电网其他干扰源对变频器的干扰，用户不仅应该按照变频器生产厂家要求正确安装使用变频器，确保变频器及其他电气设备接地良好，注意接地不要形成环路，将动力线和控制信号线分开布线(不能平行排列)，最好动力线穿铁管，同时铁管注意接地，使用屏蔽线或双绞线作为信号线，屏蔽层近端可靠接地，在安装时注意将易受干扰的电气设备远离变频器，需要在同一电气柜安装几个变频器时，变频器之间相隔一定距离，并排安装等，而且需要根据实际情况，在变频器的输入、输出端配置常用选件—滤波器、交流电抗器、平波电抗器、漏电保护器等抗干扰设备。

3 变频器常用选件的特点和应用3.1 交流电抗器交流电抗器根据使用地方的不同分为输入电抗器和输出电抗器。输入电抗器串联在电源进线与变频器输入侧(R、S、T)，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(提高到0.75-0.85)。(1) 输入电抗器建议在下列情况下使用输入电抗器:l 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;l 同一电源上接有晶闸管设备或带有开关控制的功率因数补偿装置; l 三相电源的电压不平衡度较大(≥3%)。a) 输入电抗器的额定电流IL的选用单相变频器配置的输入电抗器的额定电流IL=变频器的额定电流IN;三相变频器配置的输入电抗器的额定电流IL=变频器的额定电流IN*0.82。b)　输入电抗器电感量(1)式中:ΔU—50Hz时为4%UN，60Hz时为4.32%UN UN—为电源输入电压IL—50Hz时为IL，60Hz时为0.9IL(2) 输出电抗器输出电抗器串联在变频器输出侧(U、V、W)和电机之间，限制电机连接电缆的容性充电电流和电机绕组的电压上升率，减小变频器功率元件动作时产生的干扰和冲击。建议在变频器与负载电机之间连接电缆超过50m时配置输出电抗器。由于交流电抗器体积较大，成本较高，建议三相变频器功率>30kW时才考虑配置交流电抗器。3.2 直流电抗器直流电抗器也叫平波电抗器，串联在直流中间环节母线中(端子P1、P+)。主要是减小输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数(提高到0.95)。此电抗器可与交流电抗器同时使用，变频器功率>30kW时才考虑配置。3.3 滤波器在变频器输入、输出电路中，有许多高频谐波电流，滤波器用于抑制变频器产生的电磁干扰噪声的传导，也可抑制外界无线电干扰以及瞬时冲击、浪涌对变频器的干扰。根据使用位置的不同可以分为输入滤波器和输出滤波器。(1) 输入滤波器有2种，线路滤波器和辐射滤波器:a) 线路滤波器线路滤波器串联在变频器控制回路侧，由电感线圈组成，具有良好的共模和差模干扰抑制能力，通过增大电路的阻抗减小频率较高的谐波电流;在需要使用外控端子控制变频器时，如果控制回路电缆较长，外部环境的干扰有可能从控制回路电缆侵入，造成变频器误动作，此时将线路滤波器串联在控制回路电缆上，可以消除干扰。b) 辐射滤波器辐射滤波器并联在变频器输入侧(R、S、T)，由高频电容器组成，可以吸收频率较高具有辐射能量的谐波成分，用于降低沿电源线传输的无线电干扰噪声。线路滤波器和辐射滤波器同时使用效果更好。(2) 输出滤波器输出滤波器串联在变频器输出侧(U、V、W)，由电感线圈组成，可以减小输出电流中的高次谐波成分，抑制变频器输出侧的浪涌电压，同时可以减小电动机由高频谐波电流引起的附加转矩。注意输出滤波器到变频器和电机的接线尽量缩

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