变频器电抗器的选择
变频器直流电抗器选型和作用
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。
变频器是否需要加进线、出线电抗器
变频器是否需要加进线、出线电抗器
一、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，
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
二、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：
直流电抗器和输出电抗器的作用
2、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，。
变频器输入电抗器和输出电抗器的作用
变频器输入电抗器和输出电抗器的作用1．输入电抗器在通用变频器应用场合，为了抑制谐波的影响，通常在变频器的进线端加装输入电抗器（如图所示）。
电抗器又称进线电抗器、交流电抗器或电源协调电抗器，它除了能有效地抑制谐波，改善功率因数外，还能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击。
输入电抗器通常串接在电源和变频器输入端之间，与无线电噪声滤波器EIL（射频干扰滤波器）一起使用时应串联连接。
有的变频器在中间直流回路中加装直流电抗器以补偿无功功率，同时也有抑制谐波的功效。
如果有必要，可以采取这一措施，以有效地改善系统的功率因数，降低无功功率的传输，使无功功率得到补偿。
如果配合得当，可将功率因数提高到0.95以上，同时也对降低谐波分量起到一定的作用，另外，直流电抗器能使逆变器运行稳定，并限制短路电流。
因此，很多变频器厂商对55kW以上的变频器随机配套直流电抗器。
如图所示为不同规格的直流电抗器。
图直流电抗器采用输入电抗器抑制谐波干扰的原理是：它增加了电源阻抗，降低了由变频器产生的谐波分量，并能吸收浪涌电压和主电源的电压尖峰。
因此，输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流电路产生的谐波电流对电网的污染。
通常商用电抗器的额定值是以基于基波电流的谐波电流百分比给出的，如2%和4%输入电抗器，当变频器以额定电流运行时，输入电抗器上将有2%或4%的电压降。
如在400V、50Hz电源上，2%输入电抗器上将有8V的电压降；而4%输入电抗器上将有16V的电压降。
在较高的谐波频率时，输入电抗器具有较大的阻抗，从而减弱了谐波电流。
也可以说，输入电抗器将电源阻抗提高了2%或4%，通常2%输入电抗器就足以吸收电源电压峰值，避免因此而造成的危害，还能保护变频器内部直流回路的电容器不致因浪涌电压和过热而损坏。
一个2%的输入电抗器可降低40%～60%的电流畸变。
通常在变频器输入端的电源阻抗不能小于1%，如果需要将谐波电流进一步降低，可以安装4%的输入电抗器，4%阻抗输入电抗器最适宜降低由变频器产生的谐波电流，因此可降低对公共电源谐波电压畸变的影响。
滤波器和电抗器的选用
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。
输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。
另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。
变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。
同时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。
2）Output dv/dt filter 输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。
3）Sinusolidal filters正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。
变频器进线电抗器和输出电抗器的挑选疑问
变频器进线电抗器和输出电抗器的挑选疑问由于变频器被运用在各种纷歧样的电气环境，不选用恰当的维护办法，就会影响变频器工作的安稳性和牢靠性。
实习证实，恰中选配电抗器与变频器配套运用，能够有用地避免因操作沟通进线开关而发作的过电压和浪涌电流对它的冲击，一同亦能够削减变频器发作的谐波对电网的污染，并可跋涉变频器的功率因数。
因而议论与变频器配套用的进出线电抗器的挑选办法对错常必要的。
一、关于变频器进线电抗器的挑选疑问 1.阻抗电压降：阻抗电压降是指50HZ时，对应实习额外电流时电抗器线圈两头的实习电压降。
通常挑选阻抗电压降在2-4%分配。
2.电感量的挑选：电抗器的额外电感量也是一个首要的参数！若电感量挑选不适宜，会直接影响额外电流下的阻抗电压降的改动，然后致使缺点。
而电感量的巨细取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。
挑选了额外沟通电流与阻抗电压降也就判定了电感量。
3.额外沟通电流的挑选：额外沟通电流是从发热方面方案电抗器的长时刻工作电流，一同应当思考满意的高次谐波重量。
即输入电抗器实习流过的电流是变频器的输入电流。
二、关于变频器输出电抗器的挑选疑问 1.阻抗电压降：阻抗电压降是指XHz时，对应实习额外电流时电抗器线圈两头的实习电压降。
通常挑选阻抗电压降在1-4%分配。
2.电感量的挑选：电抗器的额外电感量也是一个首要的参数！若电感量挑选不适宜，会直接影响额外电流下的电压降的改动，然后致使缺点。
而电感量的巨细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挑选首要是依据在额外频率方案内的电缆长度来判定，然后再依据电动机的实习额外电流来挑选相应电感量央求下的铁芯截面积和导线截面积，才调判定实习电压降。
3.对应额外电流的电感量与电缆长度：电缆长度额外输出电流电感量。
4.额外沟通电流的挑选：额外沟通电流是从发热方面方案电抗器的长时刻工作电流，一同应当思考满意的高次谐波重量。
变频调速系统中各类电抗器的选用
93变频调速系统中各类电抗器的选用Selection of Reactors in Frequency Conversion Speed Regulation System中国石化仪征化纤有限责任公司于建华(Yu Jianhua) 吴朝祥(Wu Chaoxiang )本文分析了变频调速系统中各种电抗器的作用，介绍了常见合资品牌变频器对各种电抗器的设置要求，供广大工程技术人员借鉴。
关键词：变频器; 电抗器; 作用Abstract： This paper analyses the functions of various reactors in variable frequency speed regulation system, introduces the requirements of common joint venture brand converters for various reactor settings, which can be used for reference by engineers and technicians.Key words: Inverter; Reactor; Function【中图分类号】TM921.51【文献标识码】B 【文章编号】1561-0330（2019）05-0093-031 前言随着电力电子技术的迅速发展，从节能和调速的角度出发，目前变频器已经广泛应用于现代工厂中。
由于变频器使用的电气环境不同，若不采取恰当的措施，就会影响整个变频系统的稳定性和可靠性。
实践证明，适当选择电抗器并与变频器配套使用，能够有效改善变频器的使用条件，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就显得十分有必要。
变频器调试系统中各类电抗器的设置如附图所示，下面分别就直流电抗器L 1、输入电抗器L 2、输出电抗器L 3进行讨论。
图1 变频器调速系统中电抗器的设置2 各电抗器作用及容量选择电抗器在电路中起到无功补偿、限流、稳流平波、滤波、阻尼、移相等作用，是电力系统中重要的电力设备，在变频器中安装电抗器实际上是从外部增加变频器供电电源的内阻抗，在变频器的电源侧安装交流电抗器、变频器的直流侧安装直流电抗器、变频器的输出侧安装电抗器，不仅可以有效的防止因操作交流进线开关引起的电压和浪涌电流的冲击，同时减少变频器产生的谐波对电网的污染及对微处理系统的电磁干扰，并可提高变频器的功率因数。
变频器输入侧选用输入电抗器的注意事项
变频器输入侧选用输入电抗器的注意事项1. 变频器输入电抗器的选用应根据实际需求确定其电抗值，并与变频器匹配。
当变频器的输入功率较大时，可以考虑选用大功率电抗器，以保证系统的稳定性。
2. 输入电抗器的额定电流应大于变频器的额定电流，以确保输入电抗器能够承受变频器在运行过程中可能出现的过电流冲击。
3. 输入电抗器的额定电压应与变频器的输入电压相匹配，以确保正常工作状态下不会发生电压冲入或过压现象。
4. 输入电抗器的额定频率应与变频器的工作频率相匹配，以保证输入电抗器能够有效地对电源电压进行补偿。
5. 输入电抗器的响应时间应与变频器的响应时间相匹配，以避免响应速度不一致导致系统的稳定性降低。
6. 输入电抗器应具有良好的过载能力，能够承受变频器长时间运行时可能出现的瞬态过电流。
7. 输入电抗器的损耗应尽量小，以减少系统的能耗和热损失。
8. 输入电抗器应具有良好的散热性能，能够有效降低温度，提高运行效率和寿命。
9. 输入电抗器的电感值应尽量稳定，以避免变频器的输出电流产生过多的谐波。
10. 输入电抗器的选用应符合国家相关标准和规定，以确保其安全可靠性，避免可能的电气事故和故障发生。
详细描述：输入电抗器是变频器系统中的关键元件之一，它主要用于电源对变频器输入电压的补偿和调节。
在选择输入电抗器时，首先需要根据实际工作条件和要求来确定其所需的电抗值。
如果系统的输入功率较大，可以选择大功率电抗器，以确保系统的稳定性和可靠性。
在选用输入电抗器时，还需要考虑其额定电流和额定电压。
输入电抗器的额定电流应大于变频器的额定电流，以保证输入电抗器能够承受变频器在运行过程中可能出现的过电流冲击。
输入电抗器的额定电压应与变频器的输入电压相匹配，以确保在正常工作状态下不会发生电压冲入或过压现象。
输入电抗器的响应时间和频率也需要与变频器的工作特性相匹配。
响应时间不一致可能导致系统的稳定性降低，频率不匹配可能导致输入电抗器无效地对电源电压进行补偿。
变频器输入电抗器选择
变频器输入电抗器选择变频器将电网的沟通电压转变为直流经整流后都经电容滤波，电容的使用使输入电流呈尖峰脉冲状，当电网阻抗小时，这种尖峰脉冲电流极大，造成很大的谐波干扰，并使变频器整流桥和电容简单损坏。
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谐波，削减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）。
沟通变频调速系统输入侧设置的沟通电抗器或EMC滤波器，应依据变频器安装场所的其他用电设备对电网品质的要求，若变频器工作时已影响这些设备正常运行，可在变频器输入侧设置沟通电抗器或EMC滤波器，来抑制由功率元件通断引起的谐波和传导辐射。
若与变频器连接的电网的变压器中性点不接地，则不能选用EMC滤波器。
电源侧的沟通输入电抗器用于改善输入电流波形、提高整流器和滤波电容寿命、削减不良输入电流波形对电网的干扰、协调同一电网上晶闸管变换器造成的波形影响、削减功率切换和三相不平衡的影响，因此也称为电源协调电抗器，输入电抗器LA1能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地爱护变频器和改善其功率因数。
变频调速系统接入与未接入输入电抗器时，输入电网的谐波电流的状况如图1所示。
从图2中可以看出，接入电抗器后能有效地抑制谐波电流。
电抗器的作用是防止变频器产生的谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他用电设备。
依据运行阅历，在下列场合应考虑安装输入电抗器，才能保证变频器平安牢靠的运行。
1)变频器所接电源的容量与变频器容量之比为10：1以上；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2所示。
图1 变频调速系统接入与未接入输入电抗器的比较图2 需要安装进线电抗器的电源2)三相电源电压不平衡率大于3%，电源电压不平衡率K可按下式计算：(1)式中，Umax为最大一相电压；Umin为最小一相电压；Up为三相平均电压。
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变频器电抗器的选择
关键词：变频器电感量输入电抗器输出电抗器直流电抗器
我们从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。
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。
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。
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。
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
在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。
因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。
只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。
用于变频器的电抗器主要三种：
输出电抗器的作用：输出电抗器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。
电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。
输入电抗器的作用；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, 有效地保护变频器和改善功率因数，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。
直流电抗器的作用：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，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，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取
和电抗器结构（空芯、铁芯）以及电抗器的安装位置（电源侧、中性点侧）。
电抗器的结构选择：
电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。
铁芯结构的电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。
缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。
当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。
油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。
空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。
缺点是：损耗大，体积大。
这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。
在户外安装容易解决防止电磁感应问题。
最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。
这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。
所以这种布置方式为首选。
当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。
三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。