逆变器输出电抗器

电抗器主要特点

电抗器，无论是进线还是输出，都具有显著的特点。进线电抗器为三相铁芯干式结构，采用优质低损耗进口冷轧硅钢片，确保气隙稳定性。线圈采用H级漆包扁铜线绕制，具有良好的散热性能和美观性。制造工艺经过预烘、真空浸漆和热烘固化，使用H级浸渍漆，提高了耐热性和减小运行噪音。紧固件选用无磁性材料，减少涡流发热，外露部件防腐处理，引出端子为镀锡铜管端子。其体积小、重量轻、外观美观，性能与国际知名品牌相当。

输出电抗器，又名马达电抗器，主要功能是限制电机电缆的容性充电电流和电压上升率，特别在长电缆连接时必不可少。它有助于钝化电压、减少逆变器元件干扰，并在工业自动化系统中用于延长传输距离和抑制电压冲击。使用时，适当增加电缆粗度和绝缘强度，非屏蔽电缆更为合适。

输出电抗器的特点主要体现在无功补偿和谐波治理，补偿长线分布电容，抑制输出谐波电流，保护变频器，提高功率因数，减少电网干扰和污染。

输入电抗器的作用在于控制变流器换相时的电网电压降，抑制谐波，以及在并联变流器组中起到解耦作用。在电网短路容量与变频器容量比例大时，能有效降低电压降。对于12脉动整流单元，需要至少一个具有2%电压降的输入电抗器。它应用于工业自动化系统，用于衰减系统中的高次谐波和改善电源电压质量。

输入电抗器的特点同样关注无功补偿和谐波治理，能平滑电压波动，防止电压突变和电流冲击，以及滤波电网电压波形，保证系统稳定运行。

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电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。

变频器专用型输出电抗器性能参数

变频器专用型输出电抗器性能参数是一个关键指标，它确保了系统稳定性和高效运行。以下为该电抗器的主要性能参数：

1.

适用于400V、660V系统，广泛应用于各类电力设备。

2.

额定绝缘水平为3kV/min，保证了设备在高电压环境下的安全运行。

3.

电抗器各部位的温升限值严格控制，铁芯不超过85K，电圈温升不超过95K，确保了设备长期稳定的运行。

4.

电抗器噪音控制在45dB以下，有效减少对周围环境的影响，提升工作舒适度。

5.

三相电抗器的任意两相电抗值之差不大于±3%，保证了电抗器在三相系统中的平衡运行，提高系统效率。

6.

耐温等级达到H级（180℃）以上，适应于高温环境，增强设备的可靠性和耐久性。

7.

品牌：萨顿斯。选择知名品牌的电抗器，可以确保产品质量和售后服务，为系统稳定运行提供保障。

这些性能参数确保了变频器专用型输出电抗器在不同工作条件下的高效、稳定运行，是电力系统中不可或缺的关键组件。

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变频器专用型输出电抗器，安装于变频器的电源输出线与电机之间，用以钝化变频器输出电压（开关频率）的陡度，减少逆变器中的功率元件的扰动和冲击，且在负载合闸瞬间能够有效地抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其它元器件免受过电流冲击。

变频器必须加电抗器吗

在以下情况下，变频器可能需要添加输出电抗器：1. 当电机连接的电缆较长时（具体长度可参考变频器手册的建议），为了减少或消除反射波对电机的影响；2. 电机的绝缘性能较差（例如，耐压值为1000V或1200V）时，非专用变频电机或电机绝缘性能不佳，应考虑添加输出电抗器；3. 旨在降低PWM（脉宽调制）反射波及dV/dT（电压变化率）对电机影响的应用场景中，应将输出电抗器连接到变频器上。

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是一种利用变频技术和微电子学，通过改变电动机工作电源的频率来控制交流电动机的电力调节设备。变频器主要由整流器（将交流转换为直流）、滤波器、逆变器（将直流转换为交流）、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理单元等部分组成。变频器通过控制内部IGBT（绝缘栅双极晶体管）的开关来调节输出电源的电压和频率，以满足电机实际需求，从而提供所需的电源电压，达到节能和调速的目的。此外，变频器还具备多种保护功能，包括过流、过压和过载保护等。随着工业自动化水平的提升，变频器得到了广泛的应用。

变频器如何选配电抗器

电抗器在变频器系统中的应用

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。

电抗器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如图1所示。从图1可以看出，接入电抗器后能有效地抑制谐波电波。

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。输出电抗器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。

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。

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：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；三相电源电压不平衡率大于3％；其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源，或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。

进线电抗器容量的选择

进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。一般选择压降为网侧相电压的2％～4％，也可按表1的数据选取。电感量L的计算公式如式（2）所示：L=△UL/(2πfIn)=0.04Uvø/(πfIn)。

进线电抗器压降不宜取得过大，压降过大会影响电机转矩。一般情况下选取进线电压的4％（8.8V）已足够，在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V压降。

直流电抗器和输出电抗器的作用

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。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。

三相交流进线电抗器的设计计算

选定电抗器的额定电压降ΔUL，再计算出电抗器的额定工作电流In以后，就可以计算电抗器的感抗XL。电抗器的感抗XL由式（3）求得：XL=ΔUL/In(Ω)。

有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。电抗器铁芯截面积S与电抗器压降ΔUL的关系，如式（4）所示：式中：ΔUL——单位V；f——电源频率（Hz）；B——磁通密度（T）；N——电抗器的线圈圈数；Ks——铁芯迭片系数取Ks=0.93。

电抗器铁芯窗口面积A与电流In及线圈圈数N的关系如式(5)所示：A=InN/(jKA)。式中：j——电流密度，根据容量大小可按2～2.5A/mm2选取；KA——窗口填充系数，约为0.4～0.5。铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式（6）所示：SA=UI/(4.44fBjKsKA×10－4)。

由式(6)可知，根据电抗器的容量UI(=ΔULIn)值，选用适当的铁芯使截面积SA的积能符合式(6)的关系。

为了使进线电抗器有较好的线性度，在铁芯中应有适当的气隙。调整气隙，可以改变电感量。气隙大小可先选定在2～5mm内,通过实测电感值进行调整。

电抗器电感量的测定

铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系，而且是呈非线性的，所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量。图4所示是测量直流电抗器的电路。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I～，用电容C=200μF隔开交直流电路，测 出LDC两端的交流电压U～与交流电流I～，可由式（9）、式（10）式近似计算电感值L。

对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器，电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量，如图5所示。通过电抗器的电流可以略小于额定值，为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内 阻rL，每相电感值可按式（11）计算：式中：U——交流电压表的读数(V)；I——交流电流表的读数(A)；rL——电抗器每相线圈电阻(Ω)。

变频器mlad-vr-sc输出电抗器可以抑制电磁干扰吗？

变频器输出电抗器可以抑制≤2KHz的电磁谐波，解决≤2KHz的变频器逆变谐波导致的谐波干扰问题，其有效率≥95%。

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一、变频器输出电抗器的作用

1、有效降低IGBT输出的高dv/dt,延长电机寿命；

2、抑制变频器输出的谐波干扰；

3、补偿长线分布电容的影响，延长传输距离(最大允许电动机电缆长度主要取决于传动装置的开关频率和输出电压)；

4、减小变频器噪声；

变频器输出端的电压波形实测图

二、为什么要加变频器输出电抗器？

当变频器与电机之间的距离较远时，随着电机电缆长度的增加，沿线的分布寄生电容随之增加，这些分布寄生电容与变频器的SPWM脉宽调制波所产生的残余电压峰值共同作用，产生电流峰值并会流到变频器，这些电流峰值会引起对变频器本身的干扰造成故障。另外，这些电流峰值在变频器和电缆中传输，会导致电缆过热；随着逆变器开关频率的增加，功率模块的损耗也增加，还将导致功率模块温度超出规定范围，则会停止运行并发出过热故障代码。

加装变频器输出电抗器后的电压波形

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