一文告訴您為什么要使用電抗器

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)幾乎都使用變頻器，例如機(jī)電工程、鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、皮帶運(yùn)輸機(jī)械、起重設(shè)備、造紙機(jī)械、電線電纜生產(chǎn)機(jī)械等都要用到變頻調(diào)速，在這些設(shè)備的運(yùn)行中電抗器和濾波器必不可少，其具體的作用是什么呢？在了解這個(gè)之前薩頓斯先帶您來(lái)認(rèn)識(shí)一下變頻器。

1、變頻器是什么？

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。

2、變頻器的功能有哪些？

1）變頻節(jié)能

變頻節(jié)能在風(fēng)機(jī)和水泵行業(yè)應(yīng)用明顯。由于風(fēng)機(jī)和水泵的功耗與轉(zhuǎn)速的立方成正比，當(dāng)外界風(fēng)/水消耗不高時(shí)，采用變頻降低轉(zhuǎn)速，節(jié)能效果明顯。其他行業(yè)的節(jié)能原理大概也是如此，在不需要全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2）軟啟動(dòng)

當(dāng)電機(jī)直接通過(guò)工頻啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電機(jī)額定電流的7~8倍。這個(gè)電流值會(huì)增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力，產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響也很大。變頻調(diào)速可以在零轉(zhuǎn)速零電壓下啟動(dòng)(也可以適當(dāng)增加)。一旦頻率和電壓之間的關(guān)系建立，變頻器就可以根據(jù)電壓/頻率或矢量控制驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。采用變頻調(diào)速可以充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組的承載能力，減少啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)和電網(wǎng)的影響，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。同時(shí)，不會(huì)造成峰谷差過(guò)大的問(wèn)題，導(dǎo)致供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備跳閘或工作異常。

3）減少機(jī)械磨損和損耗

以工頻啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)或所連接機(jī)械部分的軸或齒輪會(huì)劇烈振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械零件和電機(jī)的使用壽命。在變頻調(diào)速中，停止方式可以控制，有不同的停止方式可供選擇，可以減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，延長(zhǎng)使用壽命，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

變頻器的應(yīng)用可以有效的起到系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)電力設(shè)備使用壽命等左右，但同時(shí)變頻器也會(huì)產(chǎn)生諧波污染等干擾，因此相應(yīng)的抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)(即電磁兼容 EMC)已經(jīng)變得越來(lái)越重要。我們可以通過(guò)加裝電抗器和濾波器，在變頻器向電動(dòng)機(jī)供電是減小線路中的諧波成分，保護(hù)機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行。接下來(lái)我們具體來(lái)了解一下電抗器。

電抗器（reactor），顧名思義，是能在電路中起到阻抗作用的裝置。用導(dǎo)線繞成螺線管形式，在螺線管中插入鐵芯，這樣電感就很大，就成了電抗器，實(shí)際上就是一個(gè)電感器（inductor）。

薩頓斯變壓器

具體作用如下：

1）限流短路電流

將電抗器串聯(lián)在電路中，能夠起到限制短路電流的作用。因?yàn)殡娍蛊鲗?shí)質(zhì)是電感線圈，在接通電壓時(shí)，內(nèi)部會(huì)形成反向電動(dòng)勢(shì)，阻礙線圈內(nèi)部電流的變化。因此，電抗器（電感器）的電流不能突變，所以能夠起到限制短路電流的作用。

2）濾波作用

在電容器回路安裝阻尼電抗器(即串聯(lián)電抗器)，電容器回路投入時(shí)起抑制涌流的作用。同時(shí)與電容器組一起組成諧波回路，起各次諧波的濾波作用。

3）無(wú)功補(bǔ)償

電抗器是無(wú)功補(bǔ)償裝置的重要組成部分之一，并聯(lián)電抗器用來(lái)提供感抗值消耗電力系統(tǒng)過(guò)剩的電容性無(wú)功功率，這在電力系統(tǒng)初期輸送功率較小的時(shí)候以及電力系統(tǒng)后期在每日深夜輕負(fù)荷的時(shí)候都是十分必要的。因?yàn)樵谏鲜鰞煞N情況下，輸電線路的無(wú)功功率損耗小，由于電容效應(yīng)，輸電線路產(chǎn)生的無(wú)功功率大于輸電線路消耗的無(wú)功功率，在整個(gè)電力系統(tǒng)中存在剩余的無(wú)功功率(電容性)，必須安裝并聯(lián)電抗器來(lái)消耗這部分剩余的無(wú)功功率，滿足電力系統(tǒng)無(wú)功平衡的需要，維持電力系統(tǒng)的電壓水平。否則電力系統(tǒng)的電壓過(guò)高，無(wú)法安全運(yùn)行。

審核編輯黃宇