电抗器滤波器的使用

应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理作者主题谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:43:56楼主在变频器使用中，经常会在进线侧和出线侧加电抗器、滤波器，现场操作人员和调试工程师经常会有这样的疑问：为什么要使用电抗器、滤波器？它们的原理和作用是什么？能解决哪些问实际问题？所以本次讨论针对以上问题，欢迎大家就以下内容展开讨论：1）输入电抗器能抑制谐波吗?2）输入电抗器能解决逆变器共直流母线时的环流问题吗?环流又是怎么产生的？3）输出电抗器能解决电机轴电流和反射电压的问题吗？轴电流，反射电压又是如何产生？4）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器等各起什么作用？5）电抗器、滤波器参数值的计算方法是什么？6）使用电抗器和滤波器要注意哪些问题?例如加输出电抗器，最大开关频率会有所限制，原因何在？在近一个月的时间，大家对此话题进行了深入的讨论，内容包括。1）输入和输出电抗器的作用。2）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器。3）电抗器、滤波器参数值的计算方法.相对而言，讨论更多的集中在电抗器方面。以下为本次探讨的发帖整理，查看原始交流内容请点击此处。谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:44:371楼1、和输出电抗器的作用作者主题quote:以下是引用yming在2012-01-1110:22:56的发言：加精支持。修改：在600KVA以上变压器。原因：变压器内阻太小，冲击电流太大。总之，是利用电感元件的“电流不能突变”的特性，应用到所有需要抑制有可能电流突变的场合。当电压（瞬时）波动时，如果有导致电流变化的趋势，电抗器产生反向自感电动势抵消电压变化，减缓电流波动。从而满足应用要求。因此，可以说，电抗器有抑制电压波动的功能（不是消除）。同样，再配合电容，就可构成滤波器（低通滤波、高通滤波、带通滤波等滤波器及各种陷波器），让指定范围的频率通过。谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:44:442楼quote:以下是引用wq1124在2012-01-1715:24:36的发言：电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中时不可缺少的，有不同的分类方法，按接法可分为并联电抗器和串联电抗器；按功能可分为限流电抗器和补偿电抗器；按用途可分为限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、阻尼电抗器等。变频器和调速器在使用过程中，经常会受到来自浪涌电流和浪涌电压的冲击，会严重损坏变频器和调速器的性能和使用寿命，所以要在其前面加装输入电抗器，用以抑制浪涌电压和浪涌电流，保护变频器和调速器，延长其使用寿命和防止谐波干扰，同时由于变频器和调速器是采用变频的方式调速的，所以在调速的时候经常会产生高次谐波和产生波形畸变，会影响设备正常使用，为此，须在输入端加装一个进线电抗器，可以改善变频器的功率因数及抑制谐波电流，滤除谐波电压和谐波电流，改善电网质量。总之，输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用时补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗，有效抑制dv/dt，降低高频漏电流，起到保护变频器，减小设备噪声的作用。直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途时将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流买充值，时逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。作者主题谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:44:513楼quote:以下是引用kdrjl在2012-02-0621:43:36的发言：quote:以下是引用金蝉在2012-02-0614:21:01的发言：电抗器的阻抗与电流的频率成正比，电容器的阻抗与电流的频率成反比。因此，在变频器输入侧加入电抗器，是为了消除电网电源带来的高次谐波干扰；而在输出侧加入电抗器，是为了补偿变频器通过传输导线输出的高次谐波损耗；由LC构成的滤波器，因为带宽较高，所以加在变频器输入侧或输出侧，是为了抑制变频器产生的高次谐波向周围电网和电子设备辐射；用户可以根据实际情况进行选配：对于独立设备而言：如果电网质量较好，设备引线较短，设备周围无其他电子设备，可以不加电抗器和滤波器；对于多种设备集中而言：为了使其他设备正常工作，应加输出滤波器；对于同一电网上有其它大容量直流设备而言：应在输入侧加电抗器和滤波器；对于变频器输出导线较长的设备（50m）而言：应在输出侧加输出电抗器。读后感：非常高兴看到用交流阻抗的概念来解释动态元件电感和电容的工作原理。简明且准确。用基本原理来解释其电路中的作用。好！不过，对于独立设备且电网质量好，可不必加电抗器的说法，我认为就不准确了。应该是对于有独立变压器的设备，且变压器的二次侧短路比大于设备容量的20倍（代替电抗器的作用），就可以不用再输入侧加电抗器了。另外，电抗器抑制di/dt的作用是双向的。我们在输入侧加入进线电抗器或变压器，目的不仅是为了削弱网侧对装置的谐波影响；同时也是为了防止设备侧的谐波对网侧的污染。谦总坛主作者主题经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:45:144楼quote:以下是引用望京男儿在2012-02-0621:52:46的发言：1)关于电抗器抑制谐波。首先，电抗器可以抑制本支路的电流谐波。由于对于高次谐波，电抗器呈高阻抗，因此电抗器会使高次谐波电压在本支路所阐释的谐波电流变小。其次，由于谐波电流变小，本支路的谐波对公共点上的谐波电压污染也就变小。第三，也是有些争论的，也是由于输入电抗器的高频时的高阻抗，在所在支路中，更大的分压了高次谐波电压，从而保护了该支路的其他设备能够较小的受到谐波电压的影响。当然，对于变频器而言，由于输入电抗器基本上是毫亨，甚至微亨，所以对一般的谐波，如5次，7次，所呈现的阻抗很小，因此不能很大的分担这些谐波谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:45:295楼quote:以下是引用望京男儿在2012-02-0621:58:55的发言：quote:以下是引用kdrjl在2012-02-0621:43:36的发言：quote:以下是引用金蝉在2012-02-0614:21:01的发言：电抗器的阻抗与电流的频率成正比，电容器的阻抗与电流的频率成反比。因此，在变频器输入侧加入电抗器，是为了消除电网电源带来的高次谐波干扰；而在输出侧加入电抗器，是为了补偿变频器通过传输导线输出的高次谐波损耗；由LC构成的滤波器，因为带宽较高，所以加在变频器输入侧或输出侧，是为了抑制变频器产生的高次谐波向周围电网和电子设备辐射；用户可以根据实际情况进行选配：作者主题对于独立设备而言：如果电网质量较好，设备引线较短，设备周围无其他电子设备，可以不加电抗器和滤波器；对于多种设备集中而言：为了使其他设备正常工作，应加输出滤波器；对于同一电网上有其它大容量直流设备而言：应在输入侧加电抗器和滤波器；对于变频器输出导线较长的设备（50m）而言：应在输出侧加输出电抗器。读后感：非常高兴看到用交流阻抗的概念来解释动态元件电感和电容的工作原理。简明且准确。用基本原理来解释其电路中的作用。好！不过，对于独立设备且电网质量好，可不必加电抗器的说法，我认为就不准确了。应该是对于有独立变压器的设备，且变压器的二次侧短路比大于设备容量的20倍（代替电抗器的作用），就可以不用再输入侧加电抗器了。另外，电抗器抑制di/dt的作用是双向的。我们在输入侧加入进线电抗器或变压器，目的不仅是为了削弱网侧对装置的谐波影响；同时也是为了防止设备侧的谐波对网侧的污染。并不完全同意前辈的意见。1）当二次侧短路容量与设备容量太大的时候，恰恰需要输入电抗器。我考虑可能主要是为了增大短路阻抗，起保护作用，尤其是换向时候的短路。2）对于电抗器起双向的作用。我觉得从下面这个角度理解更科学一些，电抗器对电网中的高频电压呈现高阻抗，所以使得所在支路的谐波电流减小。从而抑制了谐波电流对公共点的污染。谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:45:546楼作者主题quote:以下是引用凌飞翼在2012-02-0622:16:56的发言：如果大家都能认识到“电抗器”的高次谐波阻挡作用，那么进线电抗器、出线滤波器就不仅仅是为了保护变频器和为了增加电机引线的长度那么狭隘了！交流回路，特别是用方波堆砌成的交流变频回路，太值得好好研究了：我们曾经用一台3kW容量的电抗器和一个靠近水泵的独立变频器箱，解决了流量、温度数据无规则跳动的问题。那是一个及其典型的变频器污染供电回路的现象。因此，我不赞同根据容量提出的小变频器就可以省略进出线电抗器的说法。谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:46:057楼quote:以下是引用相信在2012-02-1010:00:57的发言：谈谈本人所学的和知道的关于变频器与电抗器变频器输入侧功率因数偏低的原因，与工频电动机的运行功率因数低有着重要的区别。由于电动机是感性负载，运行电流的相位滞后于电压，功率因数的高低取决于电流与电压之间的相位关系。而变频器功率因数低是由其电路结构造成的。变频器通常是“交一直一交”式结构，即三相交流电源经三相整流桥和滤波电容器变为直流，再经控制电路和逆变管转换为频率可调的交流电。在整流过程中，只有当交流电源的瞬时值大于直流电压UD时，整流二极管才会导通，整流桥中才有充电电流，显然，充电电流总是出现在电源峰值附近的有限时间内，呈不连续的脉冲波形。这种非正弦波具有很强的高次谐波成分。高次谐波的瞬时功率一部分为“+”，另一部分为“一”，属于无功功率。这种无功功率使得变频调速系统的功率因数较低，约为0.7-0.75。由于变频器输入侧功率因数较低的原因。不是电流波形滞后于电压，而是高次谐波电流造成的，所以不能通过并联补偿电容器来提高功率因数.而应设法减小高次谐波电流，具体措施就是接入电抗器。DL是直流电抗器，接在整流桥与滤波电容器之间。使用其中一种就有明显效果，两种共同使用可将功率因数提高到0.95以上。直流电抗器除了提高功率因数外。还能限制接通电源瞬间的充电涌流。另外，不允许在变频器输出端，即与电动机的连接端并接电容器。因为变频器输出的所谓正弦波，实际上是脉冲宽度和占空比的大小按正弦规律分布的脉宽调制波，这个脉冲序列是变频器中逆变管不断交替导通形成的，如果在输出端接入电容器，则逆变管在交替导通过程中，不但要向电动机提供电流，还会增加电容器的充电电流和放电电流，会导致逆变管损坏。电抗器对大部分变频器来说不是标准配置，是选配件。应根据需要选用。有时为了降低设备投资的成本而不接交流电抗器，容忍变频调速系统在低功率因数下运行。作者主题谦总坛主经验值:3073发帖数:2039精华帖:2主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理2012-03-2114:46:298楼quote:以下是引用一只小白在2012-02-1115:48:26的发言：一.输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。二.输入