輸出側AC 電抗器
變頻器工業自動化程度等方面作出了巨大的貢獻,但同時也產生了一些顯著的負面效應由於現代電力電子器件的飛速發展,功率開關器件(如IGBT) 開關頻率可達數十kHz,其快速導通或關斷特性將使變頻器的輸出產生很高的dv/dt。dv/dt過高將對變頻器驅動系統產生一系列危害。
由於高頻電源線路存在分佈電容以及電動機內部存在寄生電容,將產生充放電電流(稱為漏電流),流入地線,漏電流過大將引起電動機保護電路誤動作;高頻的漏電流經地線流回系統的三相電源中,產生高頻電磁干擾(EMI),高次諧波電流在線路阻抗上形成諧波壓降,產生有功和無功損耗,影響供電電網電能品質,供電效率下降;還會使繼電保護裝置因受干擾而產生誤動作,影響電網上的其他電子設備的正常運行,甚至在功率開關器件的高速通斷期間,高頻的dv/dt會在電動機鐵芯疊片中激勵渦流引起熱損耗,還會使電動機的銅線繞組產生肌膚效應而消耗更多的能量,加劇電動機的熱損耗,導致電流功率損耗增大,效率降低,從而影響電動機性能。當變頻器產生的高頻電磁振盪的頻率與電動機的零部件的固有振盪頻率相近時,還會誘使其發生機械共振和雜訊。
當電動機和變頻器之間不可避免地採用長線傳輸電纜時,如在石油開採、造紙,採礦業等領域,由於長線電纜存在分佈電感和分佈電容,將產生反射波現象,使電動機端dv/dt加倍。共模dv/dt加倍可以使上述危害加重;差模dv/dt加倍引起電動機端出現過電壓,加劇繞組絕緣老化過程,造成電動機絕緣損傷,甚至絕緣擊穿,縮短了電動機使用壽命,嚴重時會使電動機燒毀、電纜爆裂。
在實際應用中,當電動機與PWM電壓供電的變頻器間電纜很長時,電動機側會出現高壓現象,而過高的終端電壓會使電動機的絕緣失效。加裝輸出側AC 電抗器可以有效地抑制高頻損耗及dv/dt射頻干擾,並使電機與變頻器的線纜延長至200M。