变频器是否需要加进线出线电抗器-低压开关柜

1、变频器用到的电抗器有 3 种：进线电抗器、出线电抗器、直流电抗器。 1、进线电抗器 主要作用是抑制进线电源的网侧谐波， 增大进线电源主回路的短路阻抗。 据 此灵活考虑是否使用。 2、出线电抗器 主要作用是平衡出线电缆的分布容性负载， 增大出线主回路的短路阻抗。 两 台以上变频器并联运行时， 还起到限制换相环流和负荷平衡的作用。 前者考虑电缆的长度而 确定是否使用，后者则必须使用。 3、直流电抗器 主要用于公共直流母线型的交 - 直-交变频传动系统中。 如果公共整流器的电 流数学模型为感性负载，则必须使用；如果是容性负载，则可以不用。不管哪种情况，使用 直流电抗器都能起到抑制直流电流波动的作用。

2、 与变频器配套用的电抗器有 3 种： 1）进线电抗器 LA1 又称电源协调电抗器，它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电 流冲击， 有效地保护变频器和改善其功率因数。 接入与未接入进线电抗器时， 变频器输入电 网谐波电流的情况。 2）直流电抗器 LDC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，LDC能使逆 变环节运行更稳定，及改善变频器的功率因数。 3）输出电抗器 LA2 接在变频器输出端与负载（电机）之间，起到抑制变频器噪声的作用。 3 需要安装进线电抗器的场合 进线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， 当 电源容量很大时， 更要防止各种

3、过电压引起的电流冲击， 因为它们对变频器内整流二极管和 滤波电容器都是有害的。 因此接入进线电抗器， 对改善变频器的运行状况是有好处的。 根据 运行经验，在下列场合一定要安装进线电抗器，才能保证变频器可靠的运行。 1）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。 2）三相电源电压不平衡率大于 3。 3）其它晶闸管变流器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以调整 功率因数的电容器装置。 4 进线电抗器容量的选择 进线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。 进线电抗器压降不宜取得过大，压降过大会影响电机转矩。一般情况下选取进线电压的4

4、 （8.8V ）已足够 , 在较大容量的变频器中如 75kW以上可选用 10V 压降。 5 直流电抗器和输出电抗器的作用 在有直流环节的变频系统中， 在整流器后接入直流电抗器可以有效地改善功率因数， 配合得 当可以将功率因数提高到 0.95 ，另外，直流电抗器能使逆变器运行稳定，并能限制短路电 流，所以很多厂家生产的 55kW以上的变频器都随机供应直流电抗器。 输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响， 并能抑制变频器输出的谐波， 起到减小 变频器噪声的作用。 有些厂家还提供有输出电抗器与无输出电抗器时， 连接电机的导线允许 的最大长度。 6 三相交流进线电抗器的设计计算 当选定了电抗器的

5、额定电压降 UL，再计算出电抗器的额定工作电流 In 以后，就可以计算 电抗器的感抗 XL。电抗器的感抗 XL 由式（ 3）求得： XL= UL/In（ ）（3） 有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。 电抗器铁芯窗口面积 A 与电流 In 及线圈圈数 N的关系如式 (5) 所示： A=InN/(jKA)(5) 式中： j 电流密度，根据容量大小可按2 2.5A/mm2选取； KA窗口填充系数，约为 0.4 0.5 。 铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式( 6)所示： SA=UI/(4.44fBjKsKA 104) (6) 由式(6) 可知，根据电抗器的容量 UI(= ULIn)值，选用适当

6、的铁芯使截面积 SA的积能符合 式(6) 的关系。 为了使进线电抗器有较好的线性度， 在铁芯中应有适当的气隙。 调整气隙， 可以改变电感量。 气隙大小可先选定在 2 5mm内, 通过实测电感值进行调整。 7 电抗器电感量的测定 7 1 直流电抗器 LDC电感量的测定 铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系， 而且是呈非线性的， 所以应尽可能使电抗 器处于实际工作条件下进行测量。在电抗器上分别加上直流电流 Id 与交流电流 I ，用电 容 C=200 F 隔开交直流电路，测出 LDC两端的交流电压 U与交流电流 I 。 72 交流电抗器电感量的测定 带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥测量，

7、因为测电感电桥的电源频率一般是采用 1000Hz，因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器。 对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器， 电感量的测量可用工频电源的交流电压表电流表 法测量，通过电抗器的电流可以略小于额定值。 8 结语 与变频器配套的的三种电抗器对变频器系统的稳定、 可靠运行有相当大的作用， 其中以进线 电抗器作用最大， 它能有效地保护整流逆变系统免遭过电压和浪涌电流的冲击， 并能提高变 频系统的功率因数，国产电抗器质量良好，造价低廉，值得推广应用。 关于变频器电抗器的选择问题 1， 额定交流电流的选择 额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分 量。即

8、输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。 2， 电压降 电压降是指 50HZ 时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择电压降 在 4V8V 左右。 3， 电感量的选择 电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！ 若电感量选择不合适， 会直接影响额定电流下的 电压降的变化， 从而引起故障。 而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与 气隙的调整。 输出电抗器电感量的选择是根据在额定频率范围内的电缆长度来确定， 然后再根据电动机的 实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积，才能确定实际电压降。 4，对应额定电流的电感量与电缆长度： 电缆长度 额

9、定输出电流 电感量 300 米 100A 46 H 200A 23 H 250A 16 H 300A 13 H 600 米 100A 92 H 200A 46 H 250A 34 H 300A 27 H 理想的电抗器在额定交流电流及以下， 电感量应保持不变， 随着电流的增大， 而电感量逐渐 减小。 当额定电流大于 2 倍时，电感量减小到额定电感量的 0.6 倍。 当额定电流大于 2.5 倍时，电感量减小到额定电感量的 0.5 倍。 当额定电流大于 4 倍时，电感量减小到额定电感量的 0.35 倍。 132kw电机由变频器控制需要加进线出线电抗器吗？ 加进线电抗器可以抑制变频器对电网的干扰， 加

10、出线电抗器可以抑制谐波， 减少损耗！ 加了 更好，不加也可以！ 132kw属于大功率的变频设备，工作是对附近的电子设备和电源是有一定干扰的。加了当然 好，但也不是必须的， 如果变频器用一电源的还有其他的一些功率较小的设备或者工作环境 内有一些电子设备， 建议还是加上一个， 要不有时候会出一些莫名其妙的问题， 出现了原因 还不好找！ 110KW风机变频控制，变频器要不要加电抗器，是加进线端，还是电机端，变频器到电机的 线有 120 米。 不需要。 输入端加电抗器是为了防止输入电源的干扰，输出端电抗器是为了变频器输入脉冲 波对外界的干扰及削弱高频脉冲，一般场合都不需要。 110KW的风机，一般用

11、150平方电缆线， 对于 120米得距离， 绰绰有余， 不存在降压的问题， 所以，没必要增加电抗器。而且，即使要增加，输出端电抗器还得要相应变频器专用，贵的 很. 输出电抗器铁心温度达到 130 度，有什么办法解决？变频器到电机电缆长 500 米。 谐波含量太大了，导致铁芯的涡流损耗太大 1）如果重新制作的话， 可以更换低损耗的硅钢片来降低励磁损耗；或者选取更薄的硅钢片， 来降低涡流损耗；或者降低设计的磁感应强度 Bm 2）如果已经是成品，可以加风扇冷却一下；或者在电路中增加电感量，这样就能降低谐波 的含量，来降低铁芯的涡流损耗。 电机是 150kw 的需要用变频器启动的，是在变频的输入端加电

12、抗器还是加个接触器呢？这 两个都有那些好处啊 直接安装自动空气断路器就可以了， 加电抗器可以延缓输入电压的衰减， 接触器不可以安装， 无意义。 变频器和电机连接的电缆线多长需要安装电抗器 变频器与电机的距离较长时， 电缆的压降会导致电机的转矩降低， 电缆的高频漏电流会增加， 从而引起变频器输出电流的增加， 使变频器发生过流跳闸。 应采取分布电容削减措施 （电缆 外不要使用金属套管，将各相电缆分开进行接线等），同时降低载波频率这个参数，来减小 高频漏电流。 电缆线多长需要安装电抗器？安装电抗器和电缆线多长没有关系。 安装电抗器，有助于改善电源侧的功率因数。为了改善电源侧的功率因数可以安装电抗器。

13、 当有下述情况时必须设置 DC电抗器或 AC 电抗器： 1. 变频器连接到了 600KVA以上的电源变压器上或进行进相电容器的切换时。 2. 当同一电源系统连接有直流驱动器等晶闸管变换器时，必须设置DC电抗器或 AC电抗器。 如何根据电机功率选择合适的变频器？变频器的输入端和输出端在什么情况下可以不加电 抗器？ 在选择变频器时，对应厂家有功率匹配表，依照这个选择是较合理的，另， 或电话他们的技 术支持。 一般根据功率来选就是了， 变频器的功率和电机功率一样即可， 一般都不用加电抗器， 大变 频器带小电机是没有问题的，但小变频器带不动大电机， 道理很简单， 你背你小孩容易，你 小孩背你难。 如果

14、电机功率小而选择的变频器功率却大，会出现怎样的现象？没问题 电机功率大而变频器却选了小的功率，又会出现什么样的现象呢？带不动，变频器报过流。 电机功率小， 而变频器功率大， 这就好比大马拉小车， 此时变频器的保护功能可能面临失效 的危险，如过流、过载保护等。并且增加了投资 电机功率大，而变频器功效小，就好比小马拉大车，把小马给累死了，而车未必能拉动，即 使拉动了，小马也会因为过度劳累而导致早衰。 变频器选小了起动不是那么平滑， 甚至吃力或者烧毁变频器， 这是肯定的， 变频器输入端一 般在电网不稳定的时候加入进线电抗器， 如果稳定的话可以不加进线电抗器， 输出侧的电抗 器的选型一般看变频器到电机

15、的距离了， 如果不是太远可以不加， 如果超过 100 米就要加了！ 频器柜为什么要加进线电抗器出线电抗器直流电抗器 进线电抗器 用来抗干扰的 防止变频器和其它设备之间互相干扰 出线电抗器是 是用来滤波用的 一般变频的载波 频率在 210khz 之间 用来滤波可以使得 输出波形更平滑 进线电抗器是防止变频器对电网及周边设备造成的谐波干扰。 出现电抗器是为了优化变频器输出的交流电波形， 因为变频器输出的是高频的矩形波。 另外 还可以防止变频器出线侧的对地电容，延长变频器到电机侧的电缆长度。 在变频器前加滤波器好还是进线电抗器好 . 电抗器电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它

16、可以根据 需要布置为垂直、 水平和品字形三种装配形式。 在电力系统发生短路时， 会产生数值很大的 短路电流。 如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。 因此，为 了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限 制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时， 电抗器上的电压降较大，所以也起到了 维持母线电压水平的作用， 使母线上的电压波动较小， 保证了非故障线路上的用户电气设备 运行的稳定性。 2. 滤波器 对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器。 其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率， 利用这个特性可以将

17、通过滤波器的一个方波群或复合噪波，而得到一个特定频率的正弦波， 1、进线电抗器 进线电抗器，主要目的是为了减小变频器的整流单元和整流 / 回馈单元的谐波电流， 同时也减小了换向缺口。 电抗器的作用同电网短路功率和传动装置功率之比有关。 电网短路 功率同传动装置功率之比推荐 33:1 。 进线电抗器也能限制由于电源电位的突降 （如由于补偿设备或接地故障 ） 而产生的 电流冲击。 2、选择进线电抗器需考虑哪些因素 1）进线电抗器的电流按照装置的进线电流选择即可，也就是按照变频器最大输入电 流来选择进线电抗器的工作电流； 2）进线电抗器压降值： ? 当变频器的整流单元为不可回馈的整流装置时，进线电抗

18、器选择2%电压降的； ? 当变频器的整流单元为可回馈的整流装置时，应使用4%的网侧进线电抗器。 需要安装进线电抗器的场合 进线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， 当 电源容量很大时， 更要防止各种过电压引起的电流冲击， 因为它们对变频器内整流二极管和 滤波电容器都是有害的。 因此接入进线电抗器， 对改善变频器的运行状况是有好处的。 根据 运行经验，在下列场合一定要安装进线电抗器，才能保证变频器可靠的运行。 1）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，如图所示： 图 需要安装进线电抗器的 2）三相电源电压不平衡率大于

19、3， 电源电压不平衡率 K按式（ 1）计算： 3）其它晶闸管变流器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以调整 功率因数的电容器装置。 在实际应用的情况下 如何选择变频器 该不该加输出电抗器 ,进线电抗器 , 滤波器 ? 教程来源： 作者： 点击： 3371次 时间： 2008-12-16 14:16:00 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 我们 现在使用的变频器主要采用交直交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流 电源通过整流器转换成直流电源， 然后再把直流电源转换成频率、 电压均可控制的交流电源 以供给电动机。 变频器的

20、电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制 4 个部分组成。 整流 部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为 IGBT 三相桥式逆变器，且输出为 PWM波形，中 间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 变频器选型： 变频器选型时要确定以下几点： 1 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。 2 变频器的负载类型； 如叶片泵或容积泵等， 特别注意负载的性能曲线， 性能曲线决定了应 用时的方式方法。 3 变频器与负载的匹配问题； I. 电压匹配； 变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配； 普通的离心泵， 变频器的额定电流与电机的额定电流相符。 对于特殊的负载如深 水泵等则需要参考电

21、机性能参数， 以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III. 转矩匹配； 这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4 在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值 增大。因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。 5 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变 频器出力不足， 所以在这样情况下， 变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出 电抗器 。 6 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔， 此时会引起变频器的降容，变频器容量要放 大一挡。 变频器控制原理图设计： 1 首先确认变频器的安装环

22、境； I. 工作温度。 变频器内部是大功率的电子元件， 极易受到 工作温度的影响，产品一般要求为 055，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留 有余地， 最好控制在 40以下。在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守 产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。 温度太高且温度变化较大时， 变频器内部易出现 结露现象 ，其绝缘性能就会 大大降低， 甚至可能引发 短路事故 。必要时， 必须在箱中增加 干燥剂和加热器 。在水处理间， 一般水汽都比较重，如果温度变化大的话，这个问题会比较突出。 III. 腐蚀性气体。 使用环境如果

23、腐蚀性气体浓度大， 不仅会腐蚀元器件的引线、 印刷电路板 等，而且还会加速塑料器件的老化，降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时，会引起电气接触不良。淮 安热电就出现这样的问题。 这时除了提高控制柜的机械强度、 远离振动源和冲击源外， 还应 使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后， 应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。 变频器在工作中由于整流和变频，周围产生了很多的干扰电磁波，这些高 频电磁波对附近的仪表、 仪器有一定的干扰。 因此，柜内仪表和电子系统， 应该选用金属外 壳，屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均

24、应可靠接地，除此之外，各电气元件、仪器 及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆， 且屏蔽层应接地。 如果处理不好电磁干扰， 往往会 使整个系统无法工作，导致控制单元失灵或损坏。 2 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法； I. 变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容，减少干扰的发射源。 II. 控制电缆选用屏蔽电缆，动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏 蔽。 III. 电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电 缆长距离平行走线， 这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。 如果控制电 缆和电源电缆交叉，应尽可能使它

25、们按 90 度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回 路线分开走线，即使在控制柜中也要如此。 IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线， 动力电缆选用屏蔽的三芯电缆（其 规格要比普通电机的电缆大档）或遵从变频器的用户手册。 3 变频器控制原理图； I. 主回路：电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而 影响其他的受电设备， 需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器； 滤波器是安装在变频器的输出端， 减少变频器输出的高次谐波， 当变频器到电机的距离较远时， 应该安装 滤波器。 虽然变频器本身有各种保护功能， 但缺相保护却并不完美， 断路器在主回路中

26、起到 过载， 缺相等保护， 选型时可按照变频器的容量进行选择。 可以用变频器本身的过载保护代 替热继电器。 II. 控制回路： 具有工频变频的手动切换， 以便在变频出现故障时可以手动切工频运行， 因 输出端不能加电压，固工频和变频要有互锁。 4 变频器的接地； 变频器正确接地是提高系统稳定性，抑制噪声能力的重要手段。变频器 的接地端子的接地电阻越小越好， 接地导线的截面不小于 4mm，长度不超过 5m。变频器的接 地应和动力设备的接地点分开， 不能共地。 信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端， 另一 端浮空。 变频器与控制柜之间电气相通。 变频器控制柜设计： 变频器应该安装在控制柜内部，控制柜

27、在设计时要注意以下问题 、 1 散热问题： 变频器的发热是由内部的损耗产生的。 在变频器中各部分损耗中主要以主电路 为主，约占 98 控制电路占 2。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热；变频器 的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走， 若风扇不能正常工作， 应立即停止变频器运行； 大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇， 控制柜的风道要设计合理， 所有进风口要设置防 尘网， 排风通畅，避免在柜中形成涡流， 在固定的位置形成灰尘堆积； 根据变频器说明书的 通风量来选择匹配的风扇，风扇安装要注意防震问题。 2 电磁干扰问题： I. 变频器在工作中由于整流和变频，周围

28、产生了很多的干扰电磁波，这些高频电磁波对附 近的仪表、 仪器有一定的干扰， 而且会产生高次谐波， 这种高次谐波会通过供电回路进入整 个供电网络，从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统 25 以上，需要考虑控 制电源的抗干扰措施。 II. 当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时，变频器本身会因为干扰而出现保护， 则考虑整个系统的电源质量问题。 3 防护问题需要注意以下几点： I. 防水防结露：如果变频器放在现场，需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点， IP43 以上。 防尘网应该设计为可拆卸式， 以方 防尘网四周与控制柜的结合处要处 在变频器附近不能有喷溅水流，总之现场柜体

29、防护等级要在 II. 防尘： 所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入， 便清理， 维护。 防尘网的网格根据现场的具体情况确定， 理严密。 III. 防腐蚀性气体： 在化工行业这种情况比较多见， 此时可以将变频柜放在控制室中。 变 频器接线规范： 信号线与动力线必须分开走线：使用模拟量信号进行远程控制变频器时， 为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰， 请将控制变频器的信号线与强电回路 （主 回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm 以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接 线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别 放置在不同的金属管道或者金属软管内部： 连接 PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管 道内， 极易受到变频器和外部设备的干扰； 同时由于变频器无内置的电抗器， 所以变频器的 输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰， 因此放置信号线的金属管或金属软管一直要 延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。 1 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意， 电缆剥线要尽可能的短（ 5-7mm左右），同时对剥线以后的屏