变频器是否需要加进线出线电抗器-低压开关柜
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变频器用到的电抗器有3种:进线电抗器、出线电抗器、直流电抗器。
1、进线电抗器主要作用是抑制进线电源的网侧谐波,增大进线电源主回路的短路阻抗。据此灵活考虑是否使用。
2、出线电抗器主要作用是平衡出线电缆的分布容性负载,增大出线主回路的短路阻抗。两台以上变频器并联运行时,还起到限制换相环流和负荷平衡的作用。前者考虑电缆的长度而确定是否使用,后者则必须使用。
3、直流电抗器主要用于公共直流母线型的交-直-交变频传动系统中。如果公共整流器的电流数学模型为感性负载,则必须使用;如果是容性负载,则可以不用。不管哪种情况,使用直流电抗器都能起到抑制直流电流波动的作用。
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,变频器输入电网谐波电流的情况。
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。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。
2)三相电源电压不平衡率大于3%。
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。
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。
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。
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。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~。
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,通过电抗器的电流可以略小于额定值。
8结语
与变频器配套的的三种电抗器对变频器系统的稳定、可靠运行有相当大的作用,其中以进线电抗器作用最大,它能有效地保护整流逆变系统免遭过电压和浪涌电流的冲击,并能提高变频系统的功率因数,国产电抗器质量良好,造价低廉,值得推广应用。
关于变频器电抗器的选择问题
1,额定交流电流的选择
额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流,同时应该考虑足够的高次谐波分量。即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。
2,电压降
电压降是指50HZ时,对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择电压降在4V~8V左右。
3,电感量的选择
电抗器的额定电感量也是一个重要的参数!若电感量选择不合适,会直接影响额定电流下的电压降的变化,从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。
输出电抗器电感量的选择是根据在额定频率范围内的电缆长度来确定,然后再根据电动机的实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积,才能确定实际电压降。4,对应额定电流的电感量与电缆长度:
电缆长度额定输出电流电感量
300米
100A 46μH
200A 23μH
250A 16μH
300A 13μH
600米
100A 92μH
200A 46μH
250A 34μH
300A 27μH
理想的电抗器在额定交流电流及以下,电感量应保持不变,随着电流的增大,而电感量逐渐减小。
当额定电流大于2倍时,电感量减小到额定电感量的0.6倍。
当额定电流大于2.5倍时,电感量减小到额定电感量的0.5倍。
当额定电流大于4倍时,电感量减小到额定电感量的0.35倍。
132kw电机由变频器控制需要加进线出线电抗器吗?
加进线电抗器可以抑制变频器对电网的干扰,加出线电抗器可以抑制谐波,减少损耗!加了更好,不加也可以!
132kw属于大功率的变频设备,工作是对附近的电子设备和电源是有一定干扰的。加了当然好,但也不是必须的,如果变频器用一电源的还有其他的一些功率较小的设备或者工作环境内有一些电子设备,建议还是加上一个,要不有时候会出一些莫名其妙的问题,出现了原因还不好找!
110KW风机变频控制,变频器要不要加电抗器,是加进线端,还是电机端,变频器到电机的线有120米。
不需要。输入端加电抗器是为了防止输入电源的干扰,输出端电抗器是为了变频器输入脉冲波对外界的干扰及削弱高频脉冲,一般场合都不需要。
110KW的风机,一般用150平方电缆线,对于120米得距离,绰绰有余,不存在降压的问题,所以,没必要增加电抗器。而且,即使要增加,输出端电抗器还得要相应变频器专用,贵的很.
输出电抗器铁心温度达到130度,有什么办法解决?变频器到电机电缆长500米。
谐波含量太大了,导致铁芯的涡流损耗太大
1)如果重新制作的话,可以更换低损耗的硅钢片来降低励磁损耗;或者选取更薄的硅钢片,来降低涡流损耗;或者降低设计的磁感应强度Bm
2)如果已经是成品,可以加风扇冷却一下;或者在电路中增加电感量,这样就能降低谐波的含量,来降低铁芯的涡流损耗。