6.2 变频器输入电路中电抗器的选择
6.2.1 输入电抗器的作用
变频器输入与输出保护电路中的输入电抗器又称电源协调电抗器，用于滤除电网电压突变和操作过电压引起的冲击电流、抑制变频器产生的谐波电流，有效地保护变频器和改善其功率因数。
1.对变频器的保护
变频器输入与输出保护电路中的输入电抗器串联在输入电源进线与变频器输入的一侧，用于抑制输入电流的高次谐波，减少电源浪涌电流对变频器的冲击，改善三相电源的不平衡，提高输入电源的功率因数（可提高到0.85左右）。
2.对电网干扰的抑制
变频器输入与输出保护电路中的输入电抗器既可以滤除来自电网的干扰，又可以减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染。当电源容量很大时，更需要防止过电压引起的电流冲击，这类冲击电流对变频器内的整流二极管与滤波电容器危害极大。
6.2.2 是否需要设置输入电抗器的确定方法
变频器输入与输出保护电路中是否需要设置输入电抗器，应根据所使用变频器的情况及其周围环境的情况进行确定，一般应从以下三个方面来考虑。
1.供电容量方面
①在变频器设置场所提供给变频器使用的电源容量和变频器容量之间的比值大于10：1时。
②在变频器设置场所提供给变频器使用的电源容量在600kVA及其以上，且变频器安装的位置距离大容量电源在10m以内。
③图6-2为根据变频器设置场所提供给变频器使用的电源容量与变频器容量之间的关系，根据该图也可以查出是否需要设置输入电抗器。
图6-2 变频器使用的电源容量与变频器容量之间的关系
2.三相电源不平衡
在变频器使用的三相交流电源电压不平衡率大于3%时的场所，变频器的输入端就必须设置输入电抗器。电源电压的不平衡系数K可以按以下公式计算得到
K=[（Umax-Umin）/Up]×100%
式中Umax——电源最大一相的电压值，单位V。
Umin——电源最小一相的电压值，单位V。
Up——三相电源的平均电压，单位V。
3.其他方面
①如果变频器使用的电源进线还有其他晶闸管整流装置与变频器共同使用同一进线电源时，就需要安装电源输入电抗器。
②如果变频器使用的电源进线端连接有通过开关切换以调整功率因数的电容器装置的场合，为了减少浪涌电流对变频器的冲击，就需要安装电源输入电抗器。
6.2.3 变频器输入电路中输入电抗器电压降的选择方法
1.电压降的选择方法
变频器输入与输出保护电路中输入电抗器的容量通常是根据预期在输入电抗器每相线圈绕组上的电压降来确定。对于输入电抗器电压降的选择，则可以用电网侧相电压的2%～4%，或参考表6-1中所列的参考数据进行选取。
表6-1 电网侧输入电抗器相电压与电抗器压降对应关系
2.在表6-1中，交流输入线电压UX的计算公式
式中UV——交流输入相电压的有效值，单位V。
3.在表6-1中，电抗器额定电压降△UL的计算公式
△UL=2πƒLIn
式中In——电抗器额定电流，单位A。
ƒ——电网频率，单位Hz。
L——输入电抗器的电感量，单位H。变频器输入与输出保护电路中输入电抗器的压降不宜取得过大，压降过大将会影响电动机的转矩。通常情况下，选取进线电压的4%（8.8V）已经足够，而对于较大容量的变频器（例如75W以上），可以选用10V的压降。
6.2.4 单相变频器配置的输入电抗器额定电流的选择方法
单相变频器输入与输出保护电路中输入电抗器的额定电流IL的选择方法如下
IL=IN
式中IN——变频器的额定电流。
6.2.5 三相变频器配置的输入电抗器额定电流的选择方法
三相变频器输入与输出保护电路中输入电抗器的额定电流IL的选择方法如下
IL=0.82×IN
6.2.6 变频器输入电路中输入电抗器电感量的选择方法
变频器输入与输出保护电路中输入电抗器的电感量的计算公式为
L=△UL/（2πƒIn）
上式中字母代号含义与上相同，不多述。
6.2.7 根据变频器使用的电动机容量选择电抗器的方法
变频器调速系统使用的电抗器不属于标准配置，而属于选装元件。电抗器分为直流电抗器与交流电抗器两大类。选用时，应根据实际需要进行选择。表6-2与表6-3中列出了常见变频器使用的交流和直流电抗器与电动机容量之间的关系，供选用时参考。
表6-2 变频器常用交流电抗器与电动机容量之间的关系
表6-3 变频器常用直流电抗器与电动机容量之间的关系
