变频驱动器通过将输入的交流电源整流为直流电源,将直流电源存储在总线中,然后将直流电源按满足负载要求的电压和频率转换回交流电源,从而改变交流感应电动机的速度。尽管这种电机速度与负载的匹配提供了显著的能源节约,但它也会造成电压和电流波形的失真。有两种设备可以保护驱动器、电动机和其他设备免受这些电流和电压畸变造成的损坏线反应堆和驱动隔离变压器。
线路反应器和驱动隔离变压器都缓解或解决由于VFD操作而发生的某些功率问题,主要是通过向供电线添加阻抗。
可变频率驱动器(VFDS)被认为是非线性负载,因为它们仅在需要时从电源汲取电流,从而创建包含谐波扭曲的非线性电流波形。当电流中的谐波扭曲包含非常高的峰时,它们也可以导致电压波形失真。
线路反应器和驱动隔离变压器(DIT)在VFD之前向供电线添加阻抗。这种增加的阻抗减慢了电流的变化率并降低了峰值电流水平,从而降低了电流波形中的谐波失真。通过控制电力的电流分量,该增加的阻抗也降低了电压波形的谐波失真。
对于使用二极管整流器(最简单的设计)的驱动器,在驱动器前添加阻抗可以防止由于电压冲击和高频干扰而跳闸和故障。对于使用可控硅整流器的vfd,增加阻抗可以降低电压缺口由SCR的切换引起的。
线路反应器是一种电感器,由线圈制成 - 通常缠绕在铁芯周围 - 将磁场中的能量存储在磁场中,因为电流流过它。电感器,包括线路反应堆,增加阻抗,这意味着它们反对流动流动的电流的任何变化。
线电抗器是一种电感,每相只有一个绕组。
图片信用:凯文后斯,纳沃斯
驱动隔离变压器也增加了电源线路的阻抗,并提供了许多与线路电抗器相同的好处。主要的区别是线路电抗每相有一个单一的绕组,而驱动隔离变压器有两个绕组-一次和二次-由一个气隙分开。这个气隙电隔离VFD输入从电源。
驱动隔离变压器每相有两个绕组-一个初级绕组和一个次级绕组-由一个气隙隔开。
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如果驱动隔离变压器的次级绕组是连接的,则可以接地以防止从电源传递来自电源到驱动器的共模噪声和高瞬态电压以及从驱动器到电源。如果初级和次级绕组覆盖有静电屏蔽,则DIS也将保护驱动器免受共模电压干扰。
由不电连接的主要和次级绕组组成的任何变压器都是隔离变压器。
驱动隔离变压器往往比线路电抗器更大、更贵,但通常建议在电源和驱动之间需要隔离,或当输入交流电压需要提高或降低VFD时使用。
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