电抗器也叫电感器。因火当一个导体通电时就会在其周围一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般意义上的***。然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场不强,因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式,称空心电抗器;有时为了让这只螺线管具有更大的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。一、电抗分为感抗和容抗,即感抗器(电感器)和容抗器(电容器)统称为电抗器,也就是现在人们所说的电容器就是容抗器,而电抗器专指电感器。
二、电抗器按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。1)、按结构及冷却介质:分为空心式、铁心式、干式、油浸式等;2)、按接法:分为并联电抗器和串联电抗器。3)、按功能:分为限流和补偿。4)、按用途:例如:限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器(可调电抗器、可控电抗器)、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。三、并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种作用,主要包括:1)、轻空载或轻负荷线路上的电容效应,以降低工频暂态过电压;2)、改善长输电线路上的电压分布;3)、
使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡,防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失;4)、在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压,便于发电机同期并列;5)、防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象;6)、当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时,还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容,以加速潜供电流自动熄灭,便于采用。7)、限流和滤波作用
如果流量调节降低幅度过大,那么压力就会衰减过多,造成液体压力不能到达下游生产设备,引起加压泵的真空被***,加大流体在泵内叶片间的磨损,损坏加压泵同时也造成电机运转不出力即干磨,造成很大的能源浪费。03实际案例比如:一座高十米的楼房,要想自来水能够到达顶楼至少需要1公斤的压力,如果使用变频器控制加压泵电机的方式来控制在顶楼自来水的流量,如果顶楼不用水或者用水很少,那么其变频器接受的控制信号就会接近于4毫安,造成变频器的输出接近于0赫兹,造成电机转速缓慢,使加压泵出囗的自来水压力很小。如果小于1公斤,
那么顶楼的自来水管道就没有自来水,此时电机仍然在运转,浪费电能且损坏泵的叶轮,此时对于变频器控制流量已经没有意义,只有当变频器输出的频率控制电机加压泵出口压力超过1公斤时,其对于自来水的流量控制才有实质作用,因此变频器在一段区间内失去了节能的作用。04经验分享在厂里维护维修石油生产装置中也发现这种问题,控制塔器底部液位的抽出泵在生产中不定期的会出现泵不上量的现象,泵修是否频繁维修但无法排除故障,通过观察、实验、分析得出变频器输出频率过低造成抽出泵真空***而引发不上量的原因。通过对变频器设置下限输出频率,调整4-20毫安对应的变频器输出频率范围解决这种问题,后来对厂里所有的在用的低压变频器输出下限值都进行了设定,
由于变频器控制的机泵后续工艺的垂直高度和管线不同,其泵出口的压力值也不同。通过现象关闭泵出口手阀达到设定压力值的方法找到每一台变频器的运行频率,终实现了变频器输出的频率范围,从现场使用看,厂内加压泵变频器运行的频率范围基本在16-41HZ之间。除了变频器输出的频率范围要进行设定外,变频器自带的一些功能也需要进行设定,对于参与自控的变频器+电机泵需要设定自动重启功能,这样在厂内电压波动和晃点过程后,其电机能够自动启动运转,快的***生产。
随着输出频率的上升,流入滤波器的基波电流幅值按照频率的平方关系上升,直到额定值。因此,这种变频器运行的频率一般不会超过额定频率的1.1倍,否则,当频率过高时,变频器无法提供滤波电容所需的无功电流。 图2输出滤波器换向式电流源型变频器 在起动和低速时,由于输出电压较低,滤波电容基本上起不到换相作用,一般采取电流断续换相法。每当逆变侧晶闸管要换相时,设法使流入到逆变器的直流电流下降到零,使逆变侧晶闸管暂时关断,
然后给换向后应该导通的晶闸管加上触发脉冲。重新***直流电流时,电流将根据触发顺序流入新导通的晶闸管,从而实现从一相到另一相的换相。断流的办法很多,其中一种方法是在直流环节设置一直流电流旁路电路,当要关断逆变侧晶闸管时,直流环节电流被此电路所旁路,而不会流过逆变侧晶闸管,晶闸管自然关断。当下一对晶闸管需要导通时,再切断旁路电路,***直流电流继续流向逆变器(图2)。此辅助断流电路要能承受全部直流环节电压,并能通过全部直流电流,时间大约几百微秒,以保证晶闸管***阻断。高压晶闸管要求较高的阻断电压,带来的影响是需要较长的关断时间,因此,辅助断流电路需要相当的容量。当然,辅助断流电路不是设计成为连续运行的,只是在起动和低速时工作,
使速度达到一定值,让滤波电容能正常工作,变频器要求能在两种模式之间自动切换。另一种方法是电源,或让电源侧整流入逆变状态,直流环节电流迅速衰减,以达到短时间内断流的目的。触发新的晶闸管时再让电源***。直流回路的平波电抗器对电流断续换相是十分不利的,因此必须在电抗器两端并联一个续流晶闸管,当电流衰减时,触发此晶闸管使之导通,使电抗器的能量得以释放,以便不影响逆变器的断流。
由于逆变电路采用IGCT作为功率器件,而IGCT本身不象IGBT那样存在过电流退饱和效应,可以通过检测集电极电压上升来进行短路检测,并通过门极关断进行保护,所以必须通过霍尔电流传感器,检测到过电流,然后通过串联在上下直流母线的二个保护用IGCT进行关断。由于直流环节存在共模电抗器和di/dt限制电抗器,导致整流桥输出和滤波电容之间存在较大阻抗,这样电网的浪涌电压要通过整流桥形成浪涌电流,再通过滤波电容吸收的效果大大降低,为了保护整流二极管免受浪涌电压的影响,
在整流桥输出并联了阻容吸收电路。箝位二极管保证了桥臂中外侧的两个IGCT承受的电压不会超过一半的直流母线电压,确切地说,应该是对应侧滤波电容的电压,所以外侧的两个IGCT不存在过压问题。内侧的两个器件仍要并联电阻,以防止产生过压。因为在同侧二个器件同时处于阻断状态时,内侧的器件承受的电压可能超过一半的直流母线电压,具体电压取决于同侧二个器件的漏电流匹配关系。 如果不加输出滤波器,三电平变频器输出时电机电流总谐波失真可以达到17左右,会引起电机谐波发热,转矩脉动。输出电压跳变台阶为一半直流母线电压,
dv/dt也较大,会影响电机绝缘,所以一般需配特殊电机。若要使用普通电机,必须附加输出滤波器。输出滤波器有dv/dt滤波器和正弦波滤波器二种,dv/dt滤波器容量较小,只对电压变化率起***作用,使电机绝缘不受dv/dt的影响,对电机运行动态性能的影响较小,如果系统动态性能要求较高时,适合采用,而且成本较低。
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