变频器的输出是经PWM调制的电压波,由于电动机绕组的电感性质能使电流连续,因此电流基本上是正弦形的,脉冲宽度调制(PWM)有着陡峭的电压上升和下降的前后沿,即dv/dt很大,使得输出引线向外界发射含量极大的电磁干扰,并且在引出线对地、电机绕组匝间、绕组对地间都产生很大的脉冲电流,附图表示SPWM电压,电流的波形。
为了减轻变频器输出dv/dt对外界的干扰,降低输出波形畸变,达到环保标准,减少对电机绕组的电压冲击造成绝缘损坏,降低电机的温升和噪音,避免在变频器输出功率管上因dv/dt和流过过大的脉冲冲击电流使功率管损坏,以及降低负载短路造成对变频器的损伤,有必要在变频器输端增设交流电抗器。
值得指出的是脉冲电压通过长的输电线时,由于长线上波的反射叠加使得在长线(即变频器输出导线)超过临界长度后,电压有可能达到直流母线(变频器内直流母线)电压的2倍。因此变频器输出线长度受到了限制,为解除这种限制,必须接入输出侧交流电抗器。接入后,送到电机等负载上的波形就接近正弦电压波形了。
但实际使用中,只要负载是电感性的,电抗器可采用1%阻抗或更低一些都是可行的,这是因为,PWM调制频率远高于基波频率,已经相当于>(40-100)次谐波的范围,因此,输出侧交流电抗器电感量:
例如:380V、90kW、50Hz、170A变频器的输出侧交流电抗器的选用:
取:电感值在0.041mH左右,能长期能通170A电流的电抗器即可。
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