為了減小變頻器對(duì)其他設(shè)備和電網(wǎng)的干擾,同時(shí)防止電網(wǎng)其他干擾源對(duì)變頻器的干擾,需要在變頻器的輸入、輸出端增加濾波器、電抗器等抗干擾設(shè)備,為此森蘭公司推出適用與不同規(guī)格變頻器的濾波器、電抗器、制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元,方便用戶使用。
1 交流電抗器
串聯(lián)在電源與變頻器輸入側(cè),用于抑制輸入電流的高次諧波,減少電源浪涌對(duì)變頻器的沖擊,改善三相電源的不平衡性,提高輸入電源的功率因數(shù)(提高到0.75-0.85)。建議在下列情況下使用輸入交流電抗器:
變頻器所用之處的電源容量與變頻器容量之比為101以上;
同一電源上接有晶閘管設(shè)備或帶有開關(guān)控制的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置;
三相電源的電壓不平衡度較大(≥3%);
由于交流電抗器體積較大,成本較高,變頻器功率>30kw時(shí)才考慮配置交流電抗器。
2 直流電抗器
直流電抗器串聯(lián)在直流中間環(huán)節(jié)母線中(端子p1、p+之間)。主要是減小輸入電流的高次諧波成分,提高輸入電源的功率因數(shù)(提高到0.95)。此電抗器可與交流電抗器同時(shí)使用,變頻器功率>30kw時(shí)才考慮配置。
3 濾波器
在變頻器輸入、輸出電路中,有許多高頻諧波電流,濾波器用于抑制變頻器產(chǎn)生的電磁干擾噪聲的傳導(dǎo),也可抑制外界無(wú)線電干擾以及瞬時(shí)沖擊、浪涌對(duì)變頻器的干擾。根據(jù)使用位置的不同可以分為輸入濾波器和輸出濾波器。
輸入濾波器有2種,線路濾波器和輻射濾波器:
(1)線路濾波器串聯(lián)在變頻器輸入側(cè),由電感線圈組成,通過(guò)增大電路的阻抗減小頻率較高的諧波電流;在需要使用外控端子控制變頻器時(shí),如果控制回路電纜較長(zhǎng),外部環(huán)境的干擾有可能從控制回路電纜侵入,造成變頻器誤動(dòng)作,此時(shí)將線路濾波器串聯(lián)在控制回路電纜上,可以消除干擾。
(2)輻射濾波器并聯(lián)在電源與變頻器輸入側(cè),由高頻電容器組成,可以吸收頻率較高具有輻射能量的諧波成分,用于降低無(wú)線電噪聲。線路濾波器和輻射濾波器同時(shí)使用效果更好。
輸出濾波器串聯(lián)在變頻器輸出側(cè),由電感線圈組成,可以減小輸出電流中的高次諧波成分,抑制變頻器輸出側(cè)的浪涌電壓,同時(shí)可以減小電動(dòng)機(jī)由高頻諧波電流引起的附加轉(zhuǎn)矩。注意輸出濾波器到變頻器和電機(jī)的接線盡量縮短,濾波器亦應(yīng)盡量靠近變頻器。
4 制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元
在變頻器停止和降速時(shí),由于電機(jī)的慣性,電機(jī)會(huì)處于再生制動(dòng)狀態(tài),產(chǎn)生再生能量回饋給直流回路,消耗在內(nèi)置制動(dòng)電阻上,如果減速時(shí)間設(shè)定較短,造成直流母線電壓升高過(guò)快,能量來(lái)不及消耗掉,可能超過(guò)電容的耐壓或開關(guān)元件的容許電壓,會(huì)造成變頻器損壞。因此生產(chǎn)廠家為不同規(guī)格的變頻器配備制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元。用戶在使用變頻器時(shí)將制動(dòng)電阻(p、db)或制動(dòng)單元(p、n)連接在直流母線兩端,以便在直流母線電壓升高到一定時(shí),通過(guò)制動(dòng)電阻或制動(dòng)單元消耗掉多余的能量,保護(hù)變頻器。
制動(dòng)電阻與使用電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩有密切關(guān)系,而電機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)是變化的,因此準(zhǔn)確計(jì)算制動(dòng)電阻比較困難,而且沒(méi)有必要,通常情況是采用經(jīng)驗(yàn)公式取一個(gè)近似的值。
制動(dòng)電阻r>=2ud/ie ud=700v
ie:變頻器額定電流
制動(dòng)電阻p>=a ud2/ie
a為常數(shù),電機(jī)容量小時(shí)取小,反之取大。
一般情況下,選用合適的制動(dòng)電阻即可,如果電機(jī)功率較大,為了提高變頻器在減速時(shí)的制動(dòng)能力,同時(shí)使用合適的制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元,效果較好。
5 漏電保護(hù)器
在變頻器輸入、輸出引線和電機(jī)內(nèi)部均存在分布電容,且森蘭變頻器為低噪聲型,使用的載波頻率較高。因此變頻器的對(duì)地漏電流較大(大容量機(jī)種更為明顯),有時(shí)會(huì)導(dǎo)致保護(hù)電路誤動(dòng)作。遇到上述問(wèn)題時(shí),除適當(dāng)降低載波頻率,縮短引線外,還應(yīng)安裝漏電保護(hù)器。
當(dāng)使用漏電保護(hù)器時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
漏電保護(hù)器應(yīng)設(shè)于變頻器的輸入側(cè),置于空氣開關(guān)(無(wú)熔絲斷路器)之后較為合適;漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流應(yīng)大于該線路在工頻電源下不使用變頻器時(shí)漏電流(線路、無(wú)線電噪聲濾波器、電機(jī)等漏電流的總和)的10倍。