变频器功率因数的改善

    变频器输入电路中改善功率因数的根本途径是削弱谐波电流。为此，在输入电路中串入电抗器是比较有效的方法。具体方法有两种，如图3-19所示。
    图3-19    电抗器接入方法    (1)直流电抗器LD    直流电抗器LD串接于整流桥和滤波电容之间。直流电抗器的结构简单、体积小且滤波效果好，可使功率因数提高至0. 95。    (2)交流电抗器LA    交流电抗器串接于三相的输入电路中。交流电抗器的滤波效果稍差，只能将功率因数提高到0.75～0. 85。但它除了滤波功能外，还具有以下功能。    ①抑制输入电路的浪涌电流。    ②削弱电源电压不平衡的影响。    交流电抗器数据见表3-5，直流电抗器数据见表3-6，接入电抗器后，各次谐波电流与电感的关系如图3-20所示。由图可知，随着电感量的增大，各次谐波电流都将显著减小。    表3-5    交流电抗器数据
    表3-6    直流电抗器数据
    (3)电抗器的选用    ①如图3 20所示，电感越大改善功率因数的效果越好。但电感太大，也会增大基波电流的电压降，减小变频器的输入电压。所以，选用电抗器时，电抗器上的电压降以不大于额定电压3%为宜。
    图3-20    电抗器对谐波电流的抑制作用    ②电源变压器阻抗也能起到电抗器作用，因此，选用电抗器的必要性将视变压器的容量而定。变压器容量越大则内抗越小，一般来说，当变频器使用在配电变压器容量大于500kV·A，且变压器容量大于变频器容量10倍以上时，变频器输入侧要安装电抗器。    ③当配电变压器输出电压三相不平衡，且不平衡率大于3%时，变频器输入电流的峰值很大（见图3-21），会造成变频器过电压或过电流，损坏二极管及电解电容。此时，需要在输入侧加装交流电抗器。特别是V形连接的变压器情况更为严重，除在变频器输入侧加装电抗器外，还需在直流侧加装直流电抗器。
    图3-21    三相电压不平衡时变频器输入电流、电压波形