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變頻器選用件的特點和應用

發布時間: 2021-12-27  點擊次數: 61次

變頻器選用件的特點和應用 

電機的轉速和電源的頻率是線性關系。變頻器就是利用這一原理將50Hz的市電通過整流和逆變轉換為頻率可調的電源。由于變頻器是通過CPU產生6組脈寬可調的SPWM波控制三相的6組功率元件導通/關斷,從而形成電壓、頻率可調的三相輸出電壓。其輸出電壓和輸出電流是由SPWM波和三角載波的交點產生的,不是標準的正弦波,包含較強的高次諧波成分,對電網上的其他設備產生很強的干擾,甚至造成不能使用。
   
   為了減小變頻器對其他設備和電網的干擾,同時防止電網其他干擾源對變頻器的干擾,需要在變頻器的輸入、輸出端增加濾波器、電抗器等抗干擾設備,為此森蘭公司推出適用與不同規格變頻器的濾波器、電抗器、制動電阻和制動單元,方便用戶使用。
   變頻器選用件的特點和應用
   1 交流電抗器
  串聯在電源與變頻器輸入側,用于抑制輸入電流的高次諧波,減少電源浪涌對變頻器的沖擊,改善三相電源的不平衡性,提高輸入電源的功率因數(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備或帶有開關控制的功率因數補償裝置;
    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時才考慮配置交流電抗器。
    2 直流電抗器
    直流電抗器串聯在直流中間環節母線中(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(提高到0.95)。此電抗器可與交流電抗器同時使用,變頻器功率>30kW時才考慮配置。
    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生的電磁干擾噪聲的傳導,也可抑制外界無線電干擾以及瞬時沖擊、浪涌對變頻器的干擾。根據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)線路濾波器串聯在變頻器輸入側,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,如果控制回路電纜較長,外部環境的干擾有可能從控制回路電纜侵入,造成變頻器誤動作,此時將線路濾波器串聯在控制回路電纜上,可以消除干擾。
   
    (2)輻射濾波器并聯在電源與變頻器輸入側,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使用效果更好。
  
    輸出濾波器串聯在變頻器輸出側,由電感線圈組成,可以減小輸出電流中的高次諧波成分,抑制變頻器輸出側的浪涌電壓,同時可以減小電動機由高頻諧波電流引起的附加轉矩。注意輸出濾波器到變頻器和電機的接線盡量縮短,濾波器亦應盡量靠近變頻器。
   
    4 制動電阻和制動單元
  
    在變頻器停止和降速時,由于電機的慣性,電機會處于再生制動狀態,產生再生能量回饋給直流回路,消耗在內置制動電阻上,如果減速時間設定較短,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元件的容許電壓,會造成變頻器損壞。因此生產廠家為不同規格的變頻器配備制動電阻或制動單元。用戶在使用變頻器時將制動電阻(P、DB)或制動單元(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,通過制動電阻或制動單元消耗掉多余的能量,保護變頻器。

    制動電阻與使用電機的飛輪轉矩有密切關系,而電機的飛輪轉矩在運行時是變化的,因此準確計算制動電阻比較困難,而且沒有必要,通常情況是采用經驗公式取一個近似的值。
   
      制動電阻R>=2UD/Ie UD=700V
   
    Ie:變頻器額定電流
   
    制動電阻P>=a UD2/Ie
   
    a為常數,電機容量小時取小,反之取大。
   
    一般情況下,選用合適的制動電阻即可,如果電機功率較大,為了提高變頻器在減速時的制動能力,同時使用合適的制動電阻和制動單元,效果較好。
   
    5 漏電保護器
   
    在變頻器輸入、輸出引線和電機內部均存在分布電容,且森蘭變頻器為低噪聲型,使用的載波頻率較高。因此變頻器的對地漏電流較大(大容量機種更為明顯),有時會導致保護電路誤動作。遇到上述問題時,除適當降低載波頻率,縮短引線外,還應安裝漏電保護器。
   
    當使用漏電保護器時,應注意以下幾點:
   
    漏電保護器應設于變頻器的輸入側,置于空氣開關(無熔絲斷路器)之后較為合適;漏電保護器的動作電流應大于該線路在工頻電源下不使用變頻器時漏電流(線路、無線電噪聲濾波器、電機等漏電流的總和)的10倍。

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