變頻器配電抗器和濾波器到底怎么用？

    很多人都使用過(guò)變頻器，可是在一些場(chǎng)合，我們需要為變頻器增加，輸入/輸出電抗器，輸入/輸出濾波器，那么你知道這些元器件的功能和作用嗎？

    變頻器和電動(dòng)機(jī)之間的接線超長(zhǎng)時(shí)，隨著變頻器輸出電纜的長(zhǎng)度增加，其分布電容明顯 增大，從而造成變頻器逆變輸出的容性尖峰電流過(guò)大，會(huì)引起變頻器過(guò)流跳閘保護(hù)，因此必須使用輸出電抗器或du/dt濾波器、正弦波濾波器等裝置對(duì)這種容性 尖峰電流進(jìn)行限制。輸出電抗器用于補(bǔ)償在電機(jī)電纜長(zhǎng)距離敷設(shè)時(shí)引起的線路電容的充電電流，也可用來(lái)抑制諧波。

變頻器接入輸出電抗器的作用：

1、改善電機(jī)的絕緣特性，減少電機(jī)噪音，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。

2、增加變頻器到電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)線距離。

3、可以有效抑制變頻器的IGBT開關(guān)時(shí)產(chǎn)生的瞬間高電壓，減少電壓對(duì)電纜絕緣和電機(jī)的不良影響。

4、改善輸出電流波形。

132kw電機(jī)由變頻器控制需要加進(jìn)線出線電抗器嗎？

    加進(jìn)線電抗器可以抑制變頻器對(duì)電網(wǎng)的干擾，加出線電抗器可以抑制諧波，減少損耗！加了更好，不加也可以！

    132kw屬于大功率的變頻設(shè)備，工作是對(duì)附近的電子設(shè)備和電源是有一定干擾的。加了當(dāng)然好，但也不是必須的，如果變頻器用一電源的還有其他的一些功率較小的設(shè)備或者工作環(huán)境內(nèi)有一些電子設(shè)備，建議還是加上一個(gè)，要不有時(shí)候會(huì)出一些莫名其妙的問(wèn)題，出現(xiàn)了原因還不好找！

110KW風(fēng)機(jī)變頻控制，變頻器要不要加電抗器，是加進(jìn)線端，還是電機(jī)端，變頻器到電機(jī)的線有120米。

    不需要。輸入端加電抗器是為了防止輸入電源的干擾，輸出端電抗器是為了變頻器輸入脈沖波對(duì)外界的干擾及削弱高頻脈沖，一般場(chǎng)合都不需要。

    110KW的風(fēng)機(jī)，一般用150平方電纜線，對(duì)于120米得距離，綽綽有余，不存在降壓的問(wèn)題，所以，沒(méi)必要增加電抗器。而且，即使要增加，輸出端電抗器還得要相應(yīng)變頻器專用，貴的很。

輸出電抗器鐵心溫度達(dá)到130度，有什么辦法解決？變頻器到電機(jī)電纜長(zhǎng)500米。

    諧波含量太大了，導(dǎo)致鐵芯的渦流損耗太大

1）如果重新制作的話，可以更換低損耗的硅鋼片來(lái)降低勵(lì)磁損耗；或者選取更薄的硅鋼片，來(lái)降低渦流損耗；或者降低設(shè)計(jì)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm

2）如果已經(jīng)是成品，可以加風(fēng)扇冷卻一下；或者在電路中增加電感量，這樣就能降低諧波的含量，來(lái)降低鐵芯的渦流損耗。

電機(jī)是150kw的需要用變頻器啟動(dòng)的，是在變頻的輸入端加電抗器還是加個(gè)接觸器呢？這兩個(gè)都有那些好處啊

    直接安裝自動(dòng)空氣斷路器就可以了，加電抗器可以延緩輸入電壓的衰減，接觸器不可以安裝，無(wú)意義。

變頻器和電機(jī)連接的電纜線多長(zhǎng)需要安裝電抗器

    變頻器與電機(jī)的距離較長(zhǎng)時(shí)，電纜的壓降會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)矩降低，電纜的高頻漏電流會(huì)增加，從而引起變頻器輸出電流的增加，使變頻器發(fā)生過(guò)流跳閘。應(yīng)采取分布電容削減措施（電纜外不要使用金屬套管，將各相電纜分開進(jìn)行接線等），同時(shí)降低載波頻率這個(gè)參數(shù)，來(lái)減小高頻漏電流。

電纜線多長(zhǎng)需要安裝電抗器？安裝電抗器和電纜線多長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系。

    安裝電抗器，有助于改善電源側(cè)的功率因數(shù)。為了改善電源側(cè)的功率因數(shù)可以安裝電抗器。

    當(dāng)有下述情況時(shí)必須設(shè)置DC電抗器或AC電抗器：

1.變頻器連接到了600KVA以上的電源變壓器上或進(jìn)行進(jìn)相電容器的切換時(shí)。

2.當(dāng)同一電源系統(tǒng)連接有直流驅(qū)動(dòng)器等晶閘管變換器時(shí)，必須設(shè)置DC電抗器或AC電抗器。

如何根據(jù)電機(jī)功率選擇合適的變頻器？變頻器的輸入端和輸出端在什么情況下可以不加電抗器？

    在選擇變頻器時(shí)，對(duì)應(yīng)廠家有功率匹配表，依照這個(gè)選擇是較合理的，另，或電話他們的技術(shù)支持。

    一般根據(jù)功率來(lái)選就是了，變頻器的功率和電機(jī)功率一樣即可，一般都不用加電抗器，大變頻器帶小電機(jī)是沒(méi)有問(wèn)題的，但小變頻器帶不動(dòng)大電機(jī)，道理很簡(jiǎn)單，你背小孩容易，小孩背你難。

如果電機(jī)功率小而選擇的變頻器功率卻大，會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？沒(méi)問(wèn)題

電機(jī)功率大而變頻器卻選了小的功率，又會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象呢？

    帶不動(dòng)，變頻器報(bào)過(guò)流。電機(jī)功率小，而變頻器功率大，這就好比大馬拉小車，此時(shí)變頻器的保護(hù)功能可能面臨失效的危險(xiǎn)，如過(guò)流、過(guò)載保護(hù)等。并且增加了投資

    電機(jī)功率大，而變頻器功效小，就好比小馬拉大車，把小馬給累死了，而車未必能拉動(dòng)，即使拉動(dòng)了，小馬也會(huì)因?yàn)檫^(guò)度勞累而導(dǎo)致早衰。

    變頻器選小了起動(dòng)不是那么平滑，甚至吃力或者燒毀變頻器，這是肯定的，變頻器輸入端一般在電網(wǎng)不穩(wěn)定的時(shí)候加入進(jìn)線電抗器，如果穩(wěn)定的話可以不加進(jìn)線電抗器，輸出側(cè)的電抗器的選型一般看變頻器到電機(jī)的距離了，如果不是太遠(yuǎn)可以不加，如果超過(guò)100米就要加了！

變頻器柜為什么要加進(jìn)線電抗器出線電抗器直流電抗器

    進(jìn)線電抗器用來(lái)抗干擾的防止變頻器和其它設(shè)備之間互相干擾。出線電抗器是用來(lái)濾波用的一般變頻的載波頻率在2~10khz 之間 用來(lái)濾波可以使得 輸出波形更平滑。進(jìn)線電抗器是防止變頻器對(duì)電網(wǎng)及周邊設(shè)備造成的諧波干擾。

    出線電抗器是為了優(yōu)化變頻器輸出的交流電波形，因?yàn)樽冾l器輸出的是高頻的矩形波。另外還可以防止變頻器出線側(cè)的對(duì)地電容，延長(zhǎng)變頻器到電機(jī)側(cè)的電纜長(zhǎng)度。

在變頻器前加濾波器好還是進(jìn)線電抗器好

電抗器

電抗器

    電力網(wǎng)中所采用的電抗器，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)無(wú)導(dǎo)磁材料的空心線圈。它可以根據(jù)需要布置為垂直、水平和品字形三種裝配形式。在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制，要保持電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此，為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求，常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器，增大短路阻抗，限制短路電流。由于采用了電抗器，在發(fā)生短路時(shí)，電抗器上的電壓降較大，所以也起到了維持母線電壓水平的作用，使母線上的電壓波動(dòng)較小，保證了非故障線路上的用戶電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

濾波器

濾波器

    對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電路，就是濾波器。

    其功能就是得到一個(gè)特定頻率或消除一個(gè)特定頻率，利用這個(gè)特性可以將通過(guò)濾波器的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，而得到一個(gè)特定頻率的正弦波，

進(jìn)線電抗器

    進(jìn)線電抗器，主要目的是為了減小變頻器的整流單元和整流/回饋單元的諧波電流，同時(shí)也減小了換向缺口。電抗器的作用同電網(wǎng)短路功率和傳動(dòng)裝置功率之比有關(guān)。電網(wǎng)短路功率同傳動(dòng)裝置功率之比推薦＞33:1。

    進(jìn)線電抗器也能限制由于電源電位的突降(如由于補(bǔ)償設(shè)備或接地故障)而產(chǎn)生的電流沖擊。

選擇進(jìn)線電抗器需考慮哪些因素

1）進(jìn)線電抗器的電流按照裝置的進(jìn)線電流選擇即可，也就是按照變頻器最大輸入電流來(lái)選擇進(jìn)線電抗器的工作電流；

2）進(jìn)線電抗器壓降值：

    當(dāng)變頻器的整流單元為不可回饋的整流裝置時(shí)，進(jìn)線電抗器選擇2%電壓降的；

    當(dāng)變頻器的整流單元為可回饋的整流裝置時(shí)，應(yīng)使用4%的網(wǎng)側(cè)進(jìn)線電抗器。

需要安裝進(jìn)線電抗器的場(chǎng)合

    進(jìn)線電抗器既能阻止來(lái)自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的污染，當(dāng)電源容量很大時(shí)，更要防止各種過(guò)電壓引起的電流沖擊，因?yàn)樗鼈儗?duì)變頻器內(nèi)整流二極管和濾波電容器都是有害的。因此接入進(jìn)線電抗器，對(duì)改善變頻器的運(yùn)行狀況是有好處的。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在下列場(chǎng)合一定要安裝進(jìn)線電抗器，才能保證變頻器可靠的運(yùn)行。

1）電源容量為600kVA及以上，且變頻器安裝位置離大容量電源在10m以內(nèi)；

2）三相電源電壓不平衡率大于3％；

3）其它晶閘管變流器與變頻器共用同一進(jìn)線電源，或進(jìn)線電源端接有通過(guò)開關(guān)切換以調(diào)整功率因數(shù)的電容器裝置。

變頻器選型：變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：

1、采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。

2、變頻器的負(fù)載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負(fù)載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時(shí)的方式方法。

3、變頻器與負(fù)載的匹配問(wèn)題；I.電壓匹配；變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。II. 電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機(jī)的額定電流相符。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過(guò)載能力。III.轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生。

4、在使用變頻器驅(qū)動(dòng)高速電機(jī)時(shí)，由于高速電機(jī)的電抗小，高次諧波增加導(dǎo)致輸出電流值增大。因此用于高速電機(jī)的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機(jī)的選型。

5、變頻器如果要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)要采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

6、對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高溫，高海拔，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。

變頻器和電機(jī)的距離確定電纜和布線方法

1、變頻器和電機(jī)的距離應(yīng)該盡量的短。這樣減小了電纜的對(duì)地電容，減少干擾的發(fā)射源。

2、控制電纜選用屏蔽電纜，動(dòng)力電纜選用屏蔽電纜或者從變頻器到電機(jī)全部用穿線管屏蔽。3、電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線，其最小距離為500mm。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長(zhǎng)距離平行走線，這樣才能減少變頻器輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們按90度角交叉。與變頻器有關(guān)的模擬量信號(hào)線與主回路線分開走線，即使在控制柜中也要如此。

4、與變頻器有關(guān)的模擬信號(hào)線最好選用屏蔽雙絞線，動(dòng)力電纜選用屏蔽的三芯電纜（其規(guī)格要比普通電機(jī)的電纜大檔）或遵從變頻器的用戶手冊(cè)。

變頻器控制

主回路：

    電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他的受電設(shè)備，需要根據(jù)變頻器的容量大小來(lái)決定是否需要加電抗器；濾波器是安裝在變頻器的輸出端，減少變頻器輸出的高次諧波，當(dāng)變頻器到電機(jī)的距離較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)該安裝濾波器。雖然變頻器本身有各種保護(hù)功能，但缺相保護(hù)卻并不完美，斷路器在主回路中起到過(guò)載，缺相等保護(hù)，選型時(shí)可按照變頻器的容量進(jìn)行選擇�？梢杂米冾l器本身的過(guò)載保護(hù)代替熱繼電器。

控制回路：

    具有工頻變頻的手動(dòng)切換，以便在變頻出現(xiàn)故障時(shí)可以手動(dòng)切工頻運(yùn)行，因輸出端不能加電壓，固工頻和變頻要有互鎖。

變頻器的接地：

    變頻器正確接地是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制噪聲能力的重要手段。變頻器的接地端子的接地電阻越小越好，接地導(dǎo)線的截面不小于4mm，長(zhǎng)度不超過(guò)5m。變頻器的接地應(yīng)和動(dòng)力設(shè)備的接地點(diǎn)分開，不能共地。信號(hào)線的屏蔽層一端接到變頻器的接地端，另一端浮空。變頻器與控制柜之間電氣相通。

變頻器控制柜設(shè)計(jì)：

    變頻器應(yīng)該安裝在控制柜內(nèi)部，控制柜在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下問(wèn)題

散熱問(wèn)題：

    變頻器的發(fā)熱是由內(nèi)部的損耗產(chǎn)生的。在變頻器中各部分損耗中主要以主電路為主，約占98控制電路。

    為了保證變頻器正�？煽窟\(yùn)行，必須對(duì)變頻器進(jìn)行散熱我們通常采用風(fēng)扇散熱；變頻器的內(nèi)裝風(fēng)扇可將變頻器的箱體內(nèi)部散熱帶走，若風(fēng)扇不能正常工作，應(yīng)立即停止變頻器運(yùn)行；大功率的變頻器還需要在控制柜上加風(fēng)扇，控制柜的風(fēng)道要設(shè)計(jì)合理，所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)，排風(fēng)通暢，避免在柜中形成渦流，在固定的位置形成灰塵堆積；根據(jù)變頻器說(shuō)明書的通風(fēng)量來(lái)選擇匹配的風(fēng)扇，風(fēng)扇安裝要注意防震問(wèn)題。

電磁干擾問(wèn)題：

1、變頻器在工作中由于整流和變頻，周圍產(chǎn)生了很多的干擾電磁波，這些高頻電磁波對(duì)附近的儀表、儀器有一定的干擾，而且會(huì)產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波會(huì)通過(guò)供電回路進(jìn)入整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)，從而影響其他儀表。如果變頻器的功率很大占整個(gè)系統(tǒng)25以上，需要考慮控制電源的抗干擾措施。

2、當(dāng)系統(tǒng)中有高頻沖擊負(fù)載如電焊機(jī)、電鍍電源時(shí)，變頻器本身會(huì)因?yàn)楦蓴_而出現(xiàn)保護(hù)，則考慮整個(gè)系統(tǒng)的電源質(zhì)量問(wèn)題。

防護(hù)問(wèn)題需要注意以下幾點(diǎn)：

1、防水防結(jié)露：如果變頻器放在現(xiàn)場(chǎng)，需要注意變頻器柜上方不的有管道法蘭或其他漏點(diǎn)，在變頻器附近不能有噴濺水流，總之現(xiàn)場(chǎng)柜體防護(hù)等級(jí)要在IP43以上。

2、防塵：所有進(jìn)風(fēng)口要設(shè)置防塵網(wǎng)阻隔絮狀雜物進(jìn)入，防塵網(wǎng)應(yīng)該設(shè)計(jì)為可拆卸式，以方便清理，維護(hù)。防塵網(wǎng)的網(wǎng)格根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況確定，防塵網(wǎng)四周與控制柜的結(jié)合處要處理嚴(yán)密。

3、防腐蝕性氣體：在化工行業(yè)這種情況比較多見，此時(shí)可以將變頻柜放在控制室中。

變頻器接線規(guī)范：

    信號(hào)線與動(dòng)力線必須分開走線：使用模擬量信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制變頻器時(shí)，為了減少模擬量受來(lái)自變頻器和其它設(shè)備的干擾，請(qǐng)將控制變頻器的信號(hào)線與強(qiáng)電回路（主回路及順控回路）分開走線。距離應(yīng)在30cm以上。即使在控制柜內(nèi)，同樣要保持這樣的接線規(guī)范。該信號(hào)與變頻器之間的控制回路線最長(zhǎng)不得超過(guò)50m。

    信號(hào)線與動(dòng)力線必須分別放置在不同的金屬管道或者金屬軟管內(nèi)部：連接PLC和變頻器的信號(hào)線如果不放置在金屬管道內(nèi)，極易受到變頻器和外部設(shè)備的干擾；同時(shí)由于變頻器無(wú)內(nèi)置的電抗器，所以變頻器的輸入和輸出級(jí)動(dòng)力線對(duì)外部會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的干擾，因此放置信號(hào)線的金屬管或金屬軟管一直要延伸到變頻器的控制端子處，以保證信號(hào)線與動(dòng)力線的徹底分開。模擬量控制信號(hào)線應(yīng)使用雙股絞合屏蔽線，電線規(guī)格為0.75mm2。在接線時(shí)一定要注意，電纜剝線要盡可能的短（5-7mm左右），同時(shí)對(duì)剝線以后的屏蔽層要用絕緣膠布包起來(lái)，以防止屏蔽線與其它設(shè)備接觸引入干擾。

    為了提高接線的簡(jiǎn)易性和可靠性，推薦信號(hào)線上使用壓線棒端子。

變頻器的運(yùn)行和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置：

    變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。最低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

最高運(yùn)行頻率：一般的變頻器最大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長(zhǎng)度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。

電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。

常見故障分析：

過(guò)流故障：

    過(guò)流故障可分為加速、減速、恒速過(guò)電流。其可能是由于變頻器的加減速時(shí)間太短、負(fù)載發(fā)生突變、負(fù)荷分配不均，輸出短路等原因引起的。這時(shí)一般可通過(guò)延長(zhǎng)加減速時(shí)間、減少負(fù)荷的突變、外加能耗制動(dòng)元件、進(jìn)行負(fù)荷分配設(shè)計(jì)、對(duì)線路進(jìn)行檢查。如果斷開負(fù)載變頻器還是過(guò)流故障，說(shuō)明變頻器逆變電路已環(huán)，需要更換變頻器。

過(guò)載故障：

    過(guò)載故障包括變頻過(guò)載和電機(jī)過(guò)載。其可能是加速時(shí)間太短，電網(wǎng)電壓太低、負(fù)載過(guò)重等原因引起的。一般可通過(guò)延長(zhǎng)加速時(shí)間、延長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等。負(fù)載過(guò)重，所選的電機(jī)和變頻器不能拖動(dòng)該負(fù)載，也可能是由于機(jī)械潤(rùn)滑不好引起。如前者則必須更換大功率的電機(jī)和變頻器；如后者則要對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行檢修。欠壓：說(shuō)明變頻器電源輸入部分有問(wèn)題，需檢查后才可以運(yùn)行。

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