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变频器选用件的特点和应用
变频器选用件的特点和应用
1.概述
众所周知，电机的转速和电源的频率是线性关系。变频器就是利用这一原理将50Hz的市电通过整流和逆变转换为频率可调的电源。由于变频器是通过CPU产生6组脉宽可调的SPWM波控制三相的6组功率元件导通/关断，从而形成电压、频率可调的三相输出电压。其输出电压和输出电流是由SPWM波和三角载波的交点产生的，不是标准的正弦波，包含较强的高次谐波成分，对电网上的其他设备产生很强的干扰，甚至造成不能使用。为了减小变频器对其他设备和电网的干扰，同时防止电网其他干扰源对变频器的干扰，需要在变频器的输入、输出端增加滤波器、电抗器等抗干扰设备，为此瓦蓝科技推出适用与不同规格变频器的滤波器、电抗器、制动电阻和制动单元，方便用户使用。
2 变频器选用件的特点和应用
2.1 交流电抗器
串联在电源与变频器输入侧，用于抑制输入电流的高次谐波，减少电源浪涌对变频器的冲击，改善三相电源的不平衡性，提高输入电源的功率因数（提高到0.75-0.85）。建议在下列情况下使用输入交流电抗器：变频器所用之处的电源容量与变频器容量之比为101以上； 同一电源上接有晶闸管设备或带有开关控制的功率因数补偿装置； 三相电源的电压不平衡度较大（≥3％）； 由于交流电抗器体积较大，成本较高，变频器功率＞30kW时才考虑配置交流电抗器。
2.2 直流电抗器
直流电抗器串联在直流中间环节母线中（端子P1、P＋之间）。主要是减小输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数（提高到0.95）。此电抗器可与交流电抗器同时使用，变频器功率＞30kW时才考虑配置。
2.3 滤波器
在变频器输入、输出电路中，有许多高频谐波电流，滤波器用于抑制变频器产生的电磁干扰噪声的传导，也可抑制外界无线电干扰以及瞬时冲击、浪涌对变频器的干扰。根据使用位置的不同可以分为输入滤波器和输出滤波器。
输入滤波器有2种，线路滤波器和辐射滤波器：
（1）线路滤波器串联在变频器输入侧，由电感线圈组成，通过增大电路的阻抗减小频率较高的谐波电流；在需要使用外控端子控制变频器时，如果控制回路电缆较长，外部环境的干扰有可能从控制回路电缆侵入，造成变频器误动作，此时将线路滤波器串联在控制回路电缆上，可以消除干扰。
（2）辐射滤波器并联在电源与变频器输入侧，由高频电容器组成，可以吸收频率较高具有辐射能量的谐波成分，用于降低无线电噪声。线路滤波器和辐射滤波器同时使用效果更好。
输出滤波器串联在变频器输出侧，由电感线圈组成，可以减小输出电流中的高次谐波成分，抑制变频器输出侧的浪涌电压，同时可以减小电动机由高频谐波电流引起的附加转矩。注意输出滤波器到变频器和电机的接线尽量缩短，滤波器亦应尽量靠近变频器。
2.4 制动电阻和制动单元
在变频器停止和降速时，由于电机的惯性，电机会处于再生制动状态，产生再生能量回馈给直流回路，消耗在内置制动电阻上，如果减速时间设定较短，造成直流母线电压升高过快，能量来不及消耗掉，可能超过电容的耐压或开关元件的容许电压，会造成变频器损坏。因此生产厂家为不同规格的变频器配备制动电阻或制动单元。用户在使用变频器时将制动电阻（P、DB）或制动单元（P、N）连接在直流母线两端，以便在直流母线电压升高到一定时，通过制动电阻或制动单元消耗掉多余的能量，保护变频器。
制动电阻与使用电机的飞轮转矩有密切关系，而电机的飞轮转矩在运行时是变化的，因此准确计算制动电阻比较困难，而且没有必要，通常情况是采用经验公式取一个近似的值。
制动电阻R＞＝2UD/Ie UD＝700V
Ie：变频器额定电流
制动电阻P＞＝a UD2/Ie
a为常数，电机容量小时取小，反之取大。
一般情况下，选用合适的制动电阻即可，如果电机功率较大，为了提高变频器在减速时的制动能力，同时使用合适的制动电阻和制动单元，效果较好。
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