输出电抗器有助于改善变频器的过电流与过电压。变频器与电动机之间采用长电缆或向多电动机供电时(10~50 台),由于变频器工作频率高、连接电缆的等效电路成为一个大电容,引起下列问题:①电缆对地电容给变频器额外增加峰值电流;②由于高频瞬变电压,给电动机绝缘额外增加瞬态电压峰值。
为避免电动机绝缘过早老化、电动机损坏及变频器损坏,可选用输出电抗器来减小电动机端子上的 du/dt 值;变频器与电动机之间用长电缆时,输出电抗器可减小负荷电流峰值,但输出电抗器不能减小电动机端子上的瞬变电压峰值。
图9-11 三种电抗器在变频器中的连接图
输入电抗器 LA1、输出电抗器 LA2 与直流电抗器 LDC 在变频器中的连接如图9-11 所示。输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响、抑制变频器输出谐波、减小变频器噪声。有些变频器产品说明书提供了有输出电抗器与无输出电抗器时连接电动机导线允许的最大长度,表9-5 为西门子公司提供的数据。
表9-5 输出滤波电抗器与允许导线长度
变频器输出侧是否配置电抗器可按工程实际而定。由于变频器输出电压高次谐波较多,与电动机之间传输线不宜太长:导线过长分布电容大、在高次谐波电压作用下高次谐波电流过大;当输出电缆过长时就应设置输出电抗器。输出频率在 120 Hz 以下、主回路开关频率在 3 kHz 以下时可用常规铁芯电抗器;输出频率在 120 Hz 以上或主回路开关频率在 3 kHz 以上时,应使用铁氧体磁芯电抗器,否则电抗器损耗过大、温升过高。