3.2 浪涌抑制组件

图13 所示为浪涌抑制组件的外观。和输出滤波器相比，浪涌抑制组件是小型化的产品。其技术指标为相间的微浪涌电压1 000 V以下，防护等级为IP20。浪涌抑制组件是对变频器的容量不需要选择，而接线距离需要选择的产品。另外，接线方法非常简单，只需要把浪涌抑制组件的输入电缆接到电机接线端子U、V、W上。

3.2.1 工作原理

浪涌抑制组件的工作原理如图14 所示。浪涌抑制组件内部卷绕的浪涌抑制线具有和电缆线的阻抗ZL相同的阻抗，因此接到电机的接线端子上降低了电机接线端子的阻抗，从而减少了阻抗不匹配时的反射波。通常高频波成分在电缆线上的阻抗ZL是50耀100 赘，设计的浪涌抑制线的阻抗ZS是50~60欧。

浪涌抑制线的断面图如图14 所示。浪涌抑制线用直径1.2 mm 的线做成，内部的铜线外表进行高电阻率材料电镀，又用高介电常数材料作绝缘体覆盖，外表是屏蔽保护的同轴电缆线。铜线和高电阻镀层的芯线和屏蔽线间的分布电容，降低了高频阻抗，因而吸收了浪涌。使用这种浪涌抑制线的产品，除浪涌抑制组件以外，还有浪涌抑制电缆，是在变频器的主电流通过的电缆线内部平行安置了浪涌抑制线，它的截面图和连接方法如图15 所示。

 3.2.2 浪涌抑制组件的特点

只需接到电机接线端子，即可大幅度减低浪涌电压；

在使用PWM变频器的时候，相间电压可控制到1 000 V以下；

不需要追加施工，对已经安装运行的设备，设置容易；

与变频器容量没有关系，都可适用（但是，超过75 kW 的电机需对应设置）；

需配合变频器和电机之间的接线电缆长度，规格有50 m和100 m两种；

适应于RoHS 指令；

与输出滤波器相比，小型化、轻量化。

3.2.3 从传输线理论得出的浪涌抑制原理

根据传输线理论，浪涌抑制使用了浪涌吸收、浪涌减衰、浪涌抑制线的反射降低的方法。

浪涌吸收浪涌是高频波成分，低阻抗的浪涌抑制线接在电机接线端子上，让浪涌电流流到抑制线里面去，如图16所示。

浪涌减衰浪涌电流是高频波成分，根据集肤效应，浪涌电流集中在导线外表面，因导线外表镀高电阻率材料镀层，故浪涌电流的能量在电阻上被消耗了，如图17 所示。

浪涌抑制线的反射降低浪涌电流的高频分量在浪涌抑制线内被旁路和衰减，使浪涌形状变钝，浪涌频带中心向低频方向移动。又从浪涌电流来看，好像浪涌抑制线的特性阻抗逐渐变高了，使得抑制线末端不易被反射回来。如图18所示。

3.2.4 抑制效果

图19 是变频器的电源电压为400 V，3.7 kW的电机、接线长度50 m，和75 kW的电机、接线长度100 m时抑制微浪涌电压的效果。对于3.7 kW的电机，当没有浪涌抑制组件时，微浪涌电压为1 036 V，相当于变频器内部的直流电压540 V的192%；当加了浪涌抑制组件时，50 m电缆的峰值电压为733 V，相当于变频器内部的直流电压540 V的136%。电压尖峰差距303 V，有61%的抑制效果。对于75 kW的电机，当没有浪涌抑制组件时，微浪涌电压为1 040 V，相当于变频器内部直流电压520 V的200%；当加了浪涌抑制组件时，电缆的峰值电压为785 V，相当于变频器内部直流电压520 V得151%。电压尖峰差距255 V，有49%的抑制效果。

 4 结语

针对实际应用变频器时，产生的微浪涌现象对电机的危害，介绍了微浪涌抑制技术及其原理，以实例对比了不同抑制器的抑制效果，以期引起变频器生产厂家和用户对这一问题的关注。