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變頻器運(yùn)行時(shí)其輸入側(cè)的功率因數(shù)一般較低眨捶,通常都要采取一些措施于以改善。
一类埋、變頻器的無功功率與功率因數(shù)
變頻器輸入側(cè)功率因數(shù)偏低的原因履字,與工頻電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率因數(shù)低有著重要的區(qū)別猪褐。由于電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載,運(yùn)行電流的相位滯后于電壓攀瘟,功率因數(shù)的高低取決于電流與電壓之間的相位關(guān)系和蛀,如圖1所示。而變頻器功率因數(shù)低是由其電路結(jié)構(gòu)造成的敌痘。變頻器通常是“交一直一交”式結(jié)構(gòu)咨锐,即三相交流電源經(jīng)三相整流橋和濾波電容器變?yōu)橹绷鳎俳?jīng)控制電路和逆變管轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的交流電钢婆。在整流過程中系馁,如圖2所示,只有當(dāng)交流電源的瞬時(shí)值大于直流電壓UD時(shí)窟扑,整流二極管才會導(dǎo)通喇颁,整流橋中才有充電電流,顯然嚎货,充電電流總是出現(xiàn)在電源峰值附近的有*內(nèi)橘霎,呈不連續(xù)的脈沖波形。這種非正弦波具有很強(qiáng)的高次諧波成分殖属。高次諧波的瞬時(shí)功率一部分為“+”姐叁,另一部分為“一”,屬于無功功率洗显。這種無功功率使得變頻調(diào)速系統(tǒng)的功率因數(shù)較低外潜,約為O.7~0.75。
二挠唆、提高功率因數(shù)的措施
由于變頻器輸入側(cè)功率因數(shù)較低的原因处窥。不是電流波形滯后于電壓,而是高次諧波電流造成的玄组,所以不能通過并聯(lián)補(bǔ)償電容器來提高功率因數(shù).而應(yīng)設(shè)法減小高次諧波電流滔驾,具體措施就是接入電抗器,見圖3杏住。圖中AL是交流電抗器采冕,接在三相電源與整流橋之間。DL是直流電抗器荞谬,接在整流橋與濾波電容器之間趣情。使用其中一種就有明顯效果,兩種共同使用可將功率因數(shù)提高到0.95以上字拗。直流電抗器除了提高功率因數(shù)外纺辟。還能限制接通電源瞬間的充電涌流。另外蝠盘,不允許在變頻器輸出端脾仁,即與電動(dòng)機(jī)的連接端并接電容器辈殃。因?yàn)樽冾l器輸出的所謂正弦波,實(shí)際上是脈沖寬度和占空比的大小按正弦規(guī)律分布的脈寬調(diào)制波秕栓,這個(gè)脈沖序列是變頻器中逆變管不斷交替導(dǎo)通形成的债案,如果在輸出端接入電容器,則逆變管在
交替導(dǎo)通過程中邢入,不但要向電動(dòng)機(jī)提供電流截型,還會增加電容器的充電電流和
放電電流,會導(dǎo)致逆變管損壞儒溉。
三宦焦、電抗器的選用
電抗器對大部分變頻器來說不是標(biāo)準(zhǔn)配置,是選配件顿涣。應(yīng)根據(jù)需要選用波闹。常用的直流電抗器規(guī)格見表1。交流電抗器規(guī)格見表2涛碑。
四精堕、交流電抗器的相關(guān)應(yīng)用
有時(shí)為了降低設(shè)備投資的成本而不接交流電抗器,容忍變頻調(diào)速系統(tǒng)在低功率因數(shù)下運(yùn)行蒲障。但在下列運(yùn)行環(huán)境中連接交流電抗器則是必需的:
1.如與變頻器在同一供電系統(tǒng)中的電子設(shè)備較多歹篓,變頻器的高次諧波將影響電子設(shè)備正常工作,這時(shí)應(yīng)在變頻器輸入側(cè)連接交流電抗器揉阎,同時(shí)用1000V滋捶、100nF-220nF的電容器進(jìn)行濾波,盡量減小高次諧波的干擾余黎,如圖4所示。
2.同一供電系統(tǒng)中有容量較大的可控硅設(shè)備凄在,由于可控硅設(shè)備也會導(dǎo)致電壓波形的畸變才擒,與變頻器相互產(chǎn)生影響,因此舞懦,兩種設(shè)備的輸入端都應(yīng)接入交流電抗器善瞧。
3.多臺變頻器運(yùn)行于同一供電系統(tǒng)中,除了變頻器之間互相影響外毕蕉,還會導(dǎo)致相鄰設(shè)備工作失常蓬肢,這時(shí)每臺變頻器輸入端都應(yīng)接入交流電抗器。
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