变频器输出电抗器

时间：2021-01-20

一、输出电抗器的选用

1.1 输出电抗器的作用

输出电抗器接在变频器输出端与负载（电机）之间，是交流电抗器，有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响，补偿长线分布电容的影响，增加变频器到电动机的导线距离。

变频器输出是脉冲宽度调制的电压波(PWM波)它是前后沿很陡的一联串脉冲方波，存在丰富的谐波，这些谐波有害于电机和负载的寿命(典型的是电机绕阻匝间瞬变电压dv/dt过高，造成匝间击穿)，以及对周围电器干扰；当负载端电容分量大时，造成变频器的开关器件流过大的冲击电流，会损坏开关器件。如图2.1所示。

为了减轻变频器输出dv/dt对外界的干扰，降低输出波形畸变，达到环保标准，减少对电机绕组的电压冲击造成绝缘损坏，降低电机的温升和噪音，避免在变频器输出功率管上因dv/dt和流过过大的脉冲冲击电流使功率管损坏，以及降低负载短路造成对变频器的损伤，有必要在变频器输端增设交流电抗器。

同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。

1.2 建议加装输出电抗器的情况

当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。

变频器输出的脉冲电压通过长的输电线时，由于长线上电波的反射叠加使得在长线(即变频器输出导线)**过临界长度后，电压有可能达到直流母线(变频器内直流母线)电压的2倍。因此变频器输出线长度受到了限制，为解除这种限制，必须接入输出侧交流电抗器。接入后，送到电机等负载上的波形就接近正弦电压波形了。

输出侧交流电抗器其抑制频率在较高频率范围，因此，使用铁氧体磁芯，以减少损耗，但体积较大。在有变压器插入于变频器与负载之间的使用条件下，变压器输入绕组的漏抗和变压器损耗大大削弱了调制波，起到了输出侧电抗器的作用，因此有利于输出到负载电机的波形滤波平滑，此时往往有了输出侧变压器就可以省略输出侧交流电抗器。

对于电动机的电缆**过50米的用户输出端应加交流输出电抗器。

下表给出了Fe变频器与电机的安装距离对照表。

1.3 输出电抗器的选择

输出电抗器有两种类型：一种是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用；另一种是铁氧体式，当变频器的载波频率大于3KHZ而小于6KHZ时采用。

一般电抗器生产厂家给出了电抗器的压降和额定电流，其电感量可以通过公式计算出来（同进线电抗器的计算方法）。输出电抗器的额定电流应以电机额定电流相当。电压降应不**过额定线电压的0.5～1.5%。一般取2~5V。下表给出了常用输出交流电抗器的规格。

2.4 输出电抗器的接线方法

输出侧交流电抗器的电感接法有一定讲究，绕制在磁芯上的导线头尾的位置关系到电感向外发射干扰能量的大小程度。图3.2所示，绕组头1在里层，尾2在外层，因此1接变频的输出2接负载电机较好，这样，变频器输出端的强干扰被外层屏蔽，减少干扰向外发射。

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