逆变器电抗损耗

直流电抗器的作用

直流电抗器通常被串联在换流站的每一极上，其电感值大约在0.4至1.0亨利之间。这种设计的主要作用包括：

首先，它有助于防止逆变器在换流过程中发生失败，从而确保电力系统的稳定运行。

其次，直流电抗器能够降低直流线路中的电压和电流谐波，减少电能传输过程中的损耗。

此外，它还能降低纹波系数，提高电力质量。

在电路短路的情况下，直流电抗器能够限制整流器中的电流，保护设备免受损坏。

值得注意的是，电感的取值必须确保在工频时直流电路不会发生谐振。这是因为谐振可能会导致电流过大，从而损坏电路设备。通过合理配置电感值，直流电抗器可以将功率因数提高到0.9以上，提高电力系统的效率。

由于直流电抗器体积相对较小，因此许多变频器选择将其直接安装在设备内部。除了提高功率因数外，直流电抗器还能有效削弱电源在刚接通瞬间产生的冲击电流，保护电路设备免受损害。如果同时配备交流电抗器和直流电抗器，那么变频调速系统的功率因数可以进一步提高到0.95以上，从而确保更高效、更稳定的电力供应。

死区补偿（非线性补偿）方法介绍

死区时间在逆变器中起着关键作用，它是指上桥臂和下桥臂导通与截止之间的时间间隔，避免上、下桥臂同时导通产生短路现象。然而，加入死区时间会导致逆变器性能降低。为了优化死区补偿，本文将详细介绍其原理、仿真模型配置、死区效应以及解决方法。

仿真模型配置涉及逆变器输出与星型连接电抗器的连接，采用闭电流控制方式输出三相电流。在SPWM波形的基础上，模型仿真特别关注优化对象，即死区补偿，输出是否连接电机并不影响优化过程。在低速情况下，由于反电势较小，模型可以近似简化。

带死区的逆变器模型中，三相电感波形显示原始模型产生的电流值存在明显畸变。死区效应表现为：当相电流为正时，下桥臂的体二极管导通导致负脉冲时间偏长；反之，当相电流为负时，上桥臂的体二极管导通导致正脉冲时间变长。此现象在轻载低频情况下更加明显，可能引发电流钳制，加剧电流波形畸变。

针对死区效应，通过调整对应桥臂的占空比来实现补偿，以克服死区对逆变器输出的影响。补偿量的确定和正负补偿的选择成为关键考虑因素。

补偿量可通过Vdead值来计算，公式如下：

[公式]

补偿时机基于输出电流方向的判断，方法涉及转子角度与电流电压相位差的计算，确定Id与Iq的比值。

补偿原理通过将一个周期划分为六个等分区间，每个区间仅有一相电流过零，其他两相电流方向不变。根据电流角度计算补偿量，并应用饱和函数和PI控制器进行动态调整，以有效抑制电流纹波。

最终，仿真结果显示，死区补偿启动后，Id、Iq的纹波得到显著抑制，优化了逆变器的输出性能。通过动态调整补偿量和使用PI控制器，死区补偿方法有效解决了死区效应带来的电流波形畸变问题。

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)。

光伏并网逆变器如何提升转换效率？

提升光伏并网逆变器转换效率的关键在于降低损耗，其中IGBT的损耗是决定因素。

适度降低IGBT的开关频率是提升效率的关键。盲目降低频率可能导致电能质量下降，因此需要在保证电能质量的前提下适度降低。

变压器损耗对转换效率影响较大，降低变压器的铜铁损耗是提升效率的有效途径。

电抗器的损耗也对转换效率有重要影响。降低电抗器的感抗，可以有效提升逆变器的转换效率。

古瑞瓦特作为专业的光伏逆变器厂家，能提供更为专业全面的解答和提升转换效率的方案。

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。

扩展资料

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。

逆变焊机逆变焊割优缺点

逆变焊割技术凭借其一系列优势逐渐被广泛应用。首先，它的显著优点在于体积小巧、重量轻，节约了制造材料，携带和移动非常方便。由于逆变器的工作频率高达工频的300-2000倍，这使得变压器和电抗器的体积和重量大大减小，使得设备本身轻便，仅为传统焊机的1/10至1/5，便于生产和运输。

其次，逆变焊割设备具有节能和高效的特点。由于体积和重量的减小，功率损耗大幅减少，逆变器的有效功率输出可高达82%至93%，远超传统焊割设备的40%至60%。这不仅节省了电力资源，也提高了工作效率。

此外，逆变焊割设备的动特性优良，控制灵活。采用电子驱动半导体元件，能够实现精确的电流控制，提高焊接精度，适应各种弧焊方法，显著优于传统设备的粗略调节方式，从而提升焊接质量。

然而，逆变焊割设备也存在一些缺点，如电子元器件多，结构复杂，生产调试过程复杂。尽管如此，从数据对比来看，逆变焊机在效率、工艺性能、重量和噪声等方面都有显著优势，与传统焊机相比，其性能价格比更高，且能有效降低能耗和材料消耗。

随着节能减排要求的提升，逆变焊割设备的市场份额在全球范围内正在快速增长。据估计，如果我国能将逆变焊割设备的使用率提高，将带来巨大的节能和环保效益，包括减少煤炭消耗、二氧化碳排放以及节省大量金属资源。

PLECS 应用示例（78）：三相电压源逆变器（Three-Phase Voltage Source Inverter）

三相电压源逆变器(VSI)模型展示了一个从直流电压源产生交流电流和电压的逆变器电路。此模型设计用于实现10千瓦的额定功率，并提出了三种不同的脉宽调制(PWM)方案来控制VSI输出。

直流电压源提供700伏的电压，代表系统中的电池、太阳能阵列或整流器。逆变器连接到230Vrms、50Hz的低压电网，电网表示为刚性交流电压源。并网电抗为基础阻抗的10%，并包含小电阻来模拟电感器损耗。电感器电流被初始化为单位功率因数下10kW的期望额定功率，以避免启动期间的瞬态。

可配置子系统“控制器Controller”包含三种常见的PWM方法：正弦PWM、空间矢量(SV)PWM和滞后PWM。选择不同的调制器类型将呈现不同的控制参数。通常，VSI输出端电压或参考电流将使用闭环控制方法动态计算，但在模型中使用固定值。正弦和SV PWM配置中，参考信号是VSI输出端子处的期望平均电压，VSI输出电流与电网电压相位差决定了输出电压幅度和角度。正弦PWM实现使用对称PWM组件，其采样参数配置对调制指数输入进行采样的不同方式。滞后PWM是一种电流控制的PWM方案，调节逆变器的输出电流至恒定迟滞带内的参考电流。

模型配置了运行多个实验，比较每个调制器的性能。通过检查输出波形、总谐波失真(THD)、谐波频谱分析和磁滞带，可以比较每种调制策略产生的谐波。

通过比较，发现SV PWM在输出端产生的谐波失真较小，与相同开关频率的正弦PWM相比。正弦PWM和SV PWM方案的主谐波以开关频率的整数倍为中心，而磁滞PWM产生的谐波是非周期性的，并在谐波频谱中具有频率含量。

模型讨论了无调节三相VSI的运行，并实现了三种调制技术，比较了每种调制策略产生的谐波。此模型授权英富美(深圳)科技有限公司提供翻译与发表，所有权属于瑞士商Plexim GmbH所有。如有任何用途，请先获得所有权人允许。

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