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变频器选用件的特点和应用


 

变频器选用件的特点和应用


 

 

1.概述
    众所周知,电机的转速和电源的频率是线性关系。变频器就是利用这一原理将50Hz的市电通过整流和逆变转换为频率可调的电源。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,不是标准的正弦波,包含较强的高次谐波成分,对电网上的其他设备产生很强的干扰,甚至造成不能使用。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,需要在变频器的输入、输出端增加滤波器、电抗器等抗干扰设备,为此瓦蓝科技推出适用与不同规格变频器的滤波器、电抗器、制动电阻和制动单元,方便用户使用。
    2 变频器选用件的特点和应用
    2.1 交流电抗器
    串联在电源与变频器输入侧,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)。建议在下列情况下使用输入交流电抗器:变频器所用之处的电源容量与变频器容量之比为101以上;  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;   三相电源的电压不平衡度较大(≥3%);  由于交流电抗器体积较大,成本较高,变频器功率>30kW时才考虑配置交流电抗器。
    2.2 直流电抗器
    直流电抗器串联在直流中间环节母线中(端子P1P+之间)。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。
    2.3 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。
    输入滤波器有2种,线路滤波器和辐射滤波器:
    1)线路滤波器串联在变频器输入侧,由电感线圈组成,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。
    2)辐射滤波器并联在电源与变频器输入侧,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,用于降低无线电噪声。线路滤波器和辐射滤波器同时使用效果更好。
    
输出滤波器串联在变频器输出侧,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短,滤波器亦应尽量靠近变频器。
    2.4 制动电阻和制动单元
    在变频器停止和降速时,由于电机的惯性,电机会处于再生制动状态,产生再生能量回馈给直流回路,消耗在内置制动电阻上,如果减速时间设定较短,造成直流母线电压升高过快,能量来不及消耗掉,可能超过电容的耐压或开关元件的容许电压,会造成变频器损坏。因此生产厂家为不同规格的变频器配备制动电阻或制动单元。用户在使用变频器时将制动电阻(PDB)或制动单元(PN)连接在直流母线两端,以便在直流母线电压升高到一定时,通过制动电阻或制动单元消耗掉多余的能量,保护变频器。
    制动电阻与使用电机的飞轮转矩有密切关系,而电机的飞轮转矩在运行时是变化的,因此准确计算制动电阻比较困难,而且没有必要,通常情况是采用经验公式取一个近似的值。
    制动电阻R>=2UD/Ie UD700V
    Ie
:变频器额定电流
    制动电阻P>=a UD2/Ie
    a
为常数,电机容量小时取小,反之取大。
    一般情况下,选用合适的制动电阻即可,如果电机功率较大,为了提高变频器在减速时的制动能力,同时使用合适的制动电阻和制动单元,效果较好。
                

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