变频器的输出电抗器与输出滤波器的区别 The different of Output reactor and Output filter
摘要 变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)区别的介绍。 关键词 输出电抗器，输出滤波器
Key Words Output reactor，Output filter
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问:变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)有何区别?
答:在变频器输出侧共有以下几种选件：
1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ 时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ 时采用。
2）Output dv/dt filter 输出dv/dt 电抗器，输出dv/dt 电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。
3）Sinusoidal filters 正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。
在变频器的输入侧可加以下选件：
1）Input Reactor 进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。
2）输入EMC 无线电干扰滤波器，EMC 滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC 滤波器有两种，A级和B 级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A 级标准。EMC B 级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B 级标准。
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应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 作者主题 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:43:56楼主 在变频器使用中，经常会在进线侧和出线侧加电抗器、滤波器，现场操作人员和调试工程师经常会有这样的疑问：为什么要使用电抗器、滤波器？它们的原理和作用是什么？能解决哪些问实际问题？所以本次讨论针对以上问题，欢迎大家就以下内容展开讨论： 1）输入电抗器能抑制谐波吗? 2）输入电抗器能解决逆变器共直流母线时的环流问题吗? 环流又是怎么产生的？ 3）输出电抗器能解决电机轴电流和反射电压的问题吗？轴电流，反射电压又是如何产生？ 4）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器等各起什么作用？ 5）电抗器、滤波器参数值的计算方法是什么？ 6）使用电抗器和滤波器要注意哪些问题? 例如加输出电抗器，最大开关频率会有所限制，原因何在？ 在近一个月的时间，大家对此话题进行了深入的讨论，内容包括。 1）输入和输出电抗器的作用。 2 ）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器。 3）电抗器、滤波器参数值的计算方法. 相对而言，讨论更多的集中在电抗器方面。 以下为本次探讨的发帖整理，查看原始交流内容请点击此处。 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:44:371楼 1、和输出电抗器的作用
quote:以下是引用yming在2012-01-11 10:22:56的发言： 加精支持。 修改：在600KVA以上变压器。原因：变压器内阻太小，冲击电流太大。 总之，是利用电感元件的“电流不能突变”的特性，应用到所有需要抑制有可能电流突变的场合。当电压（瞬时）波动时，如果有导致电流变化的趋势，电抗器产生反向自感电动势抵消电压变化，减缓电流波动。从而满足应用要求。因此，可以说，电抗器有抑制电压波动的功能（不是消除）。 同样，再配合电容，就可构成滤波器（低通滤波、高通滤波、带通滤波等滤波器及各种陷波器），让指定范围的频率通过。 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:44:442楼 quote:以下是引用wq1124在2012-01-17 15:24:36的发言： 电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中时不可缺少的，有不同的分类方法，按接法可分为并联电抗器和串联电抗器；按功能可分为限流电抗器和补偿电抗器；按用途可分为限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、阻尼电抗器等。 变频器和调速器在使用过程中，经常会受到来自浪涌电流和浪涌电压的冲击，会严重损坏变频器和调速器的性能和使用寿命，所以要在其前面加装输入电抗器，用以抑制浪涌电压和浪涌电流，保护变频器和调速器，延长其使用寿命和防止谐波干扰，同时由于变频器和调速器是采用变频的方式调速的，所以在调速的时候经常会产生高次谐波和产生波形畸变，会影响设备正常使用，为此，须在输入端加装一个进线电抗器，可以改善变频器的功率因数及抑制谐波电流，滤除谐波电压和谐波电流，改善电网质量。总之，输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染 输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用时补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗，有效抑制dv/dt，降低高频漏电流，起到保护变频器，减小设备噪声的作用。 直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途时将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流买充值，时逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
简 介 电力系统中目前使用的变压器、电抗器多含有有载调压机构，分接头的位置是变压器、电抗器的重要信息。测控单元在采集分接头位置信号时，通常提供的开关量位置较少，因此通常对分接头位置进行编码，转换成与测控系统相适应的 BCD 方式输出。 该装置是配合变电站实现电力调度自动化、无人值班化的一种自动监测仪器。它将来自主变压器有载调压分接开关的升、降、停调压控制、档位机械分接点位置监测、远方/就地控制等功能集于一体。可以在就地位置实现升、降、停操作，也可以与综合自动化系统的测控装置接口，进行远方遥控操作，并且遥测档位位置。 该装置可以满足三种输入方式：（1）一对一（每个档位对应一付空接点）；（2）编码方式（1-9分别对应一付空接点，10位对应一付空接点）；（3）BCD 输入方式。 输出方式：BCD 或HEX 输出。 结构上采用了屏柜安装方便快捷。 技术参数 额定工作电压： DC220V/110V 编码输出类型： BCD 或HEX 输出 输入最大档位数：19档(更多档位订货时注明) 档位输入类型： 一对一的输入、编码输入、BCD 输入 装置端子定义图 输出方式： 空接点输出 输出接点容量： 载流容量 5A 接点断弧容量： 60W(220VDC)；2000VAC 安装方式： 柜面开孔安装
装置电原理图 装置典型使用接线 接线图如下： 1一对一输入的接线方式 2 编码输入的接线方式（仅适用于BCD输出方式时） 3 BCD输入的接线方式（仅适用于BCD输出方式时） 装置操作说明
运行指示灯：档位控制器上电，运行正常时运行灯点亮(绿色)。 远方、就地选择开关 远方位置：允许测控装置通过档位控制器进行调压机构遥控操作。 就地位置：允许通过装置面板上的升、降按钮进行调压机构操作。 升、降、停按钮 升、降按钮：就地操作时，通过面板上的升、降按钮可以实现调压机构的就地升降；档位控制器面板上的按钮只在就地位置时，升、降才有效。 停按钮：按下停按钮时，切断调压机构电源，禁止调压操作；停接点不受远方就地的控制。 码制转换（√表示输入相应档位时该接点与BCOM为通路） BCD码输出：用跳帽将J2、J4、J8、JA跳至“BCD”位置 BCD码输出逻辑23~44 输入档位数码管显示 1 2 4 8 A 无输入00 档位1 01 √ 档位2 02 √ 档位3 03 √√ 档位4 04 √ 档位5 05 √√ 档位6 06 √√ 档位7 07 √√√ 档位8 08 √ 档位9 09 √√ 档位10 10 √ 档位11 11 √√ 档位12 12 √√ 档位13 13 √√√ 档位14 14 √√ 档位15 15 √√√
输出滤波器的计算 一、滤波器选择的部分指标 （1）逆变电源的空载损耗是逆变电源的重要指标之一。空载损耗与空载时滤波器的输入电流有关，电流越大，损耗越大，原因有以下两个方面：一方面，滤波器的输入电流越大，逆变开关器件上的电流越大，逆变器的损耗就越大；另一方面，空载时滤波器的输入电流也流过电抗器及电容器，电流增大也会使电抗器及电容器的损耗增大。所以从限制空载电流的角度来讲，空载时滤波器的输入电流不能太大。一般的，空载时滤波器的输入基波电流不能超过逆变电源的额定输出电流的30%。 设I m 表示空载时输入滤波器的输入基波电流的有效值，U 0表示输出电压基波的有效值，Wo 为基波角 频率， 则由图1可得： 00Im CU ω= （1） 有上式可知，空载时滤波器输入基波电流的大小与C 成正比。所以从限制逆变电源空载损耗的角度来讲，LC 滤波器的电容之不能太大。 （2）逆变电源对非线性负载的适应性指标 逆变电源对非线性负载的适应性是衡量逆变电源性能优劣的重要指标。非线性负载之所以会引起逆变电源输出电压波形的畸变，是因为非线性负载时一种谐波电流源，它产生的谐波电流在逆变电源输出阻抗上产生谐波压降，从而引起输出电压波形畸变。可见逆变电源的输出阻抗直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性，输出阻抗越小，逆变电源的输出阻抗直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性，输出阻抗越小，逆变电源对非线性负载适应性越好。 开环时逆变电源的输出阻抗就是LC 滤波器的输出阻抗，根据公式LC L Z 201ωω?= （2）
在L 、C 乘积恒定时，L 越小，则输出阻抗值越小。 当逆变电源采用电容电流及电压瞬时值反馈控制方案时，可以得到和开环时相同的结论。 综上说述可以得到以下两点结论： 1）在L 、C 之积恒定时，L 越小，逆变电源的输出阻抗越小，逆变电源对非线性负载的适应性越好； 2）L 越小，越不容易出现过调制，逆变电源对非线性负载的适应性越好。、 （3）在采用同步调制控制方式的逆变电源中，频率为（2ωs -ω0）的谐波是逆变器输出PWM 波中复制最高的谐波，它对输出电压的波形影响最大。输出电压中，只要频率为（2ωs -ω0）的谐波符合要求，则其他高次谐波含量均能符合要求。所以在这种情况下设计LC 滤波器是，只需考虑滤波器对（2ωs -ω0）频率谐波的衰减。 二、输出LC 滤波器的计算 2.1综述 一般说来，空载与负载相比，空载时电压中的频率（2ωs -ω0）的谐波含量是最大的，根据公式： )(*)1(1*2)2(1222200απββπωωJ N Q N b HF s ++=? （3） 式中C L R Q L //=；00/)2(ωωω?=s N ；LC 20ωβ=；E U b /20=；2 2)1(/ββα?+=Q b ；)(1απJ 为1阶的Besset 函数，计算比较繁琐。 空载时，)2(00ωω?s HF 可表示为： )(*11*2)2(1 200απβπωωJ N b HF s ?=? （4） 式中：00/)2(ωωω?=s N ；LC 20ωβ=；E U b /20=；βα?=1b 。 对式（4）进行分析，可得空载时)2(00ωω?s HF 的特性如下： a ，当逆变电源输入电压增大时，输出电压中的频率为 )2(0ωω?s 的谐波的谐波含量将增大。
变频器专用型输入电抗器，安装于电源和变频器输入线之间，限制变频器的进线端的压降，抑制晶闸管的dv/dt（电压变化率）和di/dt（电流变化率）。 作用 在变频调速器系统的运行过程中，变频调速器经常会受到来自电网的浪涌电流和浪涌电压的冲击，影响变频调速器的性能，缩短变频调速器的使用寿命，甚至会严重损坏变频调速器。 变频器专用型输入电抗器的作用在于： 1、抑制来自电网的浪涌电压和浪涌电流，保护变频速器，延长其使用寿命； 2、抑制来自电网的3,5次谐波的电磁干扰（如果频率高于5次，需选用变频器专用型输入滤波器）；适用范围1、电网相间电压的不平衡率大于额定电压的1.8%； 2、阻抗极低的线路（动力变压器为变频器额定值的10倍以上）； 3、在一条线路上为减小线电流而安装大量的变频器； 4、使用功率因数校正电容，或者是校正电源； 变频器专用型输出电抗器 变频器专用型输出电抗器，安装于变频器的电源输出线与电机之间，用以钝化变频器输出电压（开关频率）的陡度，减少逆变器中的功率元件的扰动和冲击，且在负载合闸瞬间能够有效地抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其它元器件免受过电流冲击。 变频器专用型输出电抗器根据其选用的芯体材质的不同，分为以下两种： 1、铁芯式变频器专用型输出电抗器 当变频器的载波频率小于3KHZ时采用铁芯式变频器专用型输出电抗器。 2、铁氧体式变频器专用输出电抗器电抗器 当变频器的载波频率小于6KHZ时采用铁氧体式变频器专用型输出电抗器。 作用 1、有效降低IGBT输出的高dv/dt,延长电机寿命； 2、抑制变频器输出的谐波干扰； 3、补偿长线分布电容的影响，延长传输距离(最大允许电动机电缆长度主要取决于传动装置的开关频率和输出电压)； 4、减小变频器噪声； 使用环境 1、海拔高度不超过2000米； 2、运行环境温度-25℃～+45℃，相对湿度不超过90%； 3、周围无有害气体，无易燃易爆物品； 4、周围环境应有良好的通风条件，如装在柜内，应加装通风设备； 性能参数 1、可用于400V、660V系统； 2、额定绝缘水平3kV/min； 3、电抗器各部位的温升限值：铁芯不超过85K，电圈温升不超过95K； 4、电抗器噪声不大于45dB； 5、三相电抗器的任意两相电抗值之差不大于±3%。 6、耐温等级H级（180℃）以上。 电抗器产品执行检验标准：IEC289：1987 电抗器 GB10229-88 电抗器 JB9644-1999 半导体电气传动用电抗器 GB6450-86 本标准等效国标IEC 726(1982)《干式电力变压器》 用户对变频器使用电抗器应如何选择？下面从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。 1，额定交流电流的选择
变频器专用滤波器的选型 链接：https://www.doczj.com/doc/3218954873.html,/tech/11678.html 变频器专用滤波器的选型 变频器专用滤波器，依据其安装位置的不同，可以分为变频器输入滤波器和输出滤波器两种。这两种滤波器，不但是安装位置不同，其功能亦不相同，且安装位置不能互换。 因此，在变频器专用滤波器应用过程中，首先要解决的，就是变频器专用滤波器的选型问题。在选型过程中，我们务必要弄清楚以下两点： 第一，就是应该选用变频器输入滤波器，还是变频器输出滤波器。 1、观察法。这也是最简单的判断办法，就是把变频器的输出线拆掉，然后，给变频器上电，让其达到正常工作状态，此时，我们再来观察，干扰是否依然存在，如果存在，一般情况下，就是需要加变频器输入滤波器。反之，则需要加变频器输出滤波器，也可能是变频器输入滤波器和变频器输出滤波器需要同时加。请注意，这里说的是一般情况，并不是百分之百的准确。 2、示波器法。如果手头有示波器的话，可以用示波器来测量一下变频器输出端和输出端，以及受干扰设备的输入 端的波形，通过波形来看一下干扰源在哪里，再来决定是选用变频器输入滤波器，还是变频器输出滤波器。 第二，就是要明确变频器的额定电压 这里，我们需要知道变频器是单相电源，还是三相电源的。 第三，就是要明确变频器的额定电流 变频器专用滤波器在选型时，一定要注意这一点，否则，可能会适得其反。 变频器专用滤波器的额定电流，一定要比变频器的额定电流要大，一般来讲，变频器专用滤波器的额定电流是变频器额定电流的1.2~1.5倍为佳。 比方说，11KW变频器专用滤波器，绿波杰能推荐的变频器专用滤波器的额定电流是30~40A。 原文地址：https://www.doczj.com/doc/3218954873.html,/tech/11678.html 页面 1 / 1
并联电抗器：发电机满负载试验用的电抗器是并联电抗器的雏型。铁心式电抗器由于分段铁心之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。并联电抗器里面通过的交流，并联电抗器的作用是补偿系统的容抗。通常与晶闸管串联，可连续调节电抗电流。 串联电抗器：里面通过的是交流，串联电抗器的作用是与补偿电容器串联，对稳态性谐波（5、7、11、13次）构成串联谐振。通常有5~6%电抗器，属于高感值电抗器。 调谐电抗器：里面通过的是交流电，串联电抗器的作用是与电容器串联，对规定的n次谐波分量构成串联谐振，从而吸收该谐波分量，通常n=5、7、11、13、19。 输出电抗器：它的作用是限制电机连接电缆的容性充电电流及使电机绕组上的电压上升率限制在54OV/us以内，一般功率为4-90KW变频器与电机间的电缆长度超过50m时，应设置输出电抗器，它还用于钝化变频器输出电压(开关的陡度)，减少对逆变器中的元件(如IGBT)的扰动和冲击。 输出电抗器的使用说明：为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。输出电抗器的特点： 1、适用于无功补偿和谐波的治理； 2、输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流； 3、有效地保护变频器和改善功率因数，能阻止来自电网的干扰，减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 输入电抗器：它的作用是限制变流器换相时电网侧的电压降；抑制谐波以及并联变流器组的解耦；限制电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时，输入电抗器的相对电压降，对单象限工作为2%，四象限为4%。当电网短路电压大于6%时，允许输入电抗器运行。对于12脉动整流单元，至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中，安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间，用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流，最大限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。 输入电抗器的特点： 1、适用于无功功率补偿和谐波的治理； 2、输入电抗器用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击；对谐波起滤波作用，以抑制电网电压波形畸变； 3、平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷。 限流电抗器：限流电抗器一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。 消弧线圈：消弧线圈广泛用于10kV-63kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。 阻尼电抗器：（通常也称串联电抗器）与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。 平波电抗器：平波电抗器用于整流以后的直流回路中。整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整直电压中总是有纹波的。这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制。直流输电的换流站都装有平波电抗器，使输出的直流接近于理想直流。直流供电的晶闸管电气传动中，平波电抗器也是不可少的。平波电抗器在整流电路中是个重要元件，在中频电源中主要作用是：
电抗器的基本结构 一、铁心式电抗器的结构 铁心式电抗器的结构与变压器的结构相似，但只有一个线圈——激磁线圈；其铁心由若干个铁心饼叠置而成，铁心饼之间用绝缘板（或纸板、酚醛纸板、环氧玻璃布板）隔开，形成间隙；其铁轭结构与变压器相同，铁心饼与铁轭由压缩装置通过螺杆拉紧，形成一个整体，铁轭和所有的铁心饼均应接地。铁心结构，铁心饼由硅钢片叠成，叠片方式有以下几种： （a）单相电抗器铁心；（b）三相电抗器铁心 （1）平行叠片 其叠片方式，与一般变压器相同，每片中间冲孔，用螺杆、压板夹紧成整体，适用于较小容量的电抗器。 （2）渐开线状叠片 其叠片方式，与渐开线变压器的叠片方式相同，中间形成一个内孔，外圆与内孔直径之比约为4:1至5:1，适用于中等容量的电抗器。 （3）辐射状叠片 其叠片方式，硅钢片由中心孔向外辐射排列，适用于大容量电抗器。 （a）平行叠片；（b）渐开线状叠片；（c）辐射状叠片 在平行叠片铁心中，由于气隙附近的边缘效应，使铁心中向外扩散的磁通的一部分在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面垂直，这样会引起很大的涡流损耗，可能形成严重的局部过热，故只有小容量电抗器才采用这种叠片方式。在辐射形铁心中，其向外扩散的磁通在进入相邻的铁心饼叠片时，与硅钢片平面平行，因而涡流损耗减少，故大容量电抗器采用这种叠片方式。 铁心式电抗器的铁轭结构与变压器相似，一般都是平行叠片，中小型电抗器经常将两端的铁心柱与铁轭叠片交错地叠在一起，为压紧方便，铁轭截面总是做成矩形或丁形。 二、空心式电抗嚣的结构 空心式电抗器就是一个电感线圈，其结构与变压器线圈相同。空心电抗器的特点是直径大、高度低，而且由于没有铁心柱，对地电容小，线圈内串联电容较大，因此冲击电压的初始电位分布良好，即使采用连续式线圈也是十分安全的。空心
第31卷第12期中国电机工程学报V ol.31 No.12 Apr.25, 2011 34 2011年4月25日Proceedings of the CSEE ?2011 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2011) 12-0034-06 中图分类号：TM 85 文献标志码：A 学科分类号：470?40 带LCL输出滤波器的并网逆变器控制策略研究 王要强，吴凤江，孙力，段建东 (哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江省哈尔滨市 150001) Control Strategy for Grid-connected Inverter With an LCL Output Filter WANG Yaoqiang, WU Fengjiang, SUN Li, DUAN Jiandong (Department of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang Province, China) ABSTRACT: The grid-connected inverter with LCL output filter is a third-order and multi-variable system, claiming a higher demands to the control system design. Aiming at this, a grid-connected inverter control strategy based on inverter-side current closed-loop and capacitor current feed-forward was proposed, controling the grid-side current indirectly through the inverter-side current. With the proposed control strategy, system stability and unity power factor are ensured, at the same time, no additional sensors are needed, making equipment costs reduced and reliability enhanced. Effectiveness and feasibility of the proposed strategy are validated by both the simulation and experiment results. KEY WORDS: grid-connected inverter; LCL filter; system stability; power factor; current estimation 摘要：并网逆变器用LCL输出滤波器是一个三阶多变量系统，给控制系统设计提出了更高的要求。针对该问题，提出一种基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略，通过逆变器侧电流间接控制并网电流。该控制策略能够保证系统稳定和单位功率因数运行，并且整个控制过程无需增加额外的传感器，降低了系统成本，增强了系统可靠性。仿真和实验结果验证了提出控制策略的有效性与可行性。 关键词：并网逆变器；LCL滤波器；系统稳定性；功率因数；电流估计 0 引言 随着能源和环境问题的日益严峻，风力发电、光伏发电等新能源并网发电技术越来越受到人们的重视，已经成为能源可持续发展战略的重要组成部分[1-3]。并网逆变器作为发电系统与电网连接的核心装置，直接影响到整个并网发电系统的性能，近年来逐渐成为国内外研究的热点[4-6]。 基金项目：国家自然科学基金项目(50477009)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (50477009). 并网逆变器传统上采用L滤波器来抑制并网电流中由功率器件通断引入的高次谐波[7-11]，然而，随着逆变器功率等级的提高，特别是在中高功率应用场合，为降低功率器件的应力和损耗，一般选取较低的开关频率，致使网侧电流中的谐波含量增加。要使并网电流满足同样的谐波标准将需要一个较大的电感值。电感值的增加不仅会使网侧电流变化率下降，系统动态性能降低，还会带来体积过大、成本过高等一系列问题。针对上述问题，用LCL 滤波器代替L滤波器成为近年来相当有吸引力的解决方案[12-16]。LCL滤波器的阻抗值与流过的电流频率成反比，频率越高，阻抗越小，因此对电流高次谐波有更强的抑制能力。为此，在相同的谐波标准下LCL滤波器的应用可以降低总的电感取值，在大中功率应用场合，其优势尤为明显。但是，LCL滤波器是一个三阶多变量系统，给控制系统设计提出了更高的要求。如果直接采用典型的并网电流闭环的控制策略，系统是不稳定，的且不利于功率开关的保护[17]。文献[13]忽略滤波电容支路的影响，认为网侧电流和逆变器侧电流近似相等，采取逆变器侧电流闭环的控制策略，该策略易于系统稳定，且可以更为有效地保护功率开关，但电容支路的分流作用会使得系统功率因数降低。文献[16]提出采用逆变器侧电流和网侧电流加权平均值闭环的控制策略，系统稳定且在一定程度上提高了系统功率因数，然而加权平均电流和并网电流之间仍有相角差，并未彻底解决功率因数降低的问题。 本文提出一种基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略，利用逆变器侧电流间接控制并网电流。电容电流通过估算获得，减少了电流传感器的数量，节约了系统成本，增强了系统可靠性。最后，通过仿真和实验对提出的控制
变频器电抗器的选择 关键词：变频器电感量输入电抗器输出电抗器直流电抗器 我们从额定交流电流的选择、电压降、电感量的选择、对应额定电流的电感量与电缆长度等方面进行分析。 额定交流电流的选择 额定交流电流是从发热方面设计电抗器的长期工作电流，同时应该考虑足够的高次谐波分量。即输出电抗器实际流过的电流是变频器电机负载的输出电流。 电压降 电压降是指50HZ时，对应实际额定电流时电抗器线圈两端的实际电压降。通常选择电压降在4V~8V左右。 电感量的选择 电抗器的额定电感量也是一个重要的参数！若电感量选择不合适，会直接影响额定电流下的电压降的变化，从而引起故障。而电感量的大小取决于电抗器铁芯的截面积和线圈的匝数与气隙的调整。 输出电抗器电感量的选择是根据在额定频率范围内的电缆长度来确定，然后再根据电动机的实际额定电流来选择相应电感量要求下的铁芯截面积和导线截面积，才能确定实际电压降。 理想的电抗器在额定交流电流及以下，电感量应保持不变，随着电流的增大，而电感量逐渐减小。 当额定电流大于2倍时，电感量减小到额定电感量的0.6倍。 当额定电流大于2.5倍时，电感量减小到额定电感量的0.5倍。
当额定电流大于4倍时，电感量减小到额定电感量的0.35倍 在高压补偿装置中一般都装设有串联电抗器，它的作用主要有两点：一是限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍；二是抑制供电系统的高次谐波，用来保护电容器。因此电抗器在补偿装置中的作用非常重要。只有科学、合理的选用电抗器才能确保补偿装置的安全运行。用于变频器的电抗器主要三种： 输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用是补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗,有效抑制dv/dt.减低高频漏电流,起到保护变频器,减小设备噪声的作用。电容器在补偿功率的时候，往往会受到谐波电压和谐波电流的冲击，造成电容器损坏和功率因数降低，为此，需要在补偿的时候进行谐波治理。 输入电抗器的作用；用来限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，平滑电源电压中包含的尖峰脉冲，或平滑桥式整流电路换相时产生的电压缺陷, 有效地保护变频器和改善功率因数，它既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。 直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途是将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值,保持整流电流连续，减小电流脉冲值,使逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。 对于电抗器的选用主要有三方面的内容：电抗器的电抗率K值的选取
光伏并网逆变器中滤波器的设计与研究 摘要：光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载，其对电网带来严重的谐波污染。为了有效地抑制谐波污染，本文提出了一种新的无源滤波器的结构设计，并且建立了一个交直交变流器与无源滤波器的Simulink 仿真模型。通过比较接入无源滤波器前后电流和电压的变化，对电流和电压波形进行傅里叶变换，得到它的频谱分析曲线。仿真结果表明：该滤波器的设计方法具有可行性和有效性，能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC 变换后谐波分量，并且满足当前电力系统的要求。 关键词：光伏逆变器；无源滤波器；傅立叶变换 0 引言光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载，其对电网带来严重的谐波污染。为了有效地提高电能质量，洁净电网，电网谐波治理问题已经愈来愈引起国内外学者和专家关注[1]。 滤波器具有消除谐波和提供无功补偿的功能，在治理谐波的问题上处于重要的位置。传统的滤波器分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器存在着高成本、功能单一等缺点的限制，同时光伏发电系统受阳光、温度等不确定因素的影 响比较大，使得光伏阵列的直流母线利用率较低[2] 。无源滤波
器因其结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用低等优点，成为电力系统中最普遍的谐波抑制设备[3] 。在交流系统中，无源滤波器不仅可以起到滤波作用，而且还可以兼顾无功补偿的需求。因此它成为传统的补偿无功和抑制谐波的主要手段。 本文提出了一种新的无源电力滤波器，理论分析了该无源滤波器的可行性。利用Simulink 搭建系统仿真模型，同时采集滤波前和滤波后的电压、电流量，分别对其进行傅立叶变换，得到相应的频谱分析曲线。仿真结果表明，该无源滤波器能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC 变换后谐波分量。 1无源滤波器的结构设计 无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联[4]。本文中无源滤波器是通过电感、电容和电阻一系列的串并联来达到滤波的效果，其结构简图如图 1 所示。 图 1 中所示的U、V、W 分别代表光伏逆变器输出的三相交流电。由于这其中含有很高的高频分量，因此我们通过必须接入三相无源滤波器，滤去当中的谐波分量来满足电力系统的要求。其中，电感L10和L20是含有电阻性的电感，L1 是纯电感，串联在电网当中的电感L1 主要是滤去电网中 电压的谐波分量。无源滤波器作为低通滤波器，频率高于其谐振
在变频器的输入侧可加以下选件： 1）Input Reactor进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。 2）输入EMC滤波器，EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC滤波器有两种，A级和B级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A级标准。EMC B级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B级标准。 在变频器输出侧共有以下几种选件： 1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。 2）Output dv/dt filter 输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。
3）Sinusolidal filters正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。
进出线电抗器选型总结 电抗器在变频器系统中的作用： ①、进线电抗器： 作用：用于抑制电流谐波，浪涌电压。大功率变频器在启动时会对电网有些冲击，加上进线电抗器之后可以保护电网，如果客户对电网有要求建议加上， 可以抑制变频启动对电网的冲击。 应用场合： 1、多台变频器靠近并联连接 2、自其他设备的明显扰动(干扰、过压) 3、线路电源各相之间存在电压不平衡，超过额定电压的1.8% 4、变频器由阻抗非常低的线路供电(在变压器附近比变频器额定值高10 倍) 5、在同一线路上安装有大量的变频器 6、如果设施中含有一个功率因数(cosPhi)补偿单元，可减小功率因数补偿 电容器的过载 ②、出线电抗器： 应用场合：主要用于保护电机、电机同变频器距离较远的场合。 参考数据：该变频器如果没有加出现电抗器之前最大距离为10M（变频 到电机），加装出现电抗器之后可以达到73M（按照实际应用来选择）。 作用： 1.断开置于滤波器与电机之间的接触器而导致的滤波器干扰 2.减小电机接地漏电电流 选型注意事项： 1.选型时要注意对进线电抗器、出线电抗器、直流电抗器区分 进线电抗器： a)进线电抗器安装于变频器同电网之间，主要作用是抑制来自电网的浪涌电压和 浪涌电流，保护变频器，延长变频器使用寿命； b)抑制来自电网的3,5次谐波的干扰（如果频率高于5次需要选用变频器专用型 输入滤波器） ①、电网相间电压不平衡大于额定电压的1.8%； ②、阻抗极低的线路（动力变压器为变频器额定值的10倍以上）。 c)在一条线上为减小电流而安装大量的变频器； d)使用功率因数校正电容，或者校正电源。 出线电抗器： a)出线电抗器安装于变频器的电源输出线同电机之间，用来钝化变频器输出电 压的陡度，减小逆变器中的功率元件的扰动和冲击，且在负载合闸的瞬间能够 有效的抑制回路涌流，保护回路中的变频器装置及其他元件免受电流冲击。 直流电抗器：
变频器专用滤波和补偿装置 变频技术在大量的感性负载节能方面有着无可替代的地位，节约的电能有时能达到 30% 以上，效益十分可观。随着变频器日益广泛的普及和应用，其占电网总负荷的比例已经越来越大。其中大部分额定电压为三相 380V 的交直交型变频器（以下简称变频器）。然而，随之带来的网侧谐波问题也越来越受到各变频器用户和供电部门的关注。 由于变频器的整流部分一般为三相全波不可控整流，直流回路采用大电容作为滤波器。这样，虽然变频器的网侧输入电压波形基本上是正弦波，但输入电流是脉冲式的充电电流，含有丰富的谐波，表现在网侧的有 5 、 7 、 11 、 13 、 15 、 17 、 19 次谐波电流，一般最大以 5 、 7 次为主。其波形如图 1 所示。 感型负载在运行中要消耗大量的无功电流，但是谐波会使无功补偿装置不能正常运行，并且导致一些现代化的精密控制机床无法运行，因此对使用变频器的系统采取谐波治理措施是必须的。 我公司针对变频器谐波的特点，设计了专用的高、低压滤波装置，可有效滤除变频装置产生的谐波，同时对系统进行有效的无功补偿，满足广大使用变频器的用户需求。
变频器专用低压滤波器柜变频器专用10KV滤波器装置 滤波电抗器系列 低压铁心滤波电抗器： 一、产品用途： 次谐波，从而改善电压波形，提高供电质量，降低系统损耗。 二、产品特点： 我公司生产的铁心滤波电抗器具有高滤波能力，低损耗，低噪音， 高线性，安装简便和使用寿命长的特点。 三、型号标志：四、主要技术参数： 高压空心饼式滤波电抗器：
一、产品用途： 与并联电容器组成LC回路，能有效吸收电力系统3、4、5、7、11次 二、产品特点： 我公司生产干式空芯饼式电抗器采用多层饼式线圈组成，层间距大， 散热性能好。电抗器上下部分层间距平滑无级可调，用以调节电抗器电感 量。具有高滤波能力，低损耗，低噪音，高线性，安装简便和使用寿命长 的特点。 三、主要技术参数： 有源技术是电力电子器件、电力电子控制技术、控制技术、高速运算器等发展到相当水平以后才有实现的可能。如今相关技术均已达到此类用途的要求，如GTO，IGBT，IECT等功率器件；模拟和数字实现的快速实时的无功/谐波分量计算技术（如时域、频域分解）；SPWM、电流回滞、非参考计算、空间矢量等变换器调制技术十分繁多，并趋成熟。 有源电力滤波装置APF，是一种基于IGBT逆变器的新型谐波治理装置。通过实时检测负载电流波形，除去波形中基波（50Hz）成分，将剩余部分的波形反向，通过控制IGBT的触发，将反向电流注入供电系统中，实现滤除（抵消）谐波、动态补偿系统无功与电压波动、抑制谐振、提高功率因数等功能，从而达到改善供电系统安全性、节能降耗的目的。 然而，鉴于目前有源设备的成本还相对较高、可控容量和电力系统的巨大电能相比还较小，采用混合型有源电能控制技术是现阶段应用的主要特征。 有源+无源混合电力滤波（HAPF）是将APF和无源滤波相结合，利用无源设备的处理较大容量部分、而利用有源技术改善无源部件的补偿效果和动态性能，共同达到良好的补偿目的；同时，有效地减小了有源部分的容量，以节省APF容量过大而增加的成本。 A、功能特点有：
电抗器与变压器是一样的产品吗 电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称谓电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。 什么叫变压器？ 变压器是一种用于电能转换的电器设备，它可以把一种电压、电流的交流电能转换成相同频率的另一种电压、电流的交流电能。 变压器几乎在所有的电子产品中都要用到，它原理简单但根据不同的使用场合（不同的用途）变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有：电压变换；阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等，变压器常用的铁心形状一般有E型和C型铁心。 一、变压器的基本原理 当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形
成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为"空载电流"。 如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好补充了被ф2 所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。 二、变压器的损耗 当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为"涡流"。这个"涡流"使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发
变频器的输出电抗器与输出滤波器的区别 The different of Output reactor and Output filter
摘要 变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)区别的介绍。 关键词 输出电抗器，输出滤波器 Key Words Output reactor，Output filter A&D Service & Support Page 2-4
问:变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)有何区别? 答:在变频器输出侧共有以下几种选件： 1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ 时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ 时采用。 2）Output dv/dt filter 输出dv/dt 电抗器，输出dv/dt 电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。 3）Sinusoidal filters 正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。 在变频器的输入侧可加以下选件： 1）Input Reactor 进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。 2）输入EMC 无线电干扰滤波器，EMC 滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC 滤波器有两种，A级和B 级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A 级标准。EMC B 级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B 级标准。 A&D Service & Support Page 3-4
产品型号ME920-630品牌上海民恩额定电压380V/440V 额定电流630A 相数三相 产品功能抑制谐波干扰 产品价格 （具体价格请来电咨询) 产品包装 纸箱 可以根据客户提供的技术参数加工定制非标产品！一、280KW 输入滤波器280KW 进线滤波器280KW 变频器专用滤波器 ME920-630A 原理图 制造商Manufacturer 上海民恩电气有限公司 依据标准Standard GB/T7343-87《10kHz-30MHz 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》及UL1283《电磁干扰滤波器》标准制定 型式Type 输入滤波器防护等级Protection level IP20配套变频器功率280KW 额定电流Se.Cur 630A 系统电压Se.Vol 0.4KV 连接方式Connection mode 串联相数Number of phases 三相工作频率Frequency 50/60Hz 气候类别Climate category 25/085/21泄露电流（250VAC/50Hz ） ＜50mA 冷却方式Cooling Type 自冷试验电压（线-线）2250VDC 极壳耐压Extreme pressure 3000Vac/1min 试验电压（线-地）2700VDC 过载电流Overload current 开机瞬间允许通过4倍过工作电流，1.4倍工作电流1分钟（每小时一次）包装Packing 纸箱 运输方式Transport 快递运输质保期Warranty period 一年产品货期Delivery 2-3天 公司网站：https://www.doczj.com/doc/3218954873.html,