[发明专利]电抗器的设计方法和电抗器

权利要求书

1.一种电抗器的设计方法，用于设计一电抗器，其特征在于，所述电抗器的设计方法包括：

确定需应用待设计电抗器的目标电路的基础参数；

将所述基础参数以预设计算方式进行计算，以获得所述待设计电抗器在工频电流过零点的第一电感量以及所述待设计电抗器处于工频电流峰值的第二电感量；

根据所述基础参数设计一具有工频过零点的电感值以及工频峰值的电感值的电抗器；

若所述电抗器的工频过零点的电感值大于或等于所述第一电感量的值，且所述电抗器的工频峰值的电感值大于或等于所述第二电感量的值，则确定所述电抗器满足设计需求。

2.如权利要求1所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述根据所述基础参数设计一具有工频过零点的电感值以及工频峰值的电感值的电抗器的步骤之后还包括：

当所述电抗器的工频过零点的电感值小于所述第一电感量的值，和/或，所述电抗器的工频峰值的电感值小于所述第二电感量的值，则确定所述电抗器未满足设计需求，则返回执行设计一具有工频过零点的电感值以及工频峰值的电感值的电抗器。

3.如权利要求1所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述第一电感量L_min0的计算方式为：

设定电流最大峰峰值与输入电流峰值的比值为λ：

其中，I_pp＝λ×I_max；

其中，I_max为所述目标电路的电流最大峰峰值，I_pp为所述目标电路的输入电流峰值，V_DC为所述目标电路母线电压，f_SW为所述目标电路的载频。

4.如权利要求1所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述第二电感量L_min2的计算方式为：

其中，V_in为所述目标电路的电网线电压，I_PP为所述目标电路的输入电流峰值，V_DC为所述目标电路母线电压，f_SW为所述目标电路的载频。

5.如权利要求1-4任一项所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述目标电路为LCL电路、整流电路或逆变电路中的任意一种，所述电流最大峰峰值为电抗器纹波电流的最大峰峰值。

6.如权利要求1所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述根据所述基础参数设计一具有工频过零点的电感值以及工频峰值的电感值的电抗器步骤包括：

根据所述基础参数设计一工频过零点的电感值大于或等于所述第一电感量的电抗器；

根据所述电抗器的磁性参数确定所述电抗器的工频峰值磁场强度；

根据所述工频峰值磁场强度确定磁导率衰减系数；

根据所述磁性参数、所述工频峰值磁场强度以及所述磁导率衰减系数确定工频峰值的电感值。

7.如权利要求6所述的电抗器的设计方法，其特征在于，所述返回执行设计一具有工频过零点的电感值以及工频峰值的电感值的电抗器的步骤包括：

改变所述电抗器的磁性参数；

根据改变磁性参数后所述电抗器的磁性参数重新确定工频过零点的电感值；

根据改变磁性参数后所述电抗器的磁性参数确定电抗器的工频峰值磁场强度；

根据所述工频峰值磁场强度确定磁导率衰减系数；

根据所述磁性参数、所述工频峰值磁场强度以及所述磁导率衰减系数确定以及工频峰值的电感值。

8.如权利要求6所述的电抗器的设计方法，其特征在于，根据下述公式确定工频峰值磁场强度：

其中，H为所述电抗器的工频峰值磁场强度，N为所述电抗器的匝数，I_PP为所述目标电路的输入电流峰值，l为所述电抗器的磁路长度，π为计算常数。