输出电抗器的作用和使用限制

1.抑制电动机端电压变化率dv/dt

由于逆变侧采用快速开关器件IGBT，会在逆变器输出端和电动机端产生非常高的电压变化率dv/dt，可通过使用输出电抗器降低该变化率。

不带输出电抗器的系统中，逆变器输出电压的dv/dt典型值为3～6kV/μs，它沿着电缆以几乎不变的dv/dt到达电动机端子。产生的电压反射使电压尖峰可达直流母线电压的两倍，如图5-4a所示。

因此，与正弦波电网供电相比，此时的电动机绕组要在两方面承受高得多的电压冲击：非常陡的电压变化率dv/dt和非常高的因反射引起的电压尖峰V_PP。

图5-4 逆变器输出端和电动机端子处的电压v（t）

安装输出电抗器后，电抗器的电感和电缆的电容形成的振荡电路可以降低电压变化率dv/dt。电缆电容越大（即：电缆越长），电压变化率就降低得越多。对于长屏蔽电缆，电压变化率降到仅几百伏/μs（见图5-4b）。但是，由电抗器的电感和电缆的电容形成的振荡电路只有很小的阻尼，以至于仍会出现严重的电压过冲。电动机端子处的电压尖峰V_PP与不带输出电抗器时由反射产生的电压尖峰的数量级基本相同。

由于输出电抗器只降低电压变化率dv/dt，而不降低电压尖峰V_PP，所以，与不带输出电抗器的系统相比，电动机绕组所承受的电压冲击没有本质差异。因而，对于电源电压在500～690V之间、非特殊绝缘设计的电动机，使用输出电抗器来改善电动机电压冲击是不合适的。只能通过带VPL的dv/dt滤波器或正弦波滤波器来改善。

尽管降低电压变化率可以减小电动机轴电流，但仍需要在电动机非驱动端加装绝缘轴承。

2.减少长电动机电缆引起的额外电流峰值

在使用长电动机电缆时，由于快速开关IGBT的高电压变化率，长电动机电缆的电缆电容随着逆变器内IGBT的开关动作而快速改变极性，从而使逆变器承受高的额外电流尖峰。输出电抗器的电感减缓了电缆电容改变极性的速度，从而减小电流峰值。因此，合理选用输出电抗器或输出电抗器串联可使允许的电缆电容值更大，从而允许连接更长的电动机电缆。(www.xing528.com)

SINAMICS S120书本型及装机装柜型装置带输出电抗器时所允许的最大电动机电缆长度见5.6节。

3.使用输出电抗器时的附加条件

对于S120柜式逆变单元，必须注意，如果将两个电抗器串联，可能需要一个附加柜。

考虑散热问题，安装输出电抗器就必须限制脉冲频率和输出频率：

最大脉冲频率限制为出厂值的两倍，即对于出厂值为2kHz的，最大脉冲频率为4kHz；出厂值为1.25kHz的，最大脉冲频率为2.5kHz。

最大输出频率被限制为150Hz。

输出电抗器的压降约为1%。

输出电抗器应紧邻变频器或逆变器。输出电抗器和变频器或逆变器的输出端之间的电缆长度不应超过5m。

调试时，应设置参数P0230=1选择输出电抗器类型，并在参数P0233中输入电抗器的电感值，以确保在矢量控制模式下对电抗器影响的最佳补偿。

输出电抗器可以使用在接地系统（TN/TT）和非接地系统（IT）中。