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輸出電抗器

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輸出電抗器,英文名為“Output Reactor” ,主要應用於工業自動化系統工程中,特別是使用變頻器的場合,用於延長變頻器的有效傳輸距離,有效抑制變頻器的IGBT模塊開關時產生的瞬間高壓。
中文名
輸出電抗器
外文名
Output Reactor
作    用
增大變頻器的有效傳輸距離
工作電壓
3*380V/500V
阻抗壓降
1~2%@400VAC,50 Hz&額定電流
執行標準
1987GB10229-88ZB9644-1999
防護等級
IP00
類    型
鐵芯式,鐵氧體式
特    點
低温升低噪音,外型美觀等

輸出電抗器類型

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輸出電抗器有兩種類型:
1.1、鐵芯式輸出電抗器
當變頻器的載波頻率小於3KHZ時採用鐵芯式輸出電抗器。
1.2、鐵氧體式輸出電抗器
當變頻器的載波頻率小於6KHZ時採用鐵氧體式輸出電抗器。

輸出電抗器作用

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為了補償變頻器與電動機之間連接電纜線分佈電容的影響,有效抑制變頻器輸出的諧波,減小變頻器的噪聲,以避免電動機絕緣過早老化或導致電動機的早期損壞。安裝在變頻器輸入與輸出保護電路中的輸出電抗器,就是用來減少在電動機端子的du/dt值。當變頻器與電動機之間採用長電纜進行連接時,輸出電抗器就可以減小負荷電流的峯值。不過,設置在變頻器輸出端的輸出電抗器不能用來減小電動機上瞬變電壓的峯值。 [1] 
輸出電抗器主要在以下兩個方面發揮作用:
1、增大變頻器的有效傳輸距離
當變頻器輸出到電機的電纜長度大於產品規定值時,應加輸出電抗器來補償電機長電纜運行時的耦合電容的充放電影響,避免變頻器過流,增大了變頻器到電動機的有效傳輸距離。
2、有效抑制IGBT開關時的瞬間高壓
變頻器輸出端增加輸出電抗器的作用是為了輸出電抗器可以有效抑制變頻器的IGBT開關時產生的瞬間高電壓,減少此電壓對電纜絕緣和電機的不良影響。

輸出電抗器使用説明

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為了增加變頻器到電機之間的距離可以適當加粗電纜,增加電纜的絕緣強度,儘量選用屏蔽電纜
由於變頻器的輸出電壓中高次諧波較多,故變頻器和電動機之間的傳輸線不可過長。如果導線過長,它的分佈電容也就大。這樣,在諧波電壓的作用下,高次諧波電流也將過大。
因此,當變頻器與電動機之間的輸出電纜過長時,就應設置輸出電抗器。
變頻器輸入與輸出保護電路中輸出電抗器的參數選擇,其計算與設計的原則與輸入電抗器基本相同,但輸出電抗器的電感量是以基波電流流經電抗器時的電壓不大於額定電壓為佳。 [1] 

輸出電抗器產品介紹

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◆提高輸出高頻阻抗,減低高頻漏電流,保護變頻器
◆有效降低IGBT輸出的高dv/dt,延長電機壽命
◆抑制變頻器輸出的諧波電流,
◆補償長線分佈電容的影響,延長輸入輸出距離
◆降低電機的噪聲

輸出電抗器特點

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◆該產品為鐵芯乾式鐵芯採用優質低損耗冷軋硅鋼片,經高速衝牀衝 剪,具有毛刺小、規則均勻、疊片整齊美觀,運行低温升低噪音;
◆線圈採用優質絕緣導線,經專用機器繞制,具有平整度好,外型美觀的優點;
◆鐵芯柱經多個氣隙分成均勻小塊,氣隙採用高温高強度連接膠將芯柱的每個小段與上、下軛緊密的粘接起來;
  ◆電抗器裝配過程中,所有夾件經過防腐蝕處理,關鍵夾件採用無磁材料,並經預烘-真空浸漆-熱烘固化等流程,使濾波電抗器線圈及鐵芯牢固成為一體,大大減少了運行時温升及噪聲,有效提高了電抗器的品質;
  ◆濾波電抗器體積小、重量輕、外形美觀、接線方便等優點。

輸出電抗器技術參數

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工作電壓:3*380V/500V
電機頻率:0~60Hz
開關頻率:2K Hz ~16K Hz
額定電流:2.5A~1100A@40℃
電纜長度:300mmax.@16KHz
阻抗壓降:1~2%@400VAC,50 Hz&額定電流
電抗強度:P-E 3000VAC 3s
P-P 3000VAC 3s
防護等級:IP00
過載能力:1.5倍額定電流1分鐘,2倍額定電流30秒
絕緣等級:T40/H(180℃)
T40/F(155℃)
絕緣電阻:1000VDC絕緣阻值≥100MΩ
電抗器噪音:小於70dB(與電抗器水平距離1米測試)
執行標準:IEC289:1987GB10229-88ZB9644-1999

輸出電抗器故障原因及解決方法

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輸出電抗器發熱主要是鐵心材料的問題。因為輸出電流中,高次諧波電流的頻率很高,而普通硅鋼片的磁滯回線不能適應高頻磁場,故鐵損很大,導致鐵心發熱。解決的辦法:
(1)把三根輸出線同方向在高頻磁心上繞若干匝,來代替輸出電抗器。如果輸出線較粗,難以在磁心上繞制時,可以將三根輸出線同時穿過多個磁心。
(2)將上述自制的高頻電感與輸出電抗器串聯,能緩解輸出電抗器的發熱。 [2] 
參考資料
  • 1.    孫餘凱,吳鳴山,項綺明等編著,變頻器選型、安裝與維修,中國電力出版社,2015.08
  • 2.    張燕賓編著,變頻調速600問,機械工業出版社,2012.01