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變頻器選用件的特點(diǎn)和應(yīng)用
變頻器選用件的特點(diǎn)和應(yīng)用
電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電源的頻率是線性關(guān)系。變頻器就是利用這一原理將50Hz的市電通過整流和逆變轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的電源。由于變頻器是通過CPU產(chǎn)生6組脈寬可調(diào)的SPWM波控制三相的6組功率元件導(dǎo)通/關(guān)斷，從而形成電壓、頻率可調(diào)的三相輸出電壓。其輸出電壓和輸出電流是由SPWM波和三角載波的交點(diǎn)產(chǎn)生的，不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，包含較強(qiáng)的高次諧波成分，對(duì)電網(wǎng)上的其他設(shè)備產(chǎn)生很強(qiáng)的干擾，甚至造成不能使用。
為了減小變頻器對(duì)其他設(shè)備和電網(wǎng)的干擾，同時(shí)防止電網(wǎng)其他干擾源對(duì)變頻器的干擾，需要在變頻器的輸入、輸出端增加濾波器、電抗器等抗干擾設(shè)備，為此森蘭公司推出適用與不同規(guī)格變頻器的濾波器、電抗器、制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元，方便用戶使用。
變頻器選用件的特點(diǎn)和應(yīng)用
1 交流電抗器
串聯(lián)在電源與變頻器輸入側(cè)，用于抑制輸入電流的高次諧波，減少電源浪涌對(duì)變頻器的沖擊，改善三相電源的不平衡性，提高輸入電源的功率因數(shù)（提高到0.75-0.85）。建議在下列情況下使用輸入交流電抗器：
頻器所用之處的電源容量與變頻器容量之比為101以上；
同一電源上接有晶閘管設(shè)備或帶有開關(guān)控制的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置；
三相電源的電壓不平衡度較大（≥3％）；
由于交流電抗器體積較大，成本較高，變頻器功率＞30kW時(shí)才考慮配置交流電抗器。
2 直流電抗器
直流電抗器串聯(lián)在直流中間環(huán)節(jié)母線中（端子P1、P＋之間）。主要是減小輸入電流的高次諧波成分，提高輸入電源的功率因數(shù)（提高到0.95）。此電抗器可與交流電抗器同時(shí)使用，變頻器功率＞30kW時(shí)才考慮配置。
3 濾波器
在變頻器輸入、輸出電路中，有許多高頻諧波電流，濾波器用于抑制變頻器產(chǎn)生的電磁干擾噪聲的傳導(dǎo)，也可抑制外界無線電干擾以及瞬時(shí)沖擊、浪涌對(duì)變頻器的干擾。根據(jù)使用位置的不同可以分為輸入濾波器和輸出濾波器。
輸入濾波器有2種，線路濾波器和輻射濾波器：
（1）線路濾波器串聯(lián)在變頻器輸入側(cè)，由電感線圈組成，通過增大電路的阻抗減小頻率較高的諧波電流；在需要使用外控端子控制變頻器時(shí)，如果控制回路電纜較長(zhǎng)，外部環(huán)境的干擾有可能從控制回路電纜侵入，造成變頻器誤動(dòng)作，此時(shí)將線路濾波器串聯(lián)在控制回路電纜上，可以消除干擾。
（2）輻射濾波器并聯(lián)在電源與變頻器輸入側(cè)，由高頻電容器組成，可以吸收頻率較高具有輻射能量的諧波成分，用于降低無線電噪聲。線路濾波器和輻射濾波器同時(shí)使用效果更好。
輸出濾波器串聯(lián)在變頻器輸出側(cè)，由電感線圈組成，可以減小輸出電流中的高次諧波成分，抑制變頻器輸出側(cè)的浪涌電壓，同時(shí)可以減小電動(dòng)機(jī)由高頻諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。注意輸出濾波器到變頻器和電機(jī)的接線盡量縮短，濾波器亦應(yīng)盡量靠近變頻器。
4 制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元
在變頻器停止和降速時(shí)，由于電機(jī)的慣性，電機(jī)會(huì)處于再生制動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生再生能量回饋給直流回路，消耗在內(nèi)置制動(dòng)電阻上，如果減速時(shí)間設(shè)定較短，造成直流母線電壓升高過快，能量來不及消耗掉，可能超過電容的耐壓或開關(guān)元件的容許電壓，會(huì)造成變頻器損壞。因此生產(chǎn)廠家為不同規(guī)格的變頻器配備制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元。用戶在使用變頻器時(shí)將制動(dòng)電阻（P、DB）或制動(dòng)單元（P、N）連接在直流母線兩端，以便在直流母線電壓升高到一定時(shí)，通過制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元消耗掉多余的能量，保護(hù)變頻器。
制動(dòng)電阻與使用電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩有密切關(guān)系，而電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)是變化的，因此準(zhǔn)確計(jì)算制動(dòng)電阻比較困難，而且沒有必要，通常情況是采用經(jīng)驗(yàn)公式取一個(gè)近似的值。
制動(dòng)電阻R＞＝2UD/Ie UD＝700V
Ie：變頻器額定電流
制動(dòng)電阻P＞＝a UD2/Ie
a為常數(shù)，電機(jī)容量小時(shí)取小，反之取大。
一般情況下，選用合適的制動(dòng)電阻即可，如果電機(jī)功率較大，為了提高變頻器在減速時(shí)的制動(dòng)能力，同時(shí)使用合適的制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元，效果較好。
5 漏電保護(hù)器
在變頻器輸入、輸出引線和電機(jī)內(nèi)部均存在分布電容，且森蘭變頻器為低噪聲型，使用的載波頻率較高。因此變頻器的對(duì)地漏電流較大（大容量機(jī)種更為明顯），有時(shí)會(huì)導(dǎo)致保護(hù)電路誤動(dòng)作。遇到上述問題時(shí)，除適當(dāng)降低載波頻率，縮短引線外，還應(yīng)安裝漏電保護(hù)器。
當(dāng)使用漏電保護(hù)器時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
漏電保護(hù)器應(yīng)設(shè)于變頻器的輸入側(cè)，置于空氣開關(guān)（無熔絲斷路器）之后較為合適；漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流應(yīng)大于該線路在工頻電源下不使用變頻器時(shí)漏電流（線路、無線電噪聲濾波器、電機(jī)等漏電流的總和）的10倍。