3.1.2 抑制效果
图12 显示了供电电源440 V,功率为3.7 kW的变频器供电给电机(3.7 kW,400 V),在接线长度为100 m时、测量电机接线端子U-V 之间的微浪涌电压的抑制效果。在没有输出滤波器的情况下,微浪涌电压达到1 360 V,相当于变频器内部直流电压680V 的200%。有输出滤波器的时候,顶峰值电压是756 V、相当于变频器器内部的直流电压680 V的111%,它和没有输出滤波器的顶峰电压差距有604 V,抑制效果达89%。
3.2 浪涌抑制组件
图13 所示为浪涌抑制组件的外观。和输出滤波器相比,浪涌抑制组件是小型化的产品。其技术指标为相间的微浪涌电压1 000 V以下,防护等级为IP20。浪涌抑制组件是对变频器的容量不需要选择,而接线距离需要选择的产品。另外,接线方法非常简单,只需要把浪涌抑制组件的输入电缆接到电机接线端子U、V、W上。
3.2.1 工作原理
浪涌抑制组件的工作原理如图14 所示。浪涌抑制组件内部卷绕的浪涌抑制线具有和电缆线的阻抗ZL相同的阻抗,因此接到电机的接线端子上降低了电机接线端子的阻抗,从而减少了阻抗不匹配时的反射波。通常高频波成分在电缆线上的阻抗ZL是50耀100 赘,设计的浪涌抑制线的阻抗ZS是50~60欧。
浪涌抑制线的断面图如图14 所示。浪涌抑制线用直径1.2 mm 的线做成,内部的铜线外表进行高电阻率材料电镀,又用高介电常数材料作绝缘体覆盖,外表是屏蔽保护的同轴电缆线。铜线和高电阻镀层的芯线和屏蔽线间的分布电容,降低了高频阻抗,因而吸收了浪涌。使用这种浪涌抑制线的产品,除浪涌抑制组件以外,还有浪涌抑制电缆,是在变频器的主电流通过的电缆线内部平行安置了浪涌抑制线,它的截面图和连接方法如图15 所示。
3.2.2 浪涌抑制组件的特点
只需接到电机接线端子,即可大幅度减低浪涌电压;
在使用PWM变频器的时候,相间电压可控制到1 000 V以下;
不需要追加施工,对已经安装运行的设备,设置容易;
与变频器容量没有关系,都可适用(但是,超过75 kW 的电机需对应设置);
需配合变频器和电机之间的接线电缆长度,规格有50 m和100 m两种;
适应于RoHS 指令;
与输出滤波器相比,小型化、轻量化。
3.2.3 从传输线理论得出的浪涌抑制原理
根据传输线理论,浪涌抑制使用了浪涌吸收、浪涌减衰、浪涌抑制线的反射降低的方法。
员)浪涌吸收浪涌是高频波成分,低阻抗的浪涌抑制线接在电机接线端子上,让浪涌电流流到抑制线里面去,如图16所示。