摘要：介紹了交流進(jìn)線電抗器和直流平波電抗器及直流平衡電抗器在整流電源中的作用，并概述了交流進(jìn)線電抗器和直流平波電抗器及直流平衡電抗器參數(shù)的選擇。
      關(guān)鍵詞：進(jìn)線電抗器；平波電抗器；平衡電抗器；整流電源
      1引言
      隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，整流電源、直流電機(jī)調(diào)速電源其應(yīng)用范圍日益廣泛。但是由于整流電源被使用在各種不同的電氣環(huán)境，若不采取恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會(huì)影響整流電源及負(fù)載運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)踐證明，適當(dāng)選配電抗器與整流電源配套使用，可以有效地防止因操作交流進(jìn)線開關(guān)而產(chǎn)生的過電壓和浪涌電流對(duì)它的沖擊，降低電流脈動(dòng)系數(shù)，確保電流連續(xù)，防止整流電源產(chǎn)生環(huán)流，同時(shí)亦可以減少整流電源產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，并可提高整流電源的功率因數(shù)。因此探討與整流電源配套用的各類電抗器的作用和容量選擇等問題是十分必要的。
      2整流電源配套用的電抗器有3種
與整流電源配套用的電抗器有3種，一種是進(jìn)線電抗器，用于無整流變壓器的整流電源中，現(xiàn)多用于直流調(diào)速器中。另一種是平波電抗器，用于直流回路中。再一種是平衡電抗器，用于雙反星形整流電路或兩組電源并聯(lián)電路中。
      1）進(jìn)線電抗器：SLK進(jìn)線電抗器，它能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，有效地保護(hù)整流器（直流調(diào)速器）和改善其功率因數(shù)。接入與不接入進(jìn)線電抗器時(shí)，整流器（直流調(diào)速器）輸入電網(wǎng)的諧波電流的情況，圖1所示。從圖1可以看出接入電抗器后，能有效地抑制諧波電流。

      2）平波電抗器： DCL 平波電抗器接在整流電源的直流整流環(huán)節(jié)與負(fù)載之間，DCL 能改善電壓脈動(dòng)系數(shù)，使電流連續(xù)負(fù)載運(yùn)行更穩(wěn)定，及改善整流電源的功率因數(shù)。
      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(lián)的線路中，防止內(nèi)部產(chǎn)生環(huán)流。
      3需要安裝進(jìn)線電抗器的場(chǎng)合
      進(jìn)線電抗器既能阻止來自電網(wǎng)的諧波干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，可以防止各種過電壓引起的電流沖擊，因?yàn)椋C波對(duì)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(jìn)線電抗器，對(duì)改善整流器的運(yùn)行狀況是有好處的。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在下列場(chǎng)合一定要安裝進(jìn)線電抗器，才能保證整流器可靠的運(yùn)行。
      1）整流模塊交流側(cè)無整流變壓器，應(yīng)加裝進(jìn)線電抗器。
      2）直流調(diào)速器應(yīng)加裝進(jìn)線電抗器。
      4進(jìn)線電抗器容量的選擇
      進(jìn)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(wǎng)側(cè)相電壓的 2％～4％。 
      電感量L的計(jì)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(wǎng)頻率。
      進(jìn)線電抗器壓降不宜取得過大，壓降過大會(huì)影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩。一般情況下選取進(jìn)線電壓的 2％（5V）已足夠。
      5需要安裝平波電抗器的場(chǎng)合
      1） 有紋波系數(shù)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(fù)載是直流電動(dòng)機(jī)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(xù)觀點(diǎn)出發(fā)估算電抗器的電感量。整流電流斷續(xù)會(huì)使整流元件條件惡化，并引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異常，因此，必須保證有足夠的電感量使電動(dòng)機(jī)在最小工作電流時(shí)，仍能維持電樞電流的連續(xù)。
      為使電流連續(xù)，平波電抗器的臨界電感量可按下式計(jì)算：
Llj = Klj*U2  / Iz·min  -（Ld+Lb）
式中  Llj ---臨界電感量（mH）；
      Klj ---系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)；
      U2----整流變壓器二次側(cè)相電壓（V）；
      Iz·min ----最小負(fù)荷電流（A）；
      Ld ----電動(dòng)機(jī)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(dòng)觀點(diǎn)出發(fā)估算電抗器的電感量。整流電流中的脈動(dòng)分量會(huì)使直流電動(dòng)機(jī)換相性能惡化，銅耗增加，電機(jī)發(fā)熱等。
      為限制電流脈動(dòng)，平波電抗器的電感量可按下式計(jì)算：
Lmd =（ Kmd*U2  ）/ (S*Iz·min ) –（Ld+Lb）
式中  Lmd ---平波電抗器電感量（mH）；
      Kmd ---系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)；
      S----電流最大允許脈動(dòng)系數(shù)；
      Iez ----額定負(fù)荷電流（A）；
      其它符號(hào)同上。
      電流脈動(dòng)系數(shù)按下式計(jì)算：
S =（Imax – Imin）/ （Imax + Imin）
式中Imin ----電抗器流過的直流電流最小瞬時(shí)值（A）；
    Iman ----電抗器流過的直流電流最大瞬時(shí)值（A）。
      4） 估算電動(dòng)機(jī)和變壓器的電感量
      A）電動(dòng)機(jī)電感量可按下式計(jì)算：
Ld =（500* Kd*Ue ）/ （pneIe）
Kd ----系數(shù)，與電動(dòng)機(jī)種類有關(guān)。一般無補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取8-12；快速無補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取6-8；有補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)取5-6；
Ue ----電動(dòng)機(jī)額定電壓（V）；
P----電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)；
ne----電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min）；
Ie----電動(dòng)機(jī)額定電流（A）。
      B）變壓器每相電感量可按下式計(jì)算：
Lb = (Kb*KU*U2) / Iez
Kb ----系數(shù)，與整流電路形式有關(guān)；
KU ----變壓器短路電壓百分比。
      7平衡電抗器參數(shù)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(lián)工作。采用平衡電抗器的整流電路通常是雙反星形并聯(lián)半波整流電路、星角形并聯(lián)橋式整流電路和星星或角角并聯(lián)橋式整流電路。
      平衡電抗器電感量的計(jì)算是非常復(fù)雜的，在此就不詳談了。下面談一下與計(jì)算平衡電抗器電感量相關(guān)的問題，電感量與并聯(lián)整流電路的形式有關(guān)，還與調(diào)壓形式及方式、調(diào)壓深度有關(guān)。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(jì)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(lián)整流電源總電流的1/2。
      結(jié)束語
      與整流電源配套的的三種電抗器對(duì)整流電源系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行有相當(dāng)大的作用，進(jìn)線電抗器作用是它能有效地保護(hù)整流逆變系統(tǒng)免遭過電壓和浪涌電流的沖擊，并能提高系統(tǒng)的功率因數(shù)；平波電抗器主要作用是限制電流脈動(dòng)系數(shù)，維持電流連續(xù)，并能提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。平衡電抗器主要是確保并聯(lián)電源能正常工作。國產(chǎn)電抗器質(zhì)量良好，造價(jià)低廉，值得推廣應(yīng)用。 
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