变频器直流电抗器选型和作用
变频器中各种电抗器的作用
一， 变频器各点主要波形：C4直流电抗器输入电抗器12346U V WP+N-123L1L2L3L1变频器市电输入12346R S TP+N-负载123R S T输出电抗器二，变频器干扰途径三，各种电抗器在变频器中的作用a)输入电抗器和直流电抗器：在变频器的输入电流中频率较低的谐波分量（5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等所）所占的比重是很高的，它们除了可能干扰其他设备的正常运行之外，还因为它们消耗了大量的无功功率，使线路的功率因数大为下降。
在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。
根据接线位置的不同，主要有以下两种：输入交流电抗器: 串联在电源与变频器的输入侧之间。
其主要功能有：通过抑制谐波电流，将功率因数提高至（0.75-0.85）；削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击；削弱电源电压不平衡的影响。
直流电抗器：串联在整流桥和滤波电容器之间。
它的功能比较单一，就是削弱输入电流中的高次谐波成分和减小浪涌电流。
但在提高功率因数方面比交流电抗器有效，可达0.95，并具有结构简单、体积小等优点。
其他区别：1，输入电抗器对于变频器的传导干扰有抑制作用，直流电抗器没有；2，电网输入电压不平衡时，由于三相电流有耦合的缘故，直流电抗器会引起输入电流的不平衡，而输入电抗器则没有这一问题；3，电压利用率：由于输入电抗器位于交流输入侧，电抗器上的交流压降会对电压利用率有一定的影响。
4，成本差异：由于直流电抗器工作时，负载电流是连续的流过直流电抗器，而输入交流电抗器的三个线包是间断地流过电流的，因此直流电抗器的利用率要高。
反映在成本上就是：在满足同样的谐波电流要求的情况下，输入交流电抗器的成本要比直流电抗器高很多。
b）输出电抗器：输出电抗器也分为两种：普通的输出电抗器（参数及要求与输入电抗器相同）和正弦波电抗器正弦波电抗器用于把变频器输出的PWM调制波滤波成正弦波电压波形，主要应用于特殊场合，在此不作讨论；下面主要分析普通的输出电抗器：为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源从电动机。
电抗器的选型介绍
并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。
铁心式电抗器由于分段铁心之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。
并联电抗器里面通过的交流，并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。
通常与晶闸管串联，可连续调节电抗电流。
串联电抗器：里面通过的是交流，串联电抗器的作用是与补偿电容器串联，对稳态性谐波（5、7、11、13次）构成串联谐振。
通常有5~6%电抗器，属于高感值电抗器。
调谐电抗器：里面通过的是交流电，串联电抗器的作用是与电容器串联，对规定的n次谐波分量构成串联谐振，从而吸收该谐波分量，通常n=5、7、11、13、19。
输出电抗器：它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在54OV/us以内，一般功率为4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时，应设置输出电抗器，它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度)，减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。
输出电抗器的使用说明：为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。
输出电抗器的特点：1、适用于无功补偿和谐波的治理；2、输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流；3、有效地保护变频器和改善功率因数，能阻止来自电网的干扰，减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。
输入电抗器：它的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降；抑制谐波以及并联变流器组的解耦；限制电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。
当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时，输入电抗器的相对电压降，对单象限工作为2%，四象限为4%。
当电网短路电压大于6%时，允许输入电抗器运行。
对于12脉动整流单元，至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。
输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中，安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间，用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流，最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。
直流电抗器介绍和使用
直流电抗器，又称平波电抗器，主要用于变流器的直流侧，在通用变频器上有较多的应用。
电抗器中有流过的具有交流分量的直流电流。
主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流脉动值，改善输入功率因数，并可以抑制变流装置产生的谐波。
其具体的功能有：◆ 改善电容滤波造成的输入电流波形畦变。
◆ 减少和防止因冲击电流造成整流桥损坏和电容过热。
◆ 提高功率因素，降低直流母线交流脉冲。
◆ 限制电网电压的瞬变。
1、电抗器适用于无功功率补偿和谐波的治理系统中，可以改善功率因数，对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变，从而改变电网质量和保证电力系统安全运行。
2、进线电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,它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。
3、直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧，电抗器中流过的具有交流分量的直流电流。
主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉动值,改善输入功率因数.4、输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。
电抗器在变频器系统中的应用1 引言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。
电抗器在变频器上的作用
电抗器在变频器上的作用电抗器在变频器中起着重要的作用。
变频器是一种能够控制交流电动机转速的设备，通常由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
电抗器通常用于变频器中的滤波器部分，用来减少功率电子器件产生的谐波，并保护电动机。
首先，电抗器可以减少谐波电流的产生。
谐波电流是由于变频器中的逆变器工作原理而产生的，它会引起电网压力的扭曲和其他电力设备的干扰。
电抗器通过提供电感，可以限制谐波电流的流动，从而减少谐波电流对电网的影响。
其次，电抗器可以保护电动机。
由于变频器的工作原理，输出电压和电流不是正弦波，而是含有大量的谐波成分。
这些谐波成分会引起电动机温升过高、轴承磨损、绝缘老化等问题。
通过在变频器输出端添加电抗器，可以减少谐波成分，保护电动机的正常运行。
同时，电抗器还可以提高变频器的功率因数。
功率因数是指电能转化为有用功率的效率。
在没有电抗器的情况下，变频器会导致功率因数下降，造成电网的能效损失。
通过添加电抗器，可以提高功率因数，减少能量损耗。
另外，电抗器还能提高变频器的稳定性。
在变频器工作时，电动机和电网之间存在变动的电力损耗。
这些损耗会在逆变器工作时产生电压和电流的不稳定，导致电网波动和电动机运行不平稳。
而通过添加电抗器，可以平衡电压和电流的波动，提高系统的稳定性。
最后，电抗器还能减少变频器产生的电磁干扰。
变频器在工作时会产生大量的高频谐波，这些谐波会通过电网传播，对其他电子设备造成干扰。
通过添加电抗器，可以限制高频谐波的传播，减少对其他设备的干扰。
总之，电抗器在变频器中起到了减少谐波电流、保护电动机、提高功率因数、提高稳定性和减少电磁干扰等重要作用。
在变频器的设计和应用中，电抗器是不可或缺的一部分。
变频器电抗器作用和选用
变频器电抗器作用和选用此种电抗器一般称之为滤波电抗器或谐波抑制电抗器，串在变频器的输入端。
1，用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷，有效地爱护变频器和改善功率因数,2，阻挡来自电网的干扰，又能削减变频器整流部分产生的高次谐波对电网产生“污染”，有效防止干扰其他设备。
详细的选择还是根据变频器说明书上介绍的选择。
1、额定沟通电流的选择额定沟通电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应当考虑足够的高次谐波重量。
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依据在额定频率范围内的电缆长度来确定，然后再依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 46μH200A 23μH250A 16μH300A 13μH600米100A 92μH200A 46μH250A 34μH300A 27μH抱负的电抗器在额定沟通电流及以下，电感量应保持不变，随着电流的增大，而电感量渐渐减小。
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。
各类电抗器用途
1.网侧进线电抗器：它的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降；抑制谐波以及并联变流器组的解耦；限制电网电压的跳跃或电网系统操作时产生的电流冲击。
当电网断路容量与变流器、变频器容量比大于33:1时，网侧进线电抗器的相对电压降，对单象限工作为2%，四象限为4%。
当电网短路电压大于6%时，允许无网侧进线电抗器运行。
对于12脉动整流单元，至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器，或一台三绕组整流变压器，其二次绕组的电源偏差应不大于0.5%2.输出电抗器亦称马达电抗器：它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在540V/µS以内。
一般功率为4~90KW，变频器和电机间的电缆长度或一台变频器驱动几台电机的连接电缆总长度超过50~200M时，应设置输出电抗器。
它还作用于钝化变频器输出电压（开关频率）的陡度，减小对逆变器中的功率元件（如IGBT）的扰动和冲击。
3.平波电抗器：它的作用是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某规定值以下；还用于并联变流器的直流侧解耦，降低断续极限，限制环流控制线路中的环流以及应用直流快速开关切断故障电流时限制其电流上升率。
对于新型直流电动机由于其电枢电感量较大（如Z4、800系列电机）。
平波电抗器可省去。
4.均流平波电抗器：它的作用是使两台直流调速器的输出电流得到均衡。
5.回馈自藕变压器：为变频器回馈单元的重要组成部分，它将处于发电状态的电机能量通过逆变器馈送回电网，以达到节能与改善系统品质的目的。
6.主电源变压器：变流器、变频器由单独的变压器供电时，其容量为变流器、变频器输出功率的1.3~1.5倍。
在这种情况下，无需配置进行电抗器7.补偿电抗器：它的作用是调节电网负载的感抗，改善功率因数。
8.并联、串联补偿电抗器：对稳态谐波源（5、7、11、13次）采用电抗百分比5%~6%的串联电抗器；对动态谐波源（3次）采用13%串联电抗器。
这种与电容器串联的电抗器；兼顾无功补偿和谐波吸收，被广泛采用；9.抑制电抗器：它的作用是抑制电容器接通时的DI/DT和开关元件TR承受的反向过电压。
变频器专用电抗器的作用、功能及效果
变频器专用电抗器的作用、功能及效果变频器专用电抗器与变频器专用滤波器一样，都是属于变频器谐波抑制的常用器件。
关于变频器专用电抗器的作用，或者是说功能、效果等等，也是大家非常关心的问题之一。
绿波杰能自2005年开始专注变频器专用电抗器的自主产研，在此期间，也积累了一些变频器谐波治理的实际经验，下面，绿-波杰-能就结合自身的实际经验，以MLAD-VR变频器专用电抗器为例，来和大家一起聊聊变频器专用电抗器的作用、功能及效果。
一、变频器专用电抗器的分类来和大家聊MLAD-VR变频器专用电抗器的作用、功能、效果之前，首先需要了解的是MLAD-VR变频器专用电抗器的分类。
MLAD-VR变频器专用电抗器的分类，按照电源类型，可以分为交流电抗器和直流电抗器两种。
MLAD-VR-SR变频器专用输入电抗器和MLAD-VR-SC变频器专用输出电抗器，属于交流电抗器，MLAD-VR-DR变频器专用直流平波电抗器属于直流电抗器。
按照安装位置来分，MLAD-VR变频器专用电抗器可以分为MLAD-VR-SR变频器专用输入电抗器（安装在变频器的电源侧）、MLAD-VR-SC变频器专用输出电抗器（安装在变频器的负载侧）、MLAD-VR-DR变频器专用直流平波电抗器（安装在变频器的直流环节）等三种。
MLAD-VR变频器专用电抗器使用前后效果对比图二、变频器输入电抗器的作用、功能及效果MLAD-VR-SR变频器专用输入电抗器不但能够阻止来自电网的谐波，还能够有效抑制变频器整流过程中产生的谐波，具有双重滤波功能。
除此之外，MLAD-VR-SR变频器专用输入电抗器还能够限制电网电压突变引起的过电流冲击，限制操作过电压引起的电流冲击，平滑变频器的桥式整流电路换相时产生的电压缺陷，平滑电源电压波形中的尖峰脉冲，能够有效的保护变频器，提升变频系统的功率因数。
三、变频器输出电抗器的作用、功能及效果MLAD-VR-SC变频器专用输出电抗器能够有效抑制变频器逆变过程中产生的谐波电流，提高变频器逆变侧的高频阻抗，减小高频漏电流，具有保护电动机，降低电动机运行噪音的功能。
变频器使用的电抗器
变频器使用的电抗器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。
并能抑制变频器输出的谐波，起到减小变频器噪声的作用。
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。
AC电抗器：主要是为了防止电源电网上来的干扰，其特点是要求电抗器自身分布电容小；自身谐振点要避开抑制频率范围，使干扰电压减小，但又要保证工频电压降在2％以下，功耗又要小。
直流电抗器：在变频器的直流回路中，改善变频器对电网的功率因数。
电源滤波器：滤波器的作用是为了抑制从导线及金属管线上传导无线信号到设备中去，或者抑制干扰信号从干扰源设备通过电源线传导到外边去。
此处是抑制干扰信号从变频器通过电源线传导到电源或电动机去。
输出侧短路时限流保护。
在变频器的输入侧可加以下选件：1）Input Reactor进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。
2）输入EMC滤波器，EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。
EMC滤波器有两种，A级和B级滤波器。
EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A级标准。
EMC B级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B级标准。
在变频器输出侧共有以下几种选件：1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。
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变频器直流电抗器选型和作用
直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧，电抗器中流过的具有沟通重量的直流电流。
主要用途是将叠加在直流电流上的沟通重量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉动值,改善输入功率因数。
直流电抗器也叫平波电抗器，串联在直流母线中（端子P1、P+），主要是减小输入电流的谐波成分，提高输入电源的功率因数（提高到0. 95）。
此电抗器可与沟通电抗器同时使用，变频器功率大于30kW时才考虑配置直流电抗器。
直流电抗器接在滤波电容前，它抑制进入电容的整流后冲击电流的幅值，并改善功率因数、降低母线沟通脉动。
变频器功率越大，越应当使用直流电抗器，由于没有直流电抗器时，变频器的电容滤波会造成电流波形严峻畸变而使电网电压波形严峻畸变，而且特别有害于变频器的整流桥和滤波电容寿命。
直流电抗器用于改善电容滤波（当前电压型变频调速器主要滤波方式是电容滤波）造成的输入电流波形畸变和改善功率因数、削减和防止因冲击电流造成整流桥损坏和电容过热，当电源变压器和输电电路电阻较小时、电网瞬变频繁时都需要使用直流电抗器。
直流电抗器可使逆变环节运行更稳定，并能限制短路电流。
直流电抗器电感值的选择一般为变频器输入侧沟通电抗器3%阻抗电感量的2~3倍，最少为1.7倍，即
LCD=(2～3)LAC
例如：对三相380V、90kW变频器所配直流电抗器计算值为LCD=(2N3)LLA1=(2～3)×0.123=0.246～0.369mH
选择工作电流为170A，电感量为0.2mH的电抗器。