电抗器

电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器。按其绕组内

有无主铁心分为铁心式电抗器和空心式电抗器。

由金属导线绕制而成具有电抗，用以减小短路电流的电气设备。

电抗器

最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。

目录

⑥电炉电抗器。与电炉变压器串联，限制其短路电流。

⑦起动电抗器。与电动机串联，限制其起动电流。

电抗器概念

电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。

细分介绍

按结构及冷却介质、按接法、按功能、按用途进行分类。

1 按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。

2 按接法：分为并联电抗器和串联电抗器。

3 按功能：分为限流和补偿。

4 按用途：按具体用途细分，例如限流电抗器、滤波电抗器、平波电

限流电抗器

抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。

电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。

相关应用

并联电抗器发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。

限流电抗器

限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。

阻尼电抗器

(通常也称串联电抗器)与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。p

消弧线圈

消弧线圈广泛用于lOkV-6kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。

平波电抗器

平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。

直流控制的饱和电抗器

串在电路中的扼流式或自饱和饱和电抗器，在电压正弦波的周期内，饱和电抗器在饱和前吸收了一定的伏-秒，达到饱和，以后就呈全开放状态。因此其输出电压是非正弦的，这种饱和电抗器的作用与晶闸管相似。

电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。

电抗器的作用

电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串

滤波电抗器

联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。 220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：

（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。

（2）改善长输电线路上的电压分布。

（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。

（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。

（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。

（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。

电抗器的接线分串联和并联两种方式。

串联电抗器通常起限流作用，并联电抗器经常用于无功补偿。

目前主要用于无功补偿和滤波．

1.半芯干式并联电抗器：在超高压远距离输电系统中，连接于变压器的三次线圈上。用于补偿线路的电容性充电电流，限制系统电压升高和操作过电压，保证线路可靠运行。

2.半芯干式串联电抗器：安装在电容器回路中，在电容器回路投入时起合闸涌流作用并抑制谐波电抗器接线方法

ABCXYZ六个端子，你可以将ABC作为电抗器进线端，XYZ作为电抗器出线端；也可以将XYZ作为电抗器进线端，ABC作为电抗器出线端。这没有什么具体的进线、出线的顺序要求，你怎么接都行，对变频器不会有影响。只是注意一点：ABC、XYZ 这两套端子，接线时不能互相交叉。[1]

电抗器产品名称及功能

1、进线电抗器：亦称换相电抗器，用于电网进线中，通过的是

阻尼电抗器

交流电流，进线电抗器的作用是限制变流器换相时电网侧的压降和晶闸管的电流上升率di/dt和电压上升率du/dt，以及并联变流器组的解耦。

2、并联电抗器：里面通过的交流，并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。通常与晶闸管串联，可连续调节电抗电流。

3、串联电抗器：里面通过的是交流，串联电抗器的作用是与补偿电容器串联，对稳态性谐波（5、7、11、13次）构成串联谐振。通常有5~6%电抗器，属于高感值电抗器。

4、调谐电抗器：里面通过的是交流电，串联电抗器的作用是与电容器串联，对规定的n次谐波分量构成串联谐振，从而吸收该谐波分量，通常

n=5、7、11、13、19

电抗器使用寿命的分析

电抗器在额定负载下长期正常运行的时间，就是电抗器的使用寿命。电抗器使用寿命由制造它的材料所决定。制造电抗器的材料有金属材料和绝缘材料两大类。金属材料耐高温，而绝缘材料长期在较高的温度、电场和磁场作用下，会逐渐失去原有的力学性能和绝缘性能，例如变脆、机械强度减弱、电击穿。这个渐变的过程就是绝缘材料的老化。温度愈高，绝缘材料的力学性能和绝缘性能减弱得越快；绝缘材料含水分愈多，老化也

愈快。电抗器中的绝缘材料要承受电抗器运行产生的负荷和周围环境的作用，这些负荷的总和、强度和作用时间决定绝缘材料的使用寿命。

进线电抗器的结构特点

电气设备电抗器

1.该进线电抗器为三相，均为铁芯干式。

2.铁芯采用优质低损耗进口冷轧硅钢片，气隙采用环氧层压玻璃布板作间隔，以保证电抗器气隙在运行过程中不发生变化。

3.线圈采用H级漆包扁铜线绕制，排列紧密且均匀，外表不包绝缘层，且有极佳的美感且有较好的散热性能。

4.进线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安全地无噪音地运行。

5.进线电抗器芯柱部分紧固件采用无磁性材料，减少运行时的涡流发热现象。

6.外露部件均采取了防腐蚀处理，引出端子采用镀锡铜管端子。

7.该进线电抗器与国内同类产品相比具有体积小、重量轻、外观美等优点，可与国外知名品牌相媲美。

输出电抗器特点

输出电抗器亦称马达电抗器，它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在54OV/us以内，一般功率为

4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时，应设置输出电抗器，它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度)，减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。输出电抗器主要应用于工业自动化系统工程中，特别是使用变频器的场合，用于延长变频器的有效传输距离，有效抑制变频器的IGBT 模块开关时产生的瞬间高压。

输出电抗器的使用说明：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。

输出电抗器的特点：

1．适用于无功功率补偿和谐波的治理

2．输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流

3．有效地保护变频器和改善功率因数，能阻止来自电网的干扰，减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。

输入电抗器的特点

电抗器

输入电抗器的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降；抑制谐波以及并联变流器组的解耦；限制电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时，输入电抗器的相对电压降，对单象限工作为2%，四象限为4%。当电网短路电压大于6%时，允许输入电抗器运行。对于12脉动整流单元，至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中，安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间，用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流，最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。

输入电抗器的特点：

1．适用于无功功率补偿和谐波的治理

2．输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击；对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变

3．平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。

一、变频器专用输入输出电抗器,直流电抗器

１、电抗器适用于无功功率补偿和谐波的治理系统中，可以改善功率因数，对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变，从而改变电网质量和保证电力系统安全运行。

2、进线电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷,它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。

3、直流电抗器(又称平波电抗器)主要用于变流器的直流侧，电抗器中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.

4、输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用

二、电力系统中电抗器的作用

1电抗器

电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用,并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。电抗器的作用

问：在电力系统中电抗器的作用有那些？

答：电力系统中所采取的电抗器常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能，主要包括：（1）轻空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用。

无源滤波装置

一概述

该装置主要用于钢铁、冶金、化工、电气化铁路以及有谐波源场所，起就近吸收谐波源所产生的谐波流，抑制谐波“污染”电网的作用，装置由滤波电容器、滤波电抗器和电阻器等适当组合，滤波装置对某一频率谐波电流呈低阻抗，从而起到就地吸收谐波电流的目的，谐波装置在运行中和谐波源并联，除起滤波作用外兼作无功补偿。

二工作原理

无源交流滤波装置主要由滤波电容器、滤波电抗器等组合成 LC 滤波装置，滤波装置除起滤波作用外，还兼作无功补偿作用。 LC 滤波装置主要有单调谐滤波装置、双调谐滤波装置、高通滤波装置、 C 型滤波装置等。实际运用中根据谐波电流的分布大小以及无功需求情况设计成几组滤波器，每一组滤波器对应某一次谐波呈低阻抗，高通滤波器对截止频率以上的谐波均呈低阻抗， C 型滤波具有调谐频带宽，损耗低的特点。滤波器的分组需进行精密计算，既要滤除主要的谐波电流，也要满足无功补偿的要求，同时还要防止在某一次整数次频率下由于滤波器与系统阻抗发生并联谐振而产生的谐波电流放大。

三装置特点

1、整套装置连接后测量其实际的调谐效果，并调节电抗器的电感使调谐处于最佳状态，减少现场工作量。

2、滤波装置成套供应一般包括隔离开关、接地开关、避雷器、放电线圈、滤波电容器、滤波电抗器、电阻器（视需要配）、熔断器等。高压开关柜及辅助设施，根据用户需要亦可配套供应。

3、电容器由多台电容器单元组成，单台滤波电容器单元的容量一般为 100 、200 、 334kvar ，单相结构以方便分相调谐。用户有要求亦可按其它容量设计。

4、6~10KV 等级，电容器可柜式安装，也可围栏式安装；对 35KV 及以上等级建议采用围栏式安装。柜式安装时，电容器装于电容器柜内美观性好；围栏安装时电容器、电抗器及电阻器均敞开式安装，电容器装于支架上，整套装置用围栏隔离。

5、电容器的保护对 6~10KV 等级，一般采用开口三角保护或中性点平衡电流保护， 35KV 及以上等级均采用差压保护，此外每台电容器还串接一只喷逐式熔断器做短路保障。

6、电容器、电抗器的技术指标符合国家标准要求。滤波电抗器一般选用空心电抗器。空心电抗器的安装采用“一”字形或“品”字形水平布置，也可与电容器分相同装于电容器柜内（容量太大的空心电抗器除外），不提倡垂直布置方式，因为空心电抗器垂直布置相间互感较大，而对零序谐波其相间互感电抗因相位不同相差很大，很难做到不同谐波下的三相电抗平衡。

7、空心电抗器采用主线圈加绕辅助线组，活动接头调感的方式调节电感，为使活动接头与辅助绕组连接可靠，无论主线圈是铜线还是铝线，辅助绕组均采用软铜线。铜线与铝线之间的连接采用铜铝过渡接头。

三、LKSG系列滤波电抗器

◆产品介绍电网中有大量整流、变流、变频装置等谐波源，其产生的高次谐波会严重危害主变及系统中其它电器设备的安全运行。滤波电抗器广泛用于高低压滤波柜中，与滤波电容器相串联，调谐至某一谐振频率，用来吸收电网中相应频率的谐波电流，电抗率有1%、2%、3%、5%、6%、7%、12%、13%、14%等，能消除3、5、7、11、13次及更高次谐波。滤波电抗器与电容器相串联后，不但能有效地吸收电网谐波，而且提高了系统的功率因数，对于系统的安全运行起到了较大的作用。其结构特点如下：

1.该滤波电抗器分为三相和单相两种，均为铁心干式。

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，采用专用粘接剂粘接，以保证电抗气隙在运行过程中不发生变化。

3.线圈采用F级或H级扁铜线绕制，排列紧密且均匀。

4.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，使电抗器的线圈和铁芯牢固地结合在一起。

5.电抗器的夹件、紧固件等采用非磁性材料，确保电抗器具有较高的品质因数，确保具有较好的滤波效果

◆接线方式

四、串联电抗器电抗率的选择-

电力电容器和与之配套的串联电抗器在电力系统中的无功补偿、降低线损以及限制合闸涌流与高次谐波方面的作用已被国内外运行实践所证实。由于电抗器高次谐波电流含量与电网谐波源状况、阻抗参数和电容器装置回路阻抗参数有关，因此在实际应用中电抗率的取值是不同的。这就要求我们在设计中要有针对性。以免出现不必要的问题。

2. 合闸涌流

合闸涌流问题之所以引人注意，是因为它对电力系统和用户产生多方面的不利影响。有时会造成设备损坏和系统事故。

电容器投运合闸时产生的合闸涌流一般分两种情况：第一种是单组电容器的合闸涌流，此种合闸涌流一般都小于开关设备允许的最大合闸涌流，故一般不采取限制涌流措施；第二种是已有一组或多组电容器在运行，再投入另一组时的合闸涌流。实践证明，此合闸涌流可以达到电容器组的额定电流的20～250倍。其放电电流值为：I=√U/XLXC=√QC/XL （1）

式中:XC-电容器的容抗；XL-电路的感抗；QC-电容器的无功功率；

由式（1）可知，在电容器回路中装设串联电抗器，增大电路的感抗，I将减小。如串联电抗器选择恰当，便可将涌流限制在允许的范围之内。

3. 高次谐波及电抗率的选择

在电力系统中，电气设备所产生的高次谐波电流将引起系统中电压波形的畸变，是对电网的一大公害，它将严重影响电容器组的正常运行。由此也必须采取加装串联电抗器的办法对高次谐波加以抑制。众所周之，传入电抗器后，对基波来讲不会有大的影响，但对谐波来说却有较大的影响。这些非正弦波形可以用数学分析的方法分解成工频的基波和各种倍数频率的谐波。但对电容器来讲，一般不存在偶次倍数的谐波。因此主要考虑3、5、7、9、11、13等次谐波的影响。在这些高谐波中以5次谐波最显著。如某系统电压波形包括基波和5次谐波（其它高次谐波占的比例很小）。基波电压与额定电压相等，而5次谐波电压值为额定电压的26.45％.在这种情况下经过计算可得出电容器组3.4％，过电流65.6％，电容器的无功出力过负荷35％。

由上可知，高次谐波严重影响电容器组的正常运行，因此必须采取相应的措施以降低谐波分量，抑制母线电压的畸变，减小谐波过电流。

图中：En为n次谐波源电动势；XB、XL分别为变压器、电抗器的等值感抗；XC为电容器组的等值容抗；n为谐波次数；In为n次谐波总电流。

显然，In=En/nXB+（nXL-XC/n）（2）

对于图1电路来说，起主要作用的是3、5、7、11 等次谐波。在式（2）中，若使nXL-XC/n=0，

则当n=3时，XL=0.11XC

则当n=5时，XL=0.04XC

则当n=5时，XL=0.02XC

从式（2）可以看出，当nXL-XC/n>0即电容器组回路呈感性时，可使谐波电流减小，因此抑制谐波电流的电抗值应满足nXL-XC/n>0的条件，又考虑到电抗值应有一定余量，工程上常取可靠系数为1.5，因此串联电抗器的电抗值应按下式选取：XL=aXC （3）

如限制5次谐波电流，则应取：XL=1.5（0.04XC）=0.06XC 则：XL/XC=0.06 式中0.06为限制5次谐波电流时，电抗器工频额定电抗XL与电容器工频额定容抗XC的比值，称为电抗率，用字母K表示。即：K= XL/XC （4）

在5次谐波时，由式（4）可知，电抗率K=6％时，才能补偿支路的5次以上谐波电抗呈感性，才能有效地抑制高次谐波，并将合闸涌流限制在5倍额定电流左

右。额定电抗率

XL=0.1%～1%×c —不考虑谐波影响，仅需抑制合闸涌流

XL=4.5%～6%×c —限制5次以上高次谐波的影响

XL=12%～13%×c—限制3次以上高次谐波的影响

额定频率：用于50Hz和60Hz电力系统中

4.结束语

随着电力工业的迅速发展，为节约能源，改善供电品质，提高无功补偿水平。在电容器组中采用串联电抗器是一种行之有效的好办法，但要注意现场应用条件，按现场条件与要求进行设计才能达到预期的效果。若主要是为限制谐波，其电抗率宜按6%来选择串联电抗器；若主要是为限制涌流和短路电流其电抗率宜选0.2%～1%的空心式电抗率，才能使涌流和谐波得到较好的抑制。

五、电抗器在变频器中的应用

1引言

随着电力电子技术的迅速发展，从20世纪90年代以来交流变频调速已成为电气传动的主流，其应用范围日益广泛。但是由于变频器被使用在各种不同的电气环境，若不采取恰当的保护措施，就会影响变频器运行的稳定性和可靠性。实践证明，适当选配电抗器与变频器配套使用，可以有效地防止因操作交流进线开关而产生的过电压和浪涌电流对它的冲击，同时亦可以减少变频器产生的谐波对电网的污染，并可提高变频器的功率因数。因此探讨与变频器配套用的各类电抗器的作用和容量选择等问题是十分必要的。

2变频器系统配套用的三种电抗器

1）进线电抗器LA1又称电源协调电抗器，它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地保护变频器和改善其功率因数。接入与未接入进线电抗器时，变频器输入电网的谐波电流的情况，示于图1。从图1可以看出接入电抗器后能有效地抑制谐波电波。

2）直流电抗器LDC直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，LDC能使逆变环节运行更稳定，及改善变频器的功率因数。

3）输出电抗器LA2接在变频器输出端与负载（电机）之间，起到抑制变频器噪声的作用。

3需要安装进线电抗器的场合

进线电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染，当电源容量很大时，更要防止各种过电压引起的电流冲击，因为它们对变频器内整流二极管和滤波电容器都是有害的。因此接入进线电抗器，对改善变频器的运行状况是有好处的。根据运行经验，在下列场合一定要安装进线电抗器，才能保证变频器可靠的运行。

1）电源容量为600kV A及以上，且变频器安装位置离大容量电源在10m以内。

2）三相电源电压不平衡率大于3％。电源电压不平衡率K按式（1）计算：3）其它晶闸管变流器与变频器共用同一进线电源，或进线电源端接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置。

4进线电抗器容量的选择

进线电抗器的容量可按预期在电抗器每相绕组上的压降来决定。一般选择压降为网侧相电压的2％～4％，也可按表1的数据选取。

电感量L的计算公式如式（2）所示：UV ——交流输入相电压有效值（V）；ΔUL——电抗器额定电压降（V）；

In——电抗器额定电流（A）；f——电网频率（Hz）。

进线电抗器压降不宜取得过大，压降过大会影响电机转矩。一般情况下选取进线电压的4％（8.8V）已足够,在较大容量的变频器中如75kW以上可选用10V 压降。

5直流电抗器和输出电抗器的作用

在有直流环节的变频系统中，在整流器后接入直流电抗器可以有效地改善功率因数，配合得当可以将功率因数提高到0.95，另外，直流电抗器能使逆变器运行稳定，并能限制短路电流，所以很多厂家生产的55kW以上的变频器都随机供应直流电抗器。

输出电抗器的主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制变频器输出的谐波，起到减小变频器噪声的作用。有些厂家还提供有输出电抗器与无输出电抗器时，连接电机的导线允许的最大长度，表2是西门子公司提供的数据。

6三相交流进线电抗器的设计计算

当选定了电抗器的额定电压降ΔUL，再计算出电抗器的额定工作电流In以后，就可以计算电抗器的感抗XL。电抗器的感抗XL由式（3）求得：XL=ΔUL/In(Ω)(3)

有了以上数据便可以对电抗器进行结构设计。

电抗器铁芯截面积S与电抗器压降ΔUL的关系，如式（4）所示：

式中：ΔUL——单位V；f——电源频率（Hz）；B——磁通密度（T）；N——电抗器的线圈圈数；Ks——铁芯迭片系数取Ks=0.93。

电抗器铁芯窗口面积A与电流In及线圈圈数N的关系如式(5)所示：

A=InN/(jKA)(5)

式中：j——电流密度，根据容量大小可按2～2.5A/mm2选取；

KA——窗口填充系数，约为0.4～0.5。

铁芯截面积与窗口面积的乘积关系如式（6）所示：

SA=UI/(4.44fBjKsKA×10－4)（6）

由式(6)可知，根据电抗器的容量UI(=ΔULIn)值，选用适当的铁芯使截面积SA的积能符合式(6)的关系。

假设选用B=0.6T，j=200A/cm2，Ks=0.93，KA=0.45，设A=1.5S,则电抗器铁芯截面与容量的关系为：

为了使进线电抗器有较好的线性度，在铁芯中应有适当的气隙。调整气隙，可以改变电感量。气隙大小可先选定在2～5mm内,通过实测电感值进行调整。

7电抗器电感量的测定

7．1直流电抗器LDC电感量的测定

铁芯电抗器的电感量和它的工作状况有很大关系，而且是呈非线性的，所以应尽可能使电抗器处于实际工作条件下进行测量。图4所示是测量直流电抗器的电路。在电抗器上分别加上直流电流Id与交流电流I～，用电容C=200μF隔开交直流电路，测出LDC两端的交流电压U～与交流电流I～，可由式（9）、式（10）式近似计算电感值L。

7．2交流电抗器电感量的测定

带铁芯的交流电抗器的电感量不宜用电桥测量，因为测电感电桥的电源频率一般是采用1000Hz，因此测电感电桥只可用于测量空心电抗器。

对于用硅钢片叠制而成的交流电抗器，电感量的测量可用工频电源的交流电压表——电流表法测量，如图5所示。通过电抗器的电流可以略小于额定值，为求准确可以用电桥测量电抗器线圈内阻rL，每相电感值可按式（11）计算：式中：U——交流电压表的读数(V)；I——交流电流表的读数(A)；

rL——电抗器每相线圈电阻(Ω)。由于电抗器线圈内阻rL很小，在工程计算中常可忽略。

8结语

与变频器配套的的三种电抗器对变频器系统的稳定、可靠运行有相当大的作用，其中以进线电抗器作用最大，它能有效地保护整流逆变系统免遭过电压和浪涌电流的冲击，并能提高变频系统的功率因数，国产电抗器质量良好，造价低廉，值得推广应用。