為什么伺服放大器前要用電抗器呢?

上海洪硯電氣有限公司告訴您伺服放大器是運動控制系統的重要組成部分，提供伺服電機頻率可調的電源，實現高精度的傳動系統定位，目前是傳動技術的高端產品。少則幾千、多則上萬元的伺服放大器的使用應該十分小心，盡量延長其使用壽命。

而電網電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊、諧波干擾、電壓中包含的尖峰脈沖等，對伺服放大器回路中的敏感元件損害很大。伺服放大器前加裝電抗器（稱為進線電抗器，line reactor），就能保護驅動裝置免受以上沖擊，如圖1所示。

                      圖1 進線電抗器

1   電抗器及其作用

電抗器（reactor），顧名思義，是能在電路中起到阻抗作用的裝置。用導線繞成螺線管形式，在螺線管中插入鐵芯，這樣電感就很大，就成了電抗器，實際上就是一個電感器（inductor）。

通過電抗器的電壓降與線電壓之比，稱為電抗率，以此表征電抗器的參數。電抗器的阻抗（impedance）和電抗率（% impedance of a reactor）如圖2公式，典型的電抗率是3%或者5%。

                            圖2 阻抗計算和電抗率公式

可見，通過電抗器的電流頻率越大，阻抗就越大，這就是電抗器能夠平滑尖峰電壓、抑制諧波的原理（戳藍字看諧波）。

而且，學習過諧波你就知道伺服放大器、變頻器是重要的諧波源，是電網污染的罪魁禍首。加裝電抗器后，它既能阻止來自電網的干擾，保護伺服放大器，又能減少伺服放大器的整流單元產生的諧波電流對電網的污染。

2    電抗器符號

電抗器在電氣圖中的符號與電感一樣，都用L表示。如圖3所示為FANUC βi SVSP伺服放大器的主電源輸入電路圖，L1為進線電抗器。

                           圖3 某伺服放大器主電源輸入電路圖

3   輸出電抗器

電抗器裝在變頻器和電機之間，稱為負載電抗器（load reactor）或輸出電抗器，以保護電機，如圖4所示。

                                            圖4 輸出電抗器

詳細原理如圖5所示。

                                                             圖5 電抗器與驅動系統連接原理圖

有電抗器和無電抗器到底對平滑電流有多大作用呢？如圖6所示，電抗器可以平滑尖峰電壓（transient voltage）和抑制諧波（harmonics）。

                                                          圖6 有/無電抗器效果對比圖

4    電源濾波器

電磁干擾（electromagnetic  interference，EMI）也是伺服驅動系統的一個主要問題，因此伴隨電抗器（line reactor）在設備（power module）輸入端還裝有電源濾波器（line filter），以抑制電磁干擾，如圖7所示。

                                                     圖7 電源濾波器使用

FANUC伺服放大器說明書經常提到AC reactor、AC line filter，現在你明白這些東西的作用了嗎？為什么要在伺服放大器前加裝電抗器，為的是抑制來自電源電網的諧波干擾，平滑電源電壓中包含的尖峰脈沖，改善伺服放大器的電源質量，保護回路中的敏感器件。