为什么要使用线路电抗器

您目前是否在电机系统中使用变频驱动器 (VFD)？如果是这样，那么您可能不知道 VFD 驱动器和其他类型的电机控制设备对正在运行的电机造成的损坏。这些包括电流和谐波。那么，解决方案是什么？一种廉价、紧凑的组件，称为线路电抗器。

线路电抗器是用作电感器的电磁设备，用于保护变频驱动器 (VFD) 和其他设备免受电气干扰，例如作为电压尖峰、浪涌和瞬变。线路电抗器可以限制驱动器的电流和有害谐波。

谐波是由于与您的机器一起运行非线性负载（例如 VFD）而发生的电流失真。非线性负载应用于机器电机，以降低能源成本并改善供电。然而，这些负载会产生谐波失真，因为它们在运行时会产生非正弦电流。如果您遇到电压尖峰、设备过热或频繁的机器故障，那么您很可能会遇到谐波失真。线路电抗器通过四舍五入降低电流峰值和谐波。

大多数机器电机故障是由于随着时间的推移而发生的电气干扰，尽管 VFD 驱动器提高了机器效率，但它们对电压峰值和瞬变高度敏感。

反应器函数：线路与负载

现在您已了解线路电抗器的工作原理，在为您的系统选择电抗器时，您有两种选择。电抗器可以安装在系统内的两个不同位置，并且可以用作线路或负载电抗器。线路电抗器，也称为输入电抗器，安装在 VFD 和电源之间，用于保护驱动器。负载电抗器，也称为输出电抗器，安装在变频器和电机之间，以保护机器电机。

线路电抗器

线路电抗器放置在变频器供电线路的配电侧。当使用 VFD 和其他设备时，线路电抗器有助于稳定电流。此外，线路电抗器有助于减少对驱动器寿命有害的瞬变和谐波。这些电抗器充当电源和 VFD 之间的阻抗，因此可以减缓谐波和干扰，例如电压尖峰和浪涌。它们可以保护您的 VFD 并在此过程中延长其使用寿命。

线路干扰和谐波在许多重型机械和电源不断打开和关闭的机器中很常见。例如，当淋浴同时运行时冲马桶。像这样快速变化的恒定重负载可能会导致电路中断。安装线路电抗器后，可以消除这些电涌并减少电路跳闸。

在以下情况下应使用线路电抗器：

• 线路侧容易出现浪涌、瞬变和谐波
• 如果电路中使用了 VFD 设备
• 总谐波电流失真 (THID) 驱动超过 5%  
• 开启重型设备或承受重载的机器

负载反应器

负载电抗器用于驱动器负载的电机侧。当电机和 VFD 之间的距离很长时，它们通过充当缓冲器来保护电机。由于驱动器在最初“打开”时会产生高频噪声，因此会导致出现电压尖峰。负载电抗器可以滤除由电机引起的噪声，并减轻因长电缆长度而放大的噪声。仅当电机接线相距超过 100 英尺时，建议使用负载电抗器。

对于极远距离，应使用DV/DT滤镜。 DV/DT 滤波器还通过降低 VFD 设备的电压峰值来帮助保护您的电机。它们与负载电抗器的区别在于它们具有更长保护范围的能力。它们通常应用于传送带、生产线和许多其他具有长引线长度的机器/设备等系统中。请咨询您的专业技术人员，因为在为您的电路选择电抗器或滤波器时应考虑系统中的其他电子设备。

 应在以下情况下使用负载反应器：

• 电机接线间距超过 100 英尺
• 机器会因不断“开启”和“关闭”而出现电压尖峰
• 使用 VFD 设备时，驱动器的电机侧需要保护

反应器阻抗：3% 或 5%  

那么如何选择一个电抗器来满足您的 VFD 和电机的需求呢？线路电抗器由阻抗（负载 Z 的阻抗百分比或电路的有效电阻百分比）、电压和电流表示。线路电抗器阻抗由 VFD 消耗的电流决定。线路电抗器的百分比阻抗与满载时给定的驱动阻抗百分比相同。这一点很重要，因为线路电抗器以百分比形式应用于运行设备的当前负载。额定电流表示为负载所需的电流，以安培为单位。

线路电抗器通常以 3% 或 5% 的阻抗使用，这意味着将在设备的额定电流下应用线路电抗器百分比阻抗。例如，流过电抗器的电流越大，应用的阻抗百分比就越大。当电流减少时也是如此，百分比阻抗也是如此。

3% 的阻抗是最广泛使用的，因为它们提高了真实输入功率因数并减少了驱动器之间的谐波和其他干扰。它们用于减少瞬变并防止电路跳闸。 5% 提供与 3% 电抗器相同的好处，但用于谐波的极端情况。

当电机远离 VFD 时，使用 10% 的阻抗可以提供更好的电机保护。应使用符合 IEEE 519 标准的更高阻抗，以降低电机运行噪音和温度。重要的是要牢记阻抗，以免线路电抗器因应用负载而过大。

补充说明 ：IEEE 519 将总谐波失真 (THD) 限制在 5% 以上。 3% 和 5% 等百分比阻抗都同样用于最小化电源线瞬变。

为什么线路电抗器很重要？

许多工程师强烈推荐线路电抗器，与您的电机价格相比，它们价格便宜且易于安装。线路电抗器不仅可以保护您的 VFD，还可以保护您的电机免受瞬态、电压尖峰和浪涌等干扰。线路电抗器还有助于降低随着时间的推移会损坏电机和 VFD 的谐波。线路电抗器可以安装在单个装置中，用于多个设备。

为什么应该使用线路电抗器：    

• 减少谐波并使您的本地谐波和排放水平保持在标准范围内
• 在电容器切换期间减少驱动器跳闸
• 减少 SCR 中的电压陷波深度
• 保护直流总线电容器和前端二极管
• 在使用 VFD 设备时建议使用线路电抗器

鉴于购买新 VFD 和电机的成本高昂，线路电抗器提供了一种廉价的解决方案，可确保您的系统安全并在您的业务中长期运行。线路电抗器/负载电抗器是一项很小的投资，可以非常有效地对抗电子设备产生的谐波和有害干扰。 Trimantec 提供一系列阻抗为 3%、5% 和 10% 的线路电抗器，可满足您的设备要求。如果您不确定哪个适合您的应用程序，请联系我们的一位销售代表，以便我们指导您完成整个过程。