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    變頻器維修中淺析電抗器的問題

    變頻器

    通用變頻器維修中整流部分采用了二極管不可控橋式整流電路,中間濾波部分采用大電解電容作為濾波器,所以整流器的輸入電流實際上是電容器的充電電流,呈較為陡峻的脈沖波,其諧波分量較大。為了消除諧波,可采用以下對策:

    通常情況下,在變頻器維修中增加供電電源內阻抗,電源設備的內阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內阻抗就是變壓器的短路阻抗。當電源容量相對變頻器容量越小時,則內阻抗值相對越大,諧波含量越??;電源容量相對變頻器容量越大時,則內阻抗值相對越小,諧波含量越大。當電源內阻為4%時,可以起到很好的諧波抑制作用。所以選擇變頻器供電電源變壓器時,最好選擇短路阻抗大的變壓器。

    圖片1.png

    在變頻器維修中需要安裝電抗器實際上是從外部增加變頻器供電電源的內阻抗。在變頻器的交流側安裝輸入電抗器,抑制諧波電流。提高功率因數以及削弱輸入電路中的浪涌電壓、電流對變頻器的沖擊,削弱電源電壓不平衡的影響,一般情況下,都必須加進線電抗器。交流電抗器的結構是在三相鐵心上繞上三相線圈,實物外形如下圖所示。由于電抗器是長期接入電路的,故導線截面積應足夠大,應能允許長時間流過變頻器的額定電流。

    其實,大多數變頻器維修說明書中的選配件連接圖上,往往都有加裝輸入電抗器這一部分的,如下圖所示。但在實際安裝過程中,用戶的要求是價格低、滿足使用要求就行了,使得技術人員在安裝中也往往將輸入電抗器“省略”掉了,雖然安裝初期并無異?,F象。殊不知,這樣給日后的運行帶來無盡的后患。

    圖片2.png

    例如,在某地安裝了一臺小功率變頻器,先后出現了燒毀三相整流橋的故障。維修變頻器為2.2 kw,所配電機為1.1 kw,且負載較輕,運行電流不到2 A,電源電壓在380 V左右,很穩定。因而現場看不出什么異常。但先后更換了三臺變頻器,運行時間均不足二個月,檢查都是三相整流橋燒毀,原因何在?

    變頻器維修現場全面檢查,發現在同一車間、同一供電線路上還安裝了另兩臺大功率變頻器,三臺變頻器既有同時運行、也有不同時起/停的可能。根據現場分析后認為,大功率變頻器的運行與起停,就是小功率變頻器損壞的根源所在。這是為什么?

    流入兩臺大功率變頻器的非線性電流,使得電源側電壓(電流)波型的畸變分量大大增加(相當于在現場安裝了兩臺電容補償柜,因而形成了動蕩的電容投切電流),但對于大功率變頻器而言,由于其內部空間較大,輸入電路的絕緣處理易于加強,所以不易造成過壓擊穿,但小功率變頻器,因內部空間較小,絕緣耐壓是個薄弱環節,電源側的浪涌電壓沖擊,便使其在劫難逃了。

    另外,在變頻器維修中相對于電源容量而言,小功率變頻器的功率顯然太不匹配。當變頻器的功率容量數倍小于電源容量時,變頻器輸入側的諧波分量則大為增強,這種能量,即是危及變頻器內三相整流橋的一個不容忽視的因素。

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