共軛式三相電抗器的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，選擇上軛、上芯柱、中軛、下芯柱、下軛構(gòu)成一框架，并于上芯柱和下芯柱上分別對應(yīng)繞制第一線圈、第二線圈，其中由上軛、上芯柱、第一線圈和中軛共同構(gòu)成三相付電抗器，由下軛、下芯柱、第二線圈和前述中軛共同構(gòu)成三相主電抗器，所述付電抗器和主電抗器產(chǎn)生磁通在中軛上得以部分抵消，所述下軛截面積為S1，所述中軛截面積為S2，依據(jù)S2=M*S1*1.2設(shè)計(jì)中軛截面積，M為中軛上抵消后剩下磁通Φ1/下軛上磁通Φ2，如此可減小中軛截面積，降低材料成本，又可保證共用中軛的溫升達(dá)到要求，又可使噪音降低，整機(jī)效率亦得以提升。
【專利說明】共軛式三相電抗器的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光伏逆變器用的三相電抗器，尤其是指一種共軛式三相電抗器的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)，人類對能源的需求在不斷增長，例如光伏能源的可持續(xù)發(fā)展越來越得到人們的重視。現(xiàn)今光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)得到大力推廣，其系通過光伏逆變器將太陽能電池的直流電能變換成交流電能與電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電，而在逆變過程中會產(chǎn)生大量諧波，從而需要增加電抗器來進(jìn)行濾波處理。傳統(tǒng)光伏逆變器中采用兩臺獨(dú)立的三相電抗器組成濾波線路，如此不僅材料成本高，而且使整體體積大，占地空間多，裝配及操作復(fù)雜、繁瑣，顯然阻礙了現(xiàn)今光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展。
[0003]目前，業(yè)界亦有提出將兩臺三相電抗器上、下分布，使上面電抗器和下面電抗器共用一個鐵軛，在共用鐵軛內(nèi)產(chǎn)生的磁通進(jìn)行相互抵消，雖然成本有所降低，體積減小等，但共用鐵軛的載面積仍然較大，并在500KVA光伏逆變器滿載運(yùn)行下測得溫升較高，大約在750C以上，整機(jī)運(yùn)行效率在97.5%左右， 申請人:認(rèn)為仍不夠理想，因此如何設(shè)計(jì)共用鐵軛尤為關(guān)鍵，亦是當(dāng)前業(yè)界所亟需解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)所存在之缺失，主要目的在于提供一種共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，采用特定共用中軛的截面積設(shè)計(jì)，既可保證共用中軛的溫升達(dá)到要求，又可使整機(jī)效率得以提升。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，選擇上軛、上芯柱、中軛、下芯柱、下軛構(gòu)成一框架，該上芯柱位于上軛與中軛之間，該下芯柱位于下軛與中軛之間，并于上芯柱和下芯柱上分別對應(yīng)繞制第一線圈、第二線圈，其中由下軛、下芯柱、第二線圈和前述中軛共同構(gòu)成三相主電抗器，由上軛、上芯柱、第一線圈和中軛共同構(gòu)成三相付電抗器，所述主電抗器和付電抗器產(chǎn)生磁通在中軛上得以部分抵消，所述主電抗器、付電抗器所通過的額定電流込相同，且該主電抗器的電感是付電抗器的電感兩倍，所述主電抗器的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在
0.8T-1.04T之間，所述付電抗器的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在1.1T-1.25T之間，所述第二線圈的匝數(shù)N2大于第一線圈匝數(shù)N1，所述下軛截面積為S1，所述中軛截面積為S2，依據(jù)S2=M*S^1.2設(shè)計(jì)中軛截面積，M為中軛上抵消后剩下磁通O1/下軛上磁通Φ2。
[0006]進(jìn)一步，所述中軛上抵消后剩下磁通依據(jù)O1=K* (N2-N1)Wl得出，所述下軛上磁通依據(jù)Φ2=Κ*Ν2*、得出，其中K-磁通與NI轉(zhuǎn)換系數(shù)。
[0007]進(jìn)一步，所述上芯柱為無取向硅鋼片，所述下芯柱為取向硅鋼片。
[0008]進(jìn)一步，所述三相主電抗器為0.1mH/llOOA，所述三相付電抗器為0.05mH/lIOOA0
[0009] 本發(fā)明有益效果在于由三相主電抗器和三相付電抗器共用一中軛，該中軛截面積以特定設(shè)計(jì)，可減小中軛截面積，降低材料成本，又可保證共用中軛的溫升達(dá)到要求，又可使噪音降低，整機(jī)效率亦得以提升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明整體構(gòu)架平面示意圖；
圖2是本發(fā)明原理示意圖。
[0011]附圖標(biāo)號說明:
10、三相主電抗器 11、上軛 12、上芯柱13、第一線圈
20、三相付電抗器 31、下芯柱 32、下芯柱33、第二線圈
20、中輒。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0013]請參照圖1、圖2所示，一種共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，選擇上軛11、上芯柱12、中軛20、下芯柱31、下軛32構(gòu)成一框架，該上芯柱11位于上軛12與中軛20之間，該下芯柱31位于下軛32與中軛20之間，并于上芯柱12和下芯柱31上分別對應(yīng)繞制第一線圈13、第二線圈33，其中由下軛32、下芯柱31、第二線圈33和前述中軛20共同構(gòu)成三相主電抗器30,由上軛11、上芯柱12、第一線圈13和中軛20共同構(gòu)成三相付電抗器10,所述主電抗器30和付電抗器10產(chǎn)生磁通在中軛20上得以部分抵消，所述主電抗器30、付電抗器所10通過的額定電流k相同，且設(shè)定該主電抗器30的電感是付電抗器10的電感兩倍，所述主電抗器30的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在0.8T-1.04T之間，所述付電抗器10的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在1.1T-1.25T之間，所述第二線圈33的匝數(shù)N2大于第一線圈13匝數(shù)N1，所述下軛32截面積為S1，所述中軛20截面積為S2,依據(jù)S2=M^SfL 2設(shè)計(jì)中軛20截面積，M為中軛上抵消后剩下磁通O1/下軛上磁通Φ2。所述中軛20上抵消后剩下磁通依據(jù)O1=K* (N2-N1)*Il得出，所述下軛32上磁通依據(jù)C12=K=IiN2*]^得出，其中K-磁通與NI轉(zhuǎn)換系數(shù)。藉此,所述上芯柱12為無取向硅鋼片，所述下芯柱31為取向硅鋼片，這樣選擇材料方便，有利于降低成本，并亦不會影響運(yùn)行效率。
[0014]以0.05mH/1100A三相電抗器作為付電抗器，0.1mH/llOOA三相電抗器作為主電抗器為例，采用前述公式設(shè)計(jì)中軛20的截面面積，相比傳統(tǒng)共用鐵軛面積可以更加縮小，不僅減少中軛20材料成本，并且在500KVA光伏逆變器滿載運(yùn)行下測得中軛的溫升僅有70°C，完全達(dá)到要求，同時(shí)噪音亦得到降低，尤其是整體運(yùn)行效率在98.5%以上，大幅提升運(yùn)行效率。
[0015]如此由三相主電抗器和三相付電抗器共用一中軛，形成共軛式三相電抗器，其中中軛截面積采用特定設(shè)計(jì)，既可保證共用中軛的溫升達(dá)到要求，又可使整機(jī)效率得以提升。
[0016]以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:選擇上軛、上芯柱、中軛、下芯柱、下軛構(gòu)成一框架，該上芯柱位于上軛與中軛之間，該下芯柱位于下軛與中軛之間，并于上芯柱和下芯柱上分別對應(yīng)繞制第一線圈、第二線圈，其中由下軛、下芯柱、第二線圈和前述中軛共同構(gòu)成三相主電抗器，由上軛、上芯柱、第一線圈和中軛共同構(gòu)成三相付電抗器，所述主電抗器和付電抗器產(chǎn)生磁通在中軛上得以部分抵消，所述主電抗器、付電抗器所通過的額定電流込相同，且該主電抗器的電感是付電抗器的電感兩倍，所述主電抗器的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在0.8T-1.04T之間，所述付電抗器的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bz設(shè)定在1.1T-1.25T之間，所述第二線圈的匝數(shù)N2大于第一線圈匝數(shù)N1,所述下軛截面積為S1,所述中軛截面積為S2，依據(jù)S2=M^SfL 2設(shè)計(jì)中軛截面積，M為中軛上抵消后剩下磁通O1/下軛上磁通Φ2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述中軛上抵消后剩下磁通依據(jù)O1=K* (N2-N1) *Il得出，所述下軛上磁通依據(jù)i>2=K*N2*lL得出，其中K-磁通與NI轉(zhuǎn)換系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述上芯柱為無取向硅鋼片，所述下芯柱為取向硅鋼片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述共軛式三相光伏電抗器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述主電抗器為0.1mH/1IOOA 三相電抗器，所述付電抗器為0.05mH/1100A三相電抗器。
【文檔編號】H01F17/04GK103996490SQ201410179851
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】陳錦棠, 方木松 申請人:東莞市光華實(shí)業(yè)有限公司