[发明专利]共轭式三相电抗器的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏逆变器用的三相电抗器，尤其是指一种共轭式三相电抗器的设计方法。

背景技术

随着社会经济发展突飞猛进，人类对能源的需求在不断增长，例如光伏能源的可持续发展越来越得到人们的重视。现今光伏并网发电技术得到大力推广，其系通过光伏逆变器将太阳能电池的直流电能变换成交流电能与电网并网发电，而在逆变过程中会产生大量谐波，从而需要增加电抗器来进行滤波处理。传统光伏逆变器中采用两台独立的三相电抗器组成滤波线路，如此不仅材料成本高，而且使整体体积大，占地空间多，装配及操作复杂、繁琐，显然阻碍了现今光伏并网发电的发展。

目前，业界亦有提出将两台三相电抗器上、下分布，使上面电抗器和下面电抗器共用一个铁轭，在共用铁轭内产生的磁通进行相互抵消，虽然成本有所降低，体积减小等，但共用铁轭的载面积仍然较大，并在500KVA光伏逆变器满载运行下测得温升较高，大约在75℃以上，整机运行效率在97.5%左右，申请人认为仍不够理想，因此如何设计共用铁轭尤为关键，亦是当前业界所亟需解决的课题。

发明内容

本发明针对现有技术所存在之缺失，主要目的在于提供一种共轭式三相光伏电抗器的设计方法，采用特定共用中轭的截面积设计，既可保证共用中轭的温升达到要求，又可使整机效率得以提升。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种共轭式三相光伏电抗器的设计方法，选择上轭、上芯柱、中轭、下芯柱、下轭构成一框架，该上芯柱位于上轭与中轭之间，该下芯柱位于下轭与中轭之间，并于上芯柱和下芯柱上分别对应绕制第一线圈、第二线圈，其中由下轭、下芯柱、第二线圈和前述中轭共同构成三相主电抗器，由上轭、上芯柱、第一线圈和中轭共同构成三相付电抗器，所述主电抗器和付电抗器产生磁通在中轭上得以部分抵消，所述主电抗器、付电抗器所通过的额定电流I_L相同，且该主电抗器的电感是付电抗器的电感两倍，所述主电抗器的磁感应强度B_Z设定在0.8T-1.04T之间，所述付电抗器的磁感应强度B_Z设定在1.1T-1.25T之间,所述第二线圈的匝数N₂大于第一线圈匝数N₁，所述下轭截面积为S₁，所述中轭截面积为S₂，依据S₂=M*S₁*1.2设计中轭截面积，M为中轭上抵消后剩下磁通Φ₁/下轭上磁通Φ₂。

进一步，所述中轭上抵消后剩下磁通依据Φ₁=K*（N₂-N₁）*I_L得出，所述下轭上磁通依据Φ₂=K*N₂*I_L得出，其中K-磁通与NI转换系数。

进一步，所述上芯柱为无取向硅钢片，所述下芯柱为取向硅钢片。

进一步，所述三相主电抗器为0.1mH/1100A，所述三相付电抗器为0.05mH/1100A。

本发明有益效果在于由三相主电抗器和三相付电抗器共用一中轭，该中轭截面积以特定设计，可减小中轭截面积，降低材料成本，又可保证共用中轭的温升达到要求，又可使噪音降低，整机效率亦得以提升。

附图说明

图1是本发明整体构架平面示意图；

图2是本发明原理示意图。

附图标号说明：

10、三相主电抗器    11、上轭

12、上芯柱          13、第一线圈

20、三相付电抗器    31、下芯柱

32、下芯柱          33、第二线圈

20、中轭。            

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。