變頻器將電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鹘?jīng)整流后都經(jīng)電容濾波，電容的使用使輸入電流呈尖峰脈沖狀，當(dāng)電網(wǎng)阻抗小時(shí)，這種尖峰脈沖電流極大，造成很大的諧波干擾，并使變頻器整流橋和電容容易損壞。輸入電抗器串聯(lián)在電源進(jìn)線與變頻器輸入側(cè)(r、s、t)，用于抑制輸入電流的諧波，減少電源浪涌對(duì)變頻器的沖擊，改善三相電源的不平衡性，提高輸入電源的功率因數(shù)（提高到0.75~0.85）。交流變頻調(diào)速系統(tǒng)輸入側(cè)設(shè)置的交流電抗器或emc濾波器，應(yīng)根據(jù)變頻器安裝場(chǎng)所的其他用電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)品質(zhì)的要求，若變頻器工作時(shí)已影響這些設(shè)備正常運(yùn)行，可在變頻器輸入側(cè)設(shè)置交流電抗器或emc濾波器，來抑制由功率元件通斷引起的諧波和傳導(dǎo)輻射。若與變頻器連接的電網(wǎng)的變壓器中性點(diǎn)不接地，則不能選用emc濾波器。
電源側(cè)的交流輸入電抗器用于改善輸入電流波形、提高整流器和濾波電容壽命、減少不良輸入電流波形對(duì)電網(wǎng)的干擾、協(xié)調(diào)同一電網(wǎng)上晶閘管變換器造成的波形影響、減少功率切換和三相不平衡的影響，因此也稱為電源協(xié)調(diào)電抗器，輸入電抗器la1能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，有效地保護(hù)變頻器和改善其功率因數(shù)。變頻調(diào)速系統(tǒng)接入與未接入輸入電抗器時(shí)，輸入電網(wǎng)的諧波電流的情況如圖1所示。從圖2中可以看出，接入電抗器后能有效地抑制諧波電流。電抗器的作用是防止變頻器產(chǎn)生的諧波通過電源的輸入回路返回到電網(wǎng)從而影響其他用電設(shè)備。
根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在下列場(chǎng)合應(yīng)考慮安裝輸入電抗器，才能保證變頻器安全可靠的運(yùn)行。
1)變頻器所接電源的容量與變頻器容量之比為10：1以上；電源容量為600kva及以上，且變頻器安裝位置離大容量電源在10m以內(nèi)，如圖2所示。
圖1 變頻調(diào)速系統(tǒng)接入與未接入輸入電抗器的比較
圖2 需要安裝進(jìn)線電抗器的電源
2)三相電源電壓不平衡率大于3%，電源電壓不平衡率k可按下式計(jì)算：
(1)
式中，umax為最大一相電壓；umin為最小一相電壓；up為三相平均電壓。
3)其他晶閘管整流裝置與變頻器共用同一進(jìn)線電源，或進(jìn)線電源端接有通過開關(guān)切換調(diào)整功率因數(shù)的電容裝置。
(1)輸入電抗器容量的選擇
輸入電抗器的容量可按預(yù)期在電抗器每相繞組上的壓降來決定。一般選擇壓降為網(wǎng)側(cè)相電壓的2%~4%，也可按表1的數(shù)據(jù)選取。
表1 網(wǎng)側(cè)輸入電抗器壓降
輸入電抗器的電感量l可按下式計(jì)算：
l= △ul/（2πfin）=0.04uv/（2πfin） (2)
式中，uv為交流輸入相電壓有效值(v)；△ul為電抗器額定電壓降(v)；in為電抗器額定電流(a)；f為電網(wǎng)頻率(hz)。
輸入電抗器的電感量l也可由下面公式計(jì)算：
l= (2%～5%) y/6.18fi (3)
式中，i為額定電流(a)；f為最大頻率(hz)。
輸入電抗器壓降不宜取得過大，壓降過大會(huì)影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。一般情況下選取進(jìn)線電壓的4%，在較大容量的變頻器中，如75kw以上可選用4.5%的壓降。
(2)輸入電抗器的額定電流il的選用
單相變頻器配置的輸入電抗器的額定電流il，按等于變頻器的額定電流in選取，三相變頻器配置的輸入電抗器的額定電流il，按變頻器的額定電流in×0. 82選取。電壓源變頻器電源側(cè)交流電抗器的電感量，采用3%阻抗即可使總諧波電流畸變下降到原先的44%左右。選用2%~4%的壓降阻抗是對(duì)相電壓而言，即
(4)
式中，△u為電壓壓降；up為相電壓；un為線電壓。
三相時(shí)，輸入側(cè)交流電抗器電感值為
(5)
式中，ilmax為電感流過的最大電流。
例如：對(duì)380v、90kw、50hz、170a的變頻器，需要配置輸入側(cè)交流電抗器的電感量為
可以選擇工作電流為170a，電感值在0.123mh左右的電抗器。在工程設(shè)計(jì)中需考慮電感值和電流值兩方面，電流值一定要大于等于額定值，電感值略偏大有利于減少諧波，但電壓降會(huì)超過3%，設(shè)計(jì)中還要考慮電源內(nèi)部阻抗，電源變壓器功率大于10倍變頻器功率，而且電路很短的場(chǎng)合，電源內(nèi)阻小，不僅需要使用輸入側(cè)交流電抗器，而且要選擇較大的電感值，例如選用4%～5%阻抗的電感量。