电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

在工频电路里,铁心上只绕几圈绕组所构成的小电感,是完全可以忽略不计的。但在高频电路里,却常常能取得意想不到的效果。长期在一线工作的技术专家们在日常实践中,总结出的小妙招,往往能够出奇制胜。

1、安全加大变频器与电动机距离的小实验

实验背景

在实际工作中,当电动机和变频器之间的距离超过一定限度时,会出现一些不愉快的现象,如电动机的振动加剧,电动机侧的电压升高等等。说明书上介绍,当电动机和变频器之间的距离超过100m(也有规定50m的)时,应在变频器的输出侧接入输出电抗器。但输出电抗器非但价格较贵,还难以买到。

基本设想

由于变频器的输出电压是由一系列高频脉冲构成的,脉冲频率高达10kHz或以上,波长较短。根据远距离输电的原理,当输电距离与电压的波长可以比拟时,电源端电压的瞬时值就和接受端(电动机端)电压的瞬时值不一致,从而产生反射波。电源输出的电压波和反射波相重叠,就会发生一些不希望看到的现象。理论分析表明,如果在电路里加入一些额外的器件(如电感),就可以破坏原有的状态。

实验方法

变频器的输出端接一台0.75kW的小电动机,小电动机放置在地上,不固定。不断地延长输出线。当输出线延长至超过50m时,小电动机开始振动,如图1 a)所示。

将变频器的三根输出线并在一起,在高频磁环上绕1~2匝,串联在输出电路里,小电动机就不再振动了,如图1 b)所示。

这个小实验说明了,由于变频器的输出电压是高频脉冲序列,所以,一个很小的电感,也能起比较显著的作用。

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

图1 小实验电路

a)联接线超过50m b)接入小电感

2、一个改善功率因数的小故事

一个求助电话

某公司为一家塑料厂的一个车间配置了十余台变频器,结果,车间变压器的输出电压变成了三角波,功率因数极低,影响了其他设备的正常运行。

公司老板打电话向维修人员咨询,维修人员说每台变频器都配置电抗器呀。老板说,这我也知道。但电抗器挺贵的,用户不肯出钱,我出钱就赔本了。

解决办法

方案:用一导线在高频磁环上多绕几圈,如图2a)所示,作为简易直流电抗器,接入电路,如果导线较粗,难以绕制的话,则多买几个高频磁环,导线直接穿入磁环,如图2b)所示。后来,果然解决了问题。

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

图2 简易直流电抗器

a)导线较细 b)导线较粗 c)接线位置

3、输出电抗器的发热及改善的小技巧

实际问题

不少用户反映,输出电抗器存在两个问题:一是噪音大;二是铁心发热严重。

问题很可能发生在铁心上。因为变频器输出电流里的高次谐波成分,而国产的输出电抗器所用的硅钢片,都只能用一般变压器用的硅钢片,如采用特殊的硅钢片,将增加成本,难以被用户接受。而硅钢片里的涡流损失和磁滞损失都和频率的二次方成正比。所以,当用在高频电路里时,铁心容易发热。

解决办法

在变频器的输出电路中,串联一点小电感,以减小输出电流中的谐波成分。

将三根输出线并在一起,同时在高频磁环上绕上若干匝,串联在变频器和输出电抗器之间,如图3所示。据用户反映,此法较好地解决了上述问题。

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

图3 输出电抗器前串联小电感

4、利用简易滤波器减少干扰

用户的问题大致有两种情形:

无抗干扰措施

部分用户不知道采用变频调速后,需要配置一些抗干扰器件,如滤波器等,在使用过程中发现变频器对其他设备产生干扰,例如,在变频器旁边不能打手机等等。

抗干扰措施不力

部分用户已经配置了输入、输出滤波器,但仍存在干扰问题,说明所配置的滤波器效果不够好。这也是常见的情况,因为无源滤波器件很难把高次谐波成分滤得很干净。

解决办法

针对以上两种情形,我都建议他们自制简易滤波器,接在变频器的输出侧,如图4a)所示。对于原来未配置滤波器的用户来说,等于配置了一个滤波器;对于已配置滤波器而效果欠佳的用户来说,则是增加了一个辅助滤波器。具体方法如下:

将变频器的三根输出线以相同的方法在同一个高频磁心上绕制3~4圈,如图4b)的上部所示。

如果输出侧的导线较粗,难以多圈绕制时,可以在多加几个高频磁心的情况下,只绕一圈,也可以取得相同的效果,如图b)的下部所示,也可以再多加几个高频磁心,把三根导线直接穿过磁心即可。

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

图4 简易输出滤波器

a)滤波器的接法 b)滤波的结构

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。

电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”电气元件 | 变频器应用之“小电感的大作用”

声明:本站所有文章,如无特殊说明或标注,均为本站原创发布。任何个人或组织,在未征得本站同意时,禁止复制、盗用、采集、发布本站内容到任何网站、书籍等各类媒体平台。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。
电气技术

变频器的应用及维护(入门)

2019-8-29 16:17:15

电气技术

变频器同时一拖多电机时,注意的6点问题

2019-8-29 16:21:44

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索