3.输入电抗器选择
根据运行经验,在下列场合应考虑安装输入电抗器,才能保证变频器安全可靠的运行。
1)变频器所接电源的容量与变频器容量之比为10:1以上;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,如图3所示。
2)三相电源电压不平衡率大于3%。电源电压不平衡率K可按下式计算:
式中:Umax为最大一相电压;Umin为最小一相电压;Up为三相平均电压。
3)其它晶闸管整流装置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调整功率因数的电容器装置。
(1)输入电抗器的容量选择
输入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。
输入电抗器的电感量L可按下式计算:
L=△UL/(2πfIn)=0.04UV/(2πfIn)
式中:UV为交流输入相电压有效值(V);ΔUL为电抗器额定电压降(V);In为电抗器额定电流(A);f为电网频率(Hz)。
输入电抗器的电感量L也可由下面公式计算:
L=(2%~5%)Y/6.18×f×I
式中:U为额定电压V;为I额定电流A;f为最大频率Hz。
输入电抗器压降不宜取得过大,压降过大会影响电动机转矩。一般情况下选取进线电压的4%(8.8V),在较大容量的变频器中,如75kW以上可选用10V压降。
(2)输入电抗器的额定电流IL的选用
单相变频器配置的输入电抗器的额定电流IL按等于变频器的额定电流IN选取,三相变频器配置的输入电抗器的额定电流IL按变频器的额定电流IN×0.82选取。电压源变频器电源侧交流电抗器的电感量,采用3%阻抗即可使总谐波电流畸变下降到原先的44%左右。选用2~4%的压降阻抗是对相电压而言,即:
可以选择工作电流为170A,电感值在0.123mH左右的电抗器即可。在工程设计中需考虑电感值和电流值两方面,电流值一定要大于等于额定值,电感值略偏大有利于减少谐波,但电压降会超过3%,设计中还要考虑电源内部阻抗,电源变压器功率大于10倍变频器功率,而且线路很短的场合,电源内阻小,不仅需要使用输入侧交流电抗器,而且要选择较大的电感值,例如选用4~5%阻抗的电感量。
4.结语
用于变频调速系统的输入电抗器,是减少变频器对电网污染的必须配置,所以正确选用变频调速系统时应优化选择制输入多块钱,不但可以减少对电网的污染,也可使所设计的变频调速系统具有高的可靠性能指标。
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