宙康電氣 電抗器在整流電源中的應用

2）平波電抗器： DCL 平波電抗器接在整流電源的直流整流環節與負載之間，DCL 能改善電壓脈動系數，使電流連續負載運行更穩定，及改善整流電源的功率因數。
二種電抗器在整流電源中的連接如圖2所示。

3） 直流平衡電抗器：用于雙反星形帶平衡電抗器或兩組直流電源并聯的線路中，防止內部產生環流。
3需要安裝進線電抗器的場合
進線電抗器既能阻止來自電網的諧波干擾，又能減少整流單元產生的諧波對電網的污染，可以防止各種過電壓引起的電流沖擊，因為，諧波對整流電源中的整流二極管和濾波電容器都是有害的。因此接入進線電抗器，對改善整流器的運行狀況是有好處的。根據運行經驗，在下列場合一定要安裝進線電抗器，才能保證整流器可靠的運行。
1）整流模塊交流側無整流變壓器，應加裝進線電抗器。
2）直流調速器應加裝進線電抗器。
4進線電抗器容量的選擇
進線電抗器的容量可按額定電流和在電抗器上每相繞組上的阻抗電壓來決定。一般選擇壓降為網側相電壓的 2％～4％。
電感量L的計算公式如式（2）所示： L = U / 2πfI
U——電抗器阻抗電壓；
I——電抗器額定電流；
f——電網頻率。
進線電抗器壓降不宜取得過大，壓降過大會影響電機轉矩。一般情況下選取進線電壓的 2％（5V）已足夠。
5需要安裝平波電抗器的場合
1） 有紋波系數要求的，且無電容器濾波裝置的。
2） 55kW以上的變頻器。
3） 整流電源負載是直流電動機的。
6平波電抗器電感量的選擇
變頻器用平波電抗器在此不再敘述，在此談一下大功率整流電路中平波電抗器電感量的估算。
1）從電流連續觀點出發估算電抗器的電感量。整流電流斷續會使整流元件條件惡化，并引起電動機轉速異常，因此，必須保證有足夠的電感量使電動機在最小工作電流時，仍能維持電樞電流的連續。
為使電流連續，平波電抗器的臨界電感量可按下式計算：
Llj = Klj*U2 / Iz·min -（Ld+Lb）
式中 Llj ---臨界電感量（mH）；
Klj ---系數，與整流電路形式有關；
U2----整流變壓器二次側相電壓（V）；
Iz·min ----最小負荷電流（A）；
Ld ----電動機的電感量(mH)；
Lb ----整流變壓器的每相電感量(mH)。
2）從限制電流脈動觀點出發估算電抗器的電感量。整流電流中的脈動分量會使直流電動機換相性能惡化，銅耗增加，電機發熱等。
為限制電流脈動，平波電抗器的電感量可按下式計算：
Lmd =（ Kmd*U2 ）/ (S*Iz·min ) –（Ld+Lb）
式中 Lmd ---平波電抗器電感量（mH）；
Kmd ---系數，與整流電路形式有關；
S----電流最大允許脈動系數；
Iez ----額定負荷電流（A）；
其它符號同上。
電流脈動系數按下式計算：
S =（Imax – Imin）/ （Imax + Imin）
式中Imin ----電抗器流過的直流電流最小瞬時值（A）；
Iman ----電抗器流過的直流電流最大瞬時值（A）。
4） 估算電動機和變壓器的電感量
A）電動機電感量可按下式計算：
Ld =（500* Kd*Ue ）/ （pneIe）
Kd ----系數，與電動機種類有關。一般無補償電動機取8-12；快速無補償電動機取6-8；有補償電動機取5-6；
Ue ----電動機額定電壓（V）；
P----電動機極對數；
ne----電動機額定轉速（r/min）；
Ie----電動機額定電流（A）。
B）變壓器每相電感量可按下式計算：
Lb = (Kb*KU*U2) / Iez
Kb ----系數，與整流電路形式有關；
KU ----變壓器短路電壓百分比。
7平衡電抗器參數的選擇
平衡電抗器用在整流電路中，使兩組電壓相位不同（或相同但電壓有差異）的換相組并聯工作。采用平衡電抗器的整流電路通常是雙反星形并聯半波整流電路、星角形并聯橋式整流電路和星星或角角并聯橋式整流電路。
平衡電抗器電感量的計算是非常復雜的，在此就不詳談了。下面談一下與計算平衡電抗器電感量相關的問題，電感量與并聯整流電路的形式有關，還與調壓形式及方式、調壓深度有關。因此，需要平衡電抗器者，要把上述問題交代清楚，廠家便于計算。另外需要指出的是平衡電抗器的額定電流系指單臂電流，既并聯整流電源總電流的1/2。
結束語
與整流電源配套的的三種電抗器對整流電源系統的穩定、可靠運行有相當大的作用，進線電抗器作用是它能有效地保護整流逆變系統免遭過電壓和浪涌電流的沖擊，并能提高系統的功率因數；平波電抗器主要作用是限制電流脈動系數，維持電流連續，并能提高系統的功率因數。平衡電抗器主要是確保并聯電源能正常工作。國產電抗器質量良好，造價低廉，值得推廣應用。
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