变频器选用输出电抗器的注意事项-萨顿斯（上海）电源有限公司

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变频器选用输出电抗器的注意事项

一、输入、输出、直流电抗器的选择（三相380V系列）对照表：

二、输出电抗器的选用

2.1 输出电抗器的作用

输出电抗器接在变频器输出端与负载（电机）之间，是交流电抗器，有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响，补偿长线分布电容的影响，增加变频器到电动机的导线距离。
变频器输出是脉冲宽度调制的电压波(PWM波)它是前后沿很陡的一联串脉冲方波，存在丰富的谐波，这些谐波有害于电机和负载的寿命(典型的是电机绕阻匝间瞬变电压dv/dt过高，造成匝间击穿)，以及对周围电器干扰；当负载端电容分量大时，造成变频器的开关器件流过大的冲击电流，会损坏开关器件。如图2.1所示。

图2.1 变频器输出调制波形

为了减轻变频器输出dv/dt对外界的干扰，降低输出波形畸变，达到环保标准，减少对电机绕组的电压冲击造成绝缘损坏，降低电机的温升和噪音，避免在变频器输出功率管上因dv/dt和流过过大的脉冲冲击电流使功率管损坏，以及降低负载短路造成对变频器的损伤，有必要在变频器输端增设交流电抗器。
同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。

2.2 建议加装输出电抗器的情况

当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。
变频器输出的脉冲电压通过长的输电线时，由于长线上电波的反射叠加使得在长线(即变频器输出导线)超过临界长度后，电压有可能达到直流母线(变频器内直流母线)电压的2倍。因此变频器输出线长度受到了限制，为解除这种限制，必须接入输出侧交流电抗器。接入后，送到电机等负载上的波形就接近正弦电压波形了。
输出侧交流电抗器其抑制频率在较高频率范围，因此，使用铁氧体磁芯，以减少损耗，但体积较大。在有变压器插入于变频器与负载之间的使用条件下，变压器输入绕组的漏抗和变压器损耗大大削弱了调制波，起到了输出侧电抗器的作用，因此有利于输出到负载电机的波形滤波平滑，此时往往有了输出侧变压器就可以省略输出侧交流电抗器。
对于电动机的电缆超过50米的用户输出端应加交流输出电抗器。
下表给出了Fe变频器与电机的安装距离对照表。

表2.1 变频器与电机的安装距离（载波频率

）

变频器功率/KW	额定电压/V	非屏蔽导线允许最大长度/m
变频器功率/KW	额定电压/V	无输出电抗器	有输出电抗器
4	200～600	50	150
5.5		70	200
7.5		100	220
11		110	240
15		120	260
18.5		130	280
22		150	300
30～200	380～690	150	300

2.3 输出电抗器的选择

输出电抗器有两种类型：一种是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用；另一种是铁氧体式，当变频器的载波频率大于3KHZ而小于6KHZ时采用。
一般电抗器生产厂家给出了电抗器的压降和额定电流，其电感量可以通过公式计算出来（同进线电抗器的计算方法）。输出电抗器的额定电流应以电机额定电流相当。电压降应不超过额定线电压的0.5～1.5%。一般取2~5V。下表给出了常用输出交流电抗器的规格。

表2.2 常用输出交流电抗器的规格