Реактор с выходным переменным током

Реактор переменного тока представляет собой импульсно-широтно-модулированную (ШИМ) волну напряжения. Он состоит из серии прямоугольных импульсов с крутыми передними и задними фронтами и содержит множество гармоник. Эти гармоники вредны для срока службы двигателя и нагрузки (как правило, межвитковое напряжение dU/dt обмотки двигателя слишком велико, что приводит к межвитковому пробою), а также создают помехи для окружающих электроприборов. Когда емкость на конце нагрузки велика, через коммутирующее устройство инвертора протекает большой ударный ток, который повреждает его. Использование реактора переменного тока на выходе позволяет осуществлять плавную фильтрацию, уменьшать влияние переходного напряжения dU/dt, снижать шум двигателя, уменьшать ток утечки, вызванный высокочастотными гармониками на выходе, уменьшать помехи, защищать силовые коммутирующие устройства внутри инвертора и продлевать срок службы изоляции двигателя.

На выходе инвертора находится ШИМ-модулированная волна напряжения. Поскольку индуктивность обмотки двигателя обеспечивает непрерывный ток, он представляет собой, по сути, синусоидальную волну. Крутые фронты нарастания и спада напряжения (dU/dt) импульсно-широтно-модулированной волны очень велики, что приводит к тому, что выходной провод излучает в окружающую среду электромагнитные волны чрезвычайно высокой частоты и генерирует большие импульсные токи между проводом и землей, между витками обмотки двигателя и между обмоткой и землей.

Стоит отметить, что при прохождении импульсного напряжения по длинной линии передачи из-за отражения и суперпозиции на длинной линии напряжение может достигать двукратного значения напряжения шины постоянного тока (шины постоянного тока в инверторе) после прохождения длинной линии (выходной провод инвертора превышает критическую длину). Поэтому длина выходной линии инвертора ограничена. Для устранения этого ограничения необходимо подключить выходной реактор переменного тока. После подключения форма сигнала, подаваемого на нагрузку, например, двигатель, будет близка к синусоидальной форме напряжения.

В практическом применении выходных реакторов переменного тока, если нагрузка индуктивная, можно использовать реактор с импедансом 1% или ниже. Это происходит потому, что частота ШИМ-модуляции значительно выше основной частоты, которая эквивалентна диапазону 40-100-х гармоник основной волны.