山东鲁杯DCL-6变频器用直流电抗器抑制变流装置产生的谐波

直流电抗器，又称平波电抗器，主要用于变流器的直流侧，在通用变频器上有较多的应用。电抗器中有流过的具有交流分量的直流电流。主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流脉动值，改善输入功率因数，并可以抑制变流装置产生的谐波。

直流电抗器又称为平波电抗器，使用直流电抗器的主要目的是降低谐波干扰。由于在达到同样降低谐波水平时，采用直流电抗器比采用交流电抗器成本***而损失的压降也较小。故越来越多的变频器通过内置直流电抗器，来实现日益受到重视的降低谐波的要求。

但在起重行业，由于不可省去交流电抗器，而交流电抗器的降谐波效果与直流电抗基本相同。同时使用交直流电抗器固然可以更好的降低谐波干扰，但也加大了电动机侧的电压损失(交直流电抗器上都存在1%~3%的压降)。直流平波电抗器用于整流电路输出侧的滤波电路，因为通有直流电流成分，铁芯磁通工作在***象限而出现偏磁。为了增大电感量，防止磁通饱和，直流平波电抗器都采用切开铁芯，并加有空气隙，使其磁滞回线横向加长，这在道理上有点像单端反激变压器的情况。这样在通有同样大小的电流时，B小，不易饱和。

根据所选定的铁芯的材料、绕制工艺和安装结构，选择铁芯的形状，进而再根据电流等级选择导体的类型，确定窗口利用系数Kc。

根据散热条件、要求的铜耗、铁芯的形状和线包允许的温升等，选择合适的电流密度系数Kj(参考表4.2)和导体的电流密度j。

导线的截面积由下式计算:S=I/j;然后选择导线的形状和规格。

计算电抗器绕组的匝数，要考虑充分利用铁芯的窗口面积，这样可以尽量提高匝数，使Bm留有一定的余量。 N=A·Kc/S

直流电抗器串联在换流站每一极上。电感大约0.4~1.0H。它的主要作用如下:

(1)防止逆变器换流失败。

(2)降低直流线路里的电压和电流谐波。

(3)降低纹波系数。

(4)限制线路短路时整流器中的电流。

但要注意:电感的取值必须***工频时直流电路不发生谐振。

直流电抗器可将功率因数提高到0.9以上。由于其体积较小，因此许多变频器已将直流电抗器直接安装在变频器内。直流电抗器除了提高功率因数外，还可削弱电源刚接通瞬间的冲击。如果同时配有交流电抗器和直流电抗器，则可将变频调速系统的功率因数提高到0.95以上。

变频器输入与输出保护电路中输出侧是否需要设置直流电抗器，应根据变频器的工作环境来确定，当出现以下几种情况时，应考虑选用直流电抗器。

1.有开关式无功补偿电容器或带有晶闸管相控负载

对于提供给变频器工作电源的同一路电源节点上有开关式无功补偿电容器屏，或带有晶闸管相控负载的场合，应选用直流电抗器。这主要是由于电容器屏开关切换时导致的无功瞬间变化，会造成电网电压的突变;而相控负载引起的谐波和电网波形缺口，有可能会对变频器的输入整流电路造成危害。

2.三相供电电源不平衡

在提供给变频器三相供电电源的不平衡度超过3%的情况时，应选用直流电抗器。

3.有功率因数要求

如果对变频器的输入端功率因数有一定要求，需要将其提高到0.93以上时，应选用直流电抗器。

4.大容量变压器

如果变频器接入的是大容量的变压器，而且变频器的输入电源回路流过的电流有可能对变频器的整流电路造成危害的情况下，应选用直流电抗器。

平波电抗器1.该直流电抗器为单相铁芯干式结构;

2.铁芯采用优质低损耗冷轧硅钢片，芯柱由多个气隙分成均匀小段，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，并涂以专用粘接剂，以***电抗气隙在运行过程中不发生变化且无噪音;

3.线圈采用F级或H级漆包铜扁线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，小容量线圈采用层式结构，大容量线圈采用饼式结构，具有较好的通风散热效果;

4.直流电抗器的线圈和铁芯组装成一体后经过预烘--真空浸漆--热烘固化这一工艺流程，采用H级浸渍漆，使Satons电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起，不但大大减小了运行时的噪音，而且具有极高的耐热等级，可确保电抗器在高温下亦能无噪音地安全运行;

5.直流电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，确保电抗器具有较低的温升;

6.外露部分均采取了防腐蚀处理，引出端子采用镀锡铜管端子或铜排。