变频器使用中关于输入与输出的注意事项

    虽然变频器有很多优点，但也可能引起一些问题，如产生高次谐波对电源的干扰、功率因数降低、无线电干扰、噪声和振动等。为了避免发生这些问题，必须在变频器的主电路中安装适当的电抗器。图2-25所示为变频器的电抗器连接图，说明如下。
    图2-25    各种电抗器的连接
    图2-26    无线电干扰(RFI)抑制电抗器的连接    ①在变频器中使用电力晶体管或IGBT高速开关可能引起噪声，对镀金10MHz以下频率的无线电测量机控制设备等的无线电波产生影响，必要时选用无线电干扰(RFI)抑制电抗器，能降低这类噪声。RFI抑制电抗器的连接方法因变频器的容量不同而不同。小容量时每相导线按相同方向绕4圈以上，如图2-26 (a)所示；容量大时，若导线线径太大不好绕，则将4个电抗器固定在一起，三相导线按同方向穿过其内孔，如图2-26 (c)所示。    ②图2-27所示的电抗器中以电源侧AC电抗器最为重要。当电源容量大（即电源阻抗小）时，会使输入电流的高次谐波增高，使整流二极管或电解电容器的损耗增大而发生故障。为了减小外部干扰，在电源容量500kV·A以上，并且是变频器额定容量的10倍以上时（见图2-27中的容量范围），应连接选购件电源侧AC电抗器（也称为电源协调用电抗器）。如果配线较长，且电感阻抗超过电源协调用电电抗器阻抗值以上时，就没有用的必要。另外，如果电源电压的不均衡度超过3%时，应考虑使用电源协调用电抗器。不均衡度过大时，可能也会导致输入电缆的异常过热。
    图2-27    需要AC电抗器的容量范围    ③功率因数校正DC电抗器用于校正功率因数，校正后的功率因数可达到0.9～0.95。变频器制造商都有DC电抗器供用户选用，使用时刻查询相关厂家的技术资料和系列号等。    ④由变频器驱动的电动机的振动和噪声比用常规电网驱动的要大，这是因为变频器输出的谐波增加了电动机的振动和噪声。如在变频器和电动机之间加入降低噪声用电抗器，则具有缓和金属音质的效果，噪声可降低5dB左右。    ⑤输入电压不能超过最大值，如果主电路外加输入电压超过极限，即使变频器没运行也会有问题发生。输入电压过低时，会使最大输出电压降低，所以在高速时会造成电动机转矩不足的现象。    ⑥功率因数补偿可以如③中所述使用DC电抗器，决不可在变频器的输出端连接电容器以补偿功率因数，因为变频器输出的是PWM电压，含有很多高次谐波，一旦连接电容器，由于谐波的作用，将增加变频器输出电流，可能会损坏变频器的大功率开关器件和连接的电容器。另外，变频器的输入侧功率因数取决于变频器的AC／DC变换电路系统，决不取决于电动机的功率因数，所以在变频器的输出侧连接电容器，并不能改善输入功率因数。    ⑦当电动机运行于恒转矩调速范围内时，电动机电流（变频器输出电流）基本恒定，所以，铜损耗不变。然而，当电动机转速频率下降时，电动机自冷却风扇的冷却效果将会下降，所以使用时应该注意。换句话说，当频率下降时，由于散热效果变差，允许的电动机连续运行电流下降，也即转矩下降，这是变频器使用中必然遇到的情况。    ⑧单相电动机不能使用通用变频器来驱动。