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電抗器也叫電感器。因火當一個導體通電時就會在其周圍一定空間范圍產(chǎn)生磁場,所以所有能載流的電導體都有一般意義上的感性。然而通電長直導體的電感較小,所產(chǎn)生的磁場不強,因此實際的電抗器是導線繞成螺線管形式,稱空心電抗器;有時為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵心,稱鐵心電抗器。一、電抗分為感抗和容抗,即感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器,也就是現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。
二、電抗器按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)、按接法、按功能、按用途進行分類。1)、按結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì):分為空心式、鐵心式、干式、油浸式等;2)、按接法:分為并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電抗器。3)、按功能:分為限流和補償。4)、按用途:例如:限流電抗器、濾波電抗器、平波電抗器、功率因數(shù)補償電抗器、串聯(lián)電抗器、平衡電抗器、接地電抗器、消弧線圈、進線電抗器、出線電抗器、飽和電抗器、自飽和電抗器、可變電抗器(可調(diào)電抗器、可控電抗器)、軛流電抗器、串聯(lián)諧振電抗器、并聯(lián)諧振電抗器等。三、并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運行狀況的多種作用,主要包括:1)、輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態(tài)過電壓;2)、改善長輸電線路上的電壓分布;3)、
使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動同時也減輕了線路上的功率損失;4)、在大機組與系統(tǒng)并列時降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機同期并列;5)、防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象;6)、當采用電抗器中性點經(jīng)小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用。7)、限流和濾波作用
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要用來通過調(diào)整頻率而改變電動機轉(zhuǎn)速,因此也叫變頻調(diào)速器。調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展歷程:在變頻器出現(xiàn)前同步電機無法實現(xiàn)調(diào)速功能,因此只能在定速傳動領(lǐng)域使用;三相交流鼠籠電機盡管調(diào)速性能不佳,但其結(jié)構(gòu)堅固、且價格低廉;還是在一些性能較低的傳動現(xiàn)場使用。變頻器主要特點:交直交變頻器系統(tǒng)框圖:控制電路完成對主電路的控制,
整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆變成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說,有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應的電路。變頻器的保護功能:由于變頻器大量的使用了各種半導體器件,如整流橋、IGBT、電解電容等,要想保證變頻器長期穩(wěn)定工作,則必須保證各器件工作在其允許條件下。超出條件則必須立刻或停止變頻器工作,
待異常條件消失后才能重新開始工作,如保護失效或動作延遲將導致變頻器出現(xiàn)不可恢復性損害。變頻恒壓供水系統(tǒng)原理圖:變頻器一般安裝方法:1變頻器應垂直安裝。2、變頻器運行時要產(chǎn)生熱量,為確保冷卻空氣的通路,在設(shè)計時要在變頻器的各個方向留有一定的空間。3、變頻器運行時,散熱板的溫度能達到接近90攝氏度,所以,變頻器背面的安裝面必須要用能耐受較高溫度的材質(zhì)。
變頻器常見的故障為過壓,過載,過流和過熱,一般也是因為電源電壓高了,溫度高了,負載重了,粉塵和潮濕等原因造成的損壞。變頻器屬于電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品由非常多的元件組成,任何一個元件出了差錯,變頻器都會工作不正常,而電子產(chǎn)品是有一定壽命的,使用一段時間后也會老化,和人的生老病死一個道理。變頻器使用壽命和使用環(huán)境根據(jù)固定資產(chǎn)折舊的稅務方面的計算規(guī)定,電子設(shè)備的年限也就是3年而已,很多人買手機,也就是用個2-3年,即使不壞,往往也換新的了。
而電視電腦冰箱和空調(diào)這些家電的淘汰頻率相對低一點,設(shè)計理論壽命可以達到15年,但是不會有人用這么長時間的。而變頻器屬于工業(yè)電子設(shè)備,耐用程度會高一點,有些工廠一些變頻器使用了10多年并不算少見,一些日系或者德國的變頻器甚至使用時間超過了20年,當然這期間一般都換過母線電容的。國產(chǎn)的變頻器,一般使用5-8年也沒有問題的,只要車間的環(huán)境比較好,保養(yǎng)比較到位,變頻器整體壽命比家用電器要長很多。有些化工和塑料廠,有腐蝕性氣體以及粉塵靜電,變頻器并沒有做任何防護,也沒有購買的變頻器使用,變頻器直接裝在車間里邊,沒有單獨隔開,
往往一年半載就壞了。粉塵和腐蝕,直接會傷害到電路板和焊接接頭本身,而帶來的靜電或者絕緣不良,直接會讓電子元件擊穿而損壞。有些設(shè)備震動非常大,比如沖床,這種場合使用變頻器,如果變頻器和設(shè)備隨機安裝,也會跟著一起顛簸震動,時間長了,變頻器線路接頭出會松動,而電路板的焊錫時間長了也會震松造成類似虛焊之類的問題而損壞。
由于逆變電路采用IGCT作為功率器件,而IGCT本身不象IGBT那樣存在過電流退飽和效應,可以通過檢測集電極電壓上升來進行短路檢測,并通過門極關(guān)斷進行保護,所以必須通過霍爾電流傳感器,檢測到過電流,然后通過串聯(lián)在上下直流母線的二個保護用IGCT進行關(guān)斷。由于直流環(huán)節(jié)存在共模電抗器和di/dt限制電抗器,導致整流橋輸出和濾波電容之間存在較大阻抗,這樣電網(wǎng)的浪涌電壓要通過整流橋形成浪涌電流,再通過濾波電容吸收的效果大大降低,為了保護整流二極管免受浪涌電壓的影響,
在整流橋輸出并聯(lián)了阻容吸收電路。箝位二極管保證了橋臂中外側(cè)的兩個IGCT承受的電壓不會超過一半的直流母線電壓,確切地說,應該是對應側(cè)濾波電容的電壓,所以外側(cè)的兩個IGCT不存在過壓問題。內(nèi)側(cè)的兩個器件仍要并聯(lián)電阻,以防止產(chǎn)生過壓。因為在同側(cè)二個器件同時處于阻斷狀態(tài)時,內(nèi)側(cè)的器件承受的電壓可能超過一半的直流母線電壓,具體電壓取決于同側(cè)二個器件的漏電流匹配關(guān)系?! ∪绻患虞敵鰹V波器,三電平變頻器輸出時電機電流總諧波失真可以達到17左右,會引起電機諧波發(fā)熱,轉(zhuǎn)矩脈動。輸出電壓跳變臺階為一半直流母線電壓,
dv/dt也較大,會影響電機絕緣,所以一般需配特殊電機。若要使用普通電機,必須附加輸出濾波器。輸出濾波器有dv/dt濾波器和正弦波濾波器二種,dv/dt濾波器容量較小,只對電壓變化率起抑制作用,使電機絕緣不受dv/dt的影響,對電機運行動態(tài)性能的影響較小,如果系統(tǒng)動態(tài)性能要求較高時,適合采用,而且成本較低。