變頻器改造中的電抗器妙(miào)用與電網諧波對電子設備的危害
在現(xiàn)代化工業生產中,變頻器作為電機調速節能的(de)關鍵設備,其應用日益廣泛。然(rán)而,在(zài)變頻器改造過程中,一些(xiē)不為人注意的(de)問題往往會導致設備損壞,特別是電網諧波對電子設備(bèi)的影響尤為顯著。本文將結(jié)合實例,深入探討變頻器改造(zào)中電抗器的妙用,以及電(diàn)網諧波對電子設(shè)備的危害(hài),並(bìng)提出相應的解決方案。

一、變頻器改造中的電抗器應用
在進行滑差調速電機的變頻節(jiē)能改造時,出於變頻器故障時應急調(diào)速操作的考慮(lǜ),通常會保留原有的(de)勵磁箱(xiāng)(簡稱調速箱)和滑差(chà)機構。改造(zào)後,調速箱上的調速旋鈕被調至全速位置(zhì),而負載側所需速度則由變頻器設定,以實現調速和節能運行。然而,這種改造後常常出現(xiàn)調速箱(xiāng)內勵磁線圈或滑(huá)差機構反複燒毀的事故(gù)。
究其原因,在於原工頻勵磁調速時,反(fǎn)饋電壓的建立使得勵磁線圈中的勵磁電流保持在小幅度內波動,基本不會達到最大值。而在變頻運行時,電機(jī)的實(shí)際(jì)轉速由變頻器控製,可能僅達到額定(dìng)轉速的一半,速度反饋電壓也僅達到一半幅度。此時,調速箱給出的速度是全速,因此調速箱會持(chí)續輸出最大勵磁電流(電壓),導致勵磁線圈溫升(shēng)增加(jiā),易於損壞。
此外,變頻器內部的三相整流器是非線(xiàn)性元件,其整流(liú)電流的顯著吸收會導致電源側電壓(電流)波形嚴重畸變,形(xíng)成不可忽視的峰(fēng)值電壓和諧(xié)波電流。這些諧波電流和電壓峰值可能導致勵磁線圈匝間擊(jī)穿,或調速(sù)箱內續流二極(jí)管(guǎn)和可(kě)控矽擊穿,進(jìn)而造成勵磁線圈燒毀(huǐ)。
為了(le)解決這一問(wèn)題(tí),可以在調速電機勵(lì)磁線圈的電源輸入側串聯一個電抗器。電抗(kàng)器的引入能(néng)夠有效抑製諧波電流,降(jiàng)低電壓波形畸變(biàn),從而保護勵(lì)磁線圈免受損害(hài)。
二、電網諧波(bō)對電子設備的危害
電網諧波不僅影響(xiǎng)調速設備,還對變頻器等電子設備構成嚴重威脅(xié)。例如,在某(mǒu)處安裝的一台小功率變頻器,多次出現三相整流橋燒毀的故障。盡管該變頻器功率較(jiào)小,負載較輕,且(qiě)電源電壓穩定,但仍無法避免故障(zhàng)的發生。經過現場檢(jiǎn)查發現,同一車間和供電(diàn)線路上還安裝有兩台大(dà)功率變頻器。這三台變頻器可能同時運行或不同時(shí)啟停,而大功率變頻器的運行和啟停產生的諧波電流(liú),正是導致小(xiǎo)功率變頻器損壞的(de)根(gēn)源。
大功率變頻器產生的非線性電流導致電源側電壓(電流)波形畸變增加,形成諧波分量。對於大功率變頻器(qì)而(ér)言,由於其內(nèi)部空間(jiān)大,輸入電路的(de)絕緣處理容易加強,因此(cǐ)不(bú)易受過電壓擊穿。然而,對於小功率變頻(pín)器而言,其內部空間有限,絕緣耐壓是(shì)薄弱環節,電源側的湧電壓衝(chōng)擊難以承受。

三、解決方案(àn)與電抗器的應用
針對上述問題,最有效的解決(jué)方案是在電子設(shè)備的電源輸入側串聯電(diàn)抗器(qì)。電(diàn)抗器(qì)能夠抑製諧波電流,降低電壓波形畸變,從而保護電子設備免受(shòu)損害。
調速電(diàn)機勵磁線圈:在勵(lì)磁線圈的電源輸入側串聯一個BK型控製變壓器二次測量繞組的(de)電抗器,可(kě)以有效保護勵磁線圈。
小(xiǎo)功率變頻(pín)器:在(zài)電源輸入側串聯一個由XD1電(diàn)容湧流抑製線(xiàn)圈製成的(de)經濟實惠的“三相電抗器”,可以顯著降低諧波電流的影響。
無功補償電容(róng)櫃:在電容器(qì)的進線端安裝XD1電(diàn)容湧流抑(yì)製器,以抑製(zhì)電容器充放電產生的湧電流(liú)和諧波電流。
通過上述處理措(cuò)施,上述(shù)三個問題均得(dé)到了有效解(jiě)決。電抗器的應用不僅提高了電子(zǐ)設(shè)備的運行可(kě)靠性(xìng),還降低了(le)改造成本,縮短了改(gǎi)造周期。因此,在變頻器改造和電子設備保護中,電抗器的(de)妙用不容忽視。通過類比和適應不同情況,許多繁瑣的問題實(shí)際上都(dōu)可以得到輕鬆解決。