一、引言
如今的電力電子技術(shù)隨著時代的變遷，歷經(jīng)多年的發(fā)展，從20世紀(jì)90年代開始，交流變頻調(diào)速就成為了電力傳動領(lǐng)域中的主流，在整個工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用面也在日益拓寬。但考慮到變頻器主要是應(yīng)用在各種電氣環(huán)境中，一旦未采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會直接影響到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。經(jīng)過多年實(shí)踐證明，使用電抗器能夠有效防止操作交流進(jìn)線開關(guān)引起的過電壓和浪涌電流對其的影響，與此同時還可以減少諧波對電網(wǎng)的污染，提高功率因數(shù)。
二、應(yīng)用在變頻控制系統(tǒng)當(dāng)中的三種常見電抗器
（1）進(jìn)線電抗器LA1，又稱功率協(xié)調(diào)電抗器，可以限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，提供有效保護(hù)，提高其功率因數(shù)。電抗器接入或不接入進(jìn)線時，輸入電網(wǎng)的諧波電流。
（2）DC電抗器LDC DC電抗器連接在變頻系統(tǒng)的DC整流環(huán)節(jié)和變頻環(huán)節(jié)之間。LDC可以使變頻環(huán)節(jié)運(yùn)行更加穩(wěn)定，提高功率因數(shù)。
（3）輸出電抗器LA2連接到輸出和負(fù)載(電機(jī))之間，以抑制噪聲。
三、有那些地方需要安裝進(jìn)線電抗器？
進(jìn)線電抗器既能防止電網(wǎng)的干擾，又能減少整流機(jī)組產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染。當(dāng)電源容量較大時，更需要防止各種過電壓引起的電流沖擊，因?yàn)樗鼈儗υO(shè)備內(nèi)的整流二極管和濾波電容是有害的。因此，連接進(jìn)線電抗器有利于改善設(shè)備運(yùn)行系列。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在以下場合，必須安裝進(jìn)線電抗器，以保持可靠運(yùn)行。
（1）電源容量600千伏安及以上時，安裝位置距大容量電源10m以內(nèi)。
（2）三相電源電壓不平衡率大于3%。
（3）其他晶閘管變流器共用同一個進(jìn)線電源，或者進(jìn)線電源的端子連接一個可以通過開關(guān)調(diào)節(jié)功率因數(shù)的電容裝置。
四、進(jìn)線電抗器容量的選擇
輸入電抗器的容量可以根據(jù)電抗器各相繞組上的預(yù)期電壓降來確定。進(jìn)線電抗器的壓降不宜過大，會影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩。正常情況下，4% (8.8V)的進(jìn)線電壓就足夠了。在較大容量的設(shè)備中，如75kW以上，可以選擇10V壓降。
五、直流和輸出電抗器的功能都有哪些？
在有DC環(huán)節(jié)的變頻系統(tǒng)中，整流后接DC電抗器可有效提高功率因數(shù)，配合得當(dāng)可提高到0.95。另外，DC電抗器可以使逆變器穩(wěn)定運(yùn)行，限制短路電流，所以很多廠家生產(chǎn)的55kW以上的變頻產(chǎn)品都是隨機(jī)供給DC電抗器的。其主要作用是補(bǔ)償長線分布電容的影響，抑制輸出諧波，從而降低噪聲。有些廠家也提供在有或無輸出電抗器的情況下，連接電動機(jī)的導(dǎo)線的最大允許長度。
六、相交流進(jìn)線電抗器的設(shè)計(jì)計(jì)算
選擇電抗器的額定壓降δ ul，計(jì)算出電抗器的額定工作電流in后，即可計(jì)算出電抗器的電感XL。電抗器的電感x1由公式(3)獲得:XL =δUL/英寸(ω)(3)
利用上述數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。
反應(yīng)堆堆芯窗口面積a、電流in和線圈匝數(shù)n之間的關(guān)系如公式(5)所示:A=InN/(jKA)(5)
式中:j-電流密度，可根據(jù)容量選擇2 ~ 2.5a/mm2；
ka-窗口填充系數(shù)，約為0.4 ~ 0.5。
鐵芯截面積與窗口面積的乘積關(guān)系如公式(6)所示:
SA=UI/(4.44fBjKsKA×10-4)(6)
從公式(6)可以看出，根據(jù)反應(yīng)器容量UI (= δ ulin)的值，通過選擇合適的鐵芯，橫截面積SA的乘積能量可以符合公式(6)的關(guān)系。
為了使進(jìn)線電抗器具有更好的線性度，鐵芯中應(yīng)有適當(dāng)?shù)臍庀?。調(diào)整氣隙可以改變電感。氣隙的大小可以先通過測量2 ~ 5 mm內(nèi)的電感值來調(diào)整。
七、電抗器電感的測定
（1）反應(yīng)堆電感的測定
電抗器的電感與其工作條件有很大的關(guān)系，并且是非線性的，因此應(yīng)盡可能在實(shí)際工作條件下測量電抗器。在電抗器上分別加上DC電流Id和交流電流I ~后，用電容C=200μF分開交流和DC電路，測量LDC兩端的交流電壓U ~和交流電流I ~值。
（2）交流電抗器電感的測量
帶鐵芯的交流電抗器的電感不宜用電橋測量，因?yàn)殡姼袦y量電橋的工頻一般為1000Hz，所以電感測量電橋只能用于測量空心電抗器。
對于疊放硅鋼片的交流電抗器，可用電源的交流伏特計(jì)-安培計(jì)法測量電感，通過電抗器的電流可略小于額定值。
結(jié)語：
與變頻器匹配的三種電抗器對變頻控制系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，其中進(jìn)線電抗器的作用最為重要，可以有效保護(hù)整流變頻系統(tǒng)免受過電壓和浪涌電流的影響，提高變頻系統(tǒng)的功率因數(shù)。國產(chǎn)反應(yīng)器質(zhì)量好，成本低，值得推廣應(yīng)用。
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