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作者:浙江东华2022/4/19 7:00:07






一般采用纯电容补偿方案。当然有条件的话串联阻尼电抗器,能减小合闸涌流对电容器金属极板的冲击,起保护电容器,减小系统电压波动第二种应用情况为:系统各次谐波明显,电压总谐波畸变率THDu>5%,对敏感设备已经造成影响,像无功补偿用电容,谐波***,造成严重过载,发热等、采取的应对措施是前段串联电抗器,改变补偿支路的阻抗特性,防止谐波的放大甚至谐振。系统中谐波次数、含量大小,我们可以通过测量仪表,如FLUK表,直观显示出来。下图为一层写字楼谐波测量通过大量的实地勘察,低压系统谐波次数、含量主要集中在13次以内,其中3次、5次、7次、9次、11次为重。我们知道了谐波对并联电容器的危害,对补偿稳定性的危害,就必须采取串联电抗器的办法那电抗器要怎么选,选多大的合适哪?看下图2——调谐次数横坐标为系统谐波次数,1为基波(频率50Hz)、2次谐波(频率100Hz)、



3次谐波(频率为150Hz)…;纵坐标为单元(电容+电抗)基波与谐波下阻抗比值;曲线为各类电抗率,曲线与横坐标的交点为P对应的调谐次数。见下表1曲线与横坐标交点的左侧,单元阻抗呈容性(capacitive),而系统总阻抗呈***,所以不发生串联或并联谐振,也无谐波电流放大风险。***了三次谐波***电容,对三次以上谐波也一样***效果。当电抗率选7%的组合单元时,坐标交点(调谐次数为3.78次),同样分析:



可补偿基波(1次)无功功率,***5次及以上谐波。但是3次谐波落在交点左侧,在f=150Hz下单元阻抗呈容性,系统总阻抗呈***,正负抵消,谐波阻抗减小,3次谐波电流增加,导致总电流增加。所以此种情况下,不能选择7%电抗率,应选14%电抗率。


理论上会比普通变频器更能胜任对应的负载,能够应对好当前的使用环境,相对而言,就没有那么容易坏掉。而有些场合,需要频繁启动的,变频器需要加大容量来使用,避免温度过高造成的损坏,或者增加外边的制动单元和制动电阻来避免长期刹车带来的冲击。有些场合并不需要很短的加减速时间,应该要适当调长一点。有些负载需要低速运行的,变频器需要避免工作在低频段,可以通过加大变速比来提升变频器的实际工作频率,



这样也能延长变频器使用寿命。有些雷电频繁的地区,变频器使用过程中,需要考虑良好的接地和外加合适的防雷装置,变频器被雷击损坏的情况也不少见的。有些地区,因为电网电压波动比较大,或者负载距离比较元,还应该考虑加进线电抗器,母线电抗器和输出滤波器等配件。变频器本身质量问题进口牌子变频器,因为积累了多年的工艺数据,而且使用的元件比较可靠,总体损坏的概率要比国产变频器低一些,而一些大品牌的变频器,因为有严谨的质量管理体系,使用寿命也会比小牌子的长。贵点的变频器,使用的模块耐压值会高一点,而电流过载能力要强一点,电解电容这些容易老化的配件也相对会选择好一点的,整体也没有那么容易坏。中国的电网谐波比较多,而很多中小企业客户,



对变频器的使用环境也没有太在意,使用的环境比较恶劣,变频器设计时候,往往需要面对这些细节,如果厂家设计时候忽视这些问题,也容易出现问题。变频器高频高压大电流长期工作,虽然被其他设备干扰可能性比较低,但是自身影响自身的情况并不少见,合适的PCB布板和合理的软件设计非常重要,不同厂家出品的产品会有差异。


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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