变频器改造中的电抗器妙用与电网谐波对电子设备的危害
在现代化工业生产中，变频器作为电机调速节能的关键设备，其应用日益广泛。然而，在变频器改造过程中，一些不为人注意的问题往往会导致设备损坏，特别是电网谐波对电子设备的影响尤为显著。本文将结合实例，深入探讨变频器改造中电抗器的妙用，以及电网谐波对电子设备的危害，并提出相应的解决方案。
一、变频器改造中的电抗器应用
在进行滑差调速电机的变频节能改造时，出于变频器故障时应急调速操作的考虑，通常会保留原有的励磁箱（简称调速箱）和滑差机构。改造后，调速箱上的调速旋钮被调至全速位置，而负载侧所需速度则由变频器设定，以实现调速和节能运行。然而，这种改造后常常出现调速箱内励磁线圈或滑差机构反复烧毁的事故。
究其原因，在于原工频励磁调速时，反馈电压的建立使得励磁线圈中的励磁电流保持在小幅度内波动，基本不会达到最大值。而在变频运行时，电机的实际转速由变频器控制，可能仅达到额定转速的一半，速度反馈电压也仅达到一半幅度。此时，调速箱给出的速度是全速，因此调速箱会持续输出最大励磁电流（电压），导致励磁线圈温升增加，易于损坏。
此外，变频器内部的三相整流器是非线性元件，其整流电流的显著吸收会导致电源侧电压（电流）波形严重畸变，形成不可忽视的峰值电压和谐波电流。这些谐波电流和电压峰值可能导致励磁线圈匝间击穿，或调速箱内续流二极管和可控硅击穿，进而造成励磁线圈烧毁。
为了解决这一问题，可以在调速电机励磁线圈的电源输入侧串联一个电抗器。电抗器的引入能够有效抑制谐波电流，降低电压波形畸变，从而保护励磁线圈免受损害。
二、电网谐波对电子设备的危害
电网谐波不仅影响调速设备，还对变频器等电子设备构成严重威胁。例如，在某处安装的一台小功率变频器，多次出现三相整流桥烧毁的故障。尽管该变频器功率较小，负载较轻，且电源电压稳定，但仍无法避免故障的发生。经过现场检查发现，同一车间和供电线路上还安装有两台大功率变频器。这三台变频器可能同时运行或不同时启停，而大功率变频器的运行和启停产生的谐波电流，正是导致小功率变频器损坏的根源。
大功率变频器产生的非线性电流导致电源侧电压（电流）波形畸变增加，形成谐波分量。对于大功率变频器而言，由于其内部空间大，输入电路的绝缘处理容易加强，因此不易受过电压击穿。然而，对于小功率变频器而言，其内部空间有限，绝缘耐压是薄弱环节，电源侧的涌电压冲击难以承受。
三、解决方案与电抗器的应用
针对上述问题，最有效的解决方案是在电子设备的电源输入侧串联电抗器。电抗器能够抑制谐波电流，降低电压波形畸变，从而保护电子设备免受损害。
调速电机励磁线圈：在励磁线圈的电源输入侧串联一个BK型控制变压器二次测量绕组的电抗器，可以有效保护励磁线圈。
小功率变频器：在电源输入侧串联一个由XD1电容涌流抑制线圈制成的经济实惠的“三相电抗器”，可以显著降低谐波电流的影响。
无功补偿电容柜：在电容器的进线端安装XD1电容涌流抑制器，以抑制电容器充放电产生的涌电流和谐波电流。
通过上述处理措施，上述三个问题均得到了有效解决。电抗器的应用不仅提高了电子设备的运行可靠性，还降低了改造成本，缩短了改造周期。因此，在变频器改造和电子设备保护中，电抗器的妙用不容忽视。通过类比和适应不同情况，许多繁琐的问题实际上都可以得到轻松解决。
