變頻器選用輸入電抗器的注意事項

一、輸入電抗器的選用

輸入、輸出、直流電抗器的選擇（三相380V系列）對照表：

1.1 輸入電抗器的用途

輸入電抗器串聯在電源與變頻器輸入側，用于遏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）。

由于變頻器的整流部分為三相全波不可控整流，直流回路采用大電容作為濾波器。這樣，雖然變頻器的電網側輸入電壓波形基本上是正弦波，但輸入電流是脈沖式的充電電流，含有豐富的諧波。其波形如圖1.1所示。

圖1.1 變頻器的輸入電壓和電流波形

變頻器電網側電流的波形由線路總等效阻抗和主電容兩端的電壓共同決定，同時受二極管整流器本身參數的影響。另外，其電流大小和波形與直流側電壓密切相關，而直流側電壓又會隨著負載變化而波動。因此，通過解析表達式定量地計算變頻器網側電流比較困難，在工程上也不實用。一般分析時，可采用簡化的近似方法來計算。

網側總線路阻抗越大，輸入電流就越平滑，諧波電流越小。因此常用直流或交流電抗器來增加線路阻抗，從而改善輸入電流波形。

在加入電抗器之后，輸入電流的尖峰變小，同時二極管的導通時間變長，因此可以降低變頻器的網側電流諧波含量。 變頻器輸入電抗器的安裝如圖1.2所示

圖1.2 變頻器輸入電抗器的安裝

直流電抗器和交流電抗器都可以用于遏制諧波，但兩者各有特點。Fe變頻器的電抗器附件使用效果對比如下：

表1 交流電抗器和直流電抗器使用效果比較

對比項目	交流電抗器	直流電抗器
諧波遏制效果	5次諧波38%	五次諧波30%
額定電流時的功率因數	0.9	0.95
浪涌電流遏制	約6%	1%以下
質量對比	1	0.13~0.23
體積對比	1	0.33~0.54
價格對比	1	0.5~0.85

1.2 建議加裝輸入電抗器的情況

A、變頻器所用之處的電源容量與變頻器容量之比為10：1以上，如圖1.3所示。

圖1.3 加裝進線電抗器的電源情況

B、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；

因為晶閘管設備也容易使電網的電壓波形發生畸變，和變頻器互相影響。所以，變頻器輸入側和晶閘管設備的輸入側都應該接入交流電抗器。

C、三相電源的電壓不平衡度較大（≥3％）；

變頻器三相整流橋在運行過程中，由于每相電壓接近振幅值時，濾波電容器上的電壓并不恒定，因此，三相充電電流的大小常常是不平衡的。線路電壓的不平衡，將導致變頻器三相輸入電流的更加不平衡。所以，當三相電壓的不平衡度>3%時，應考慮接入交流電抗器。

D、電壓綜合變形率大于5％，應加入交流電抗器或直流電抗器，以遏制諧波電流。

采用數字頻譜分析儀對各次諧波進行分析，然后對系統進行綜合判斷，其標準為電壓綜合變形率D：

E、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。

1.3 輸入電抗器的選擇

交流電抗器的選型主要依據有額定交流電流，電壓降，下面分別說明。

1.3.1 額定電流

額定交流電流是從發熱方面設計電抗器的長期工作電流，同時應該考慮足夠的高次諧波分量。電流值一定要大于等于電機的額定值。

1.3.2 電壓降

電壓降是指50HZ時，對應實際額定電流時電抗器線圈兩端的實際電壓降。進線電抗器的額定電壓降