[發明專利]共軛式三相電抗器的設計方法

有效

• 申請號: 201410179851.7
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103996490B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 陳錦棠;方木松
• 申請（專利權）人: 東莞市光華實業有限公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/24;H01F27/30
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司35203
• 代理人: 徐勛夫

技術領域

本發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計方法。

背景技術

隨著社會經濟發展突飛猛進，人類對能源的需求在不斷增長，例如光伏能源的可持續發展越來越得到人們的重視。現今光伏并網發電技術得到大力推廣，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并網發電，而在逆變過程中會產生大量諧波，從而需要增加電抗器來進行濾波處理。傳統光伏逆變器中采用兩臺獨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，裝配及操作復雜、繁瑣，顯然阻礙了現今光伏并網發電的發展。

目前，業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，在共用鐵軛內產生的磁通進行相互抵消，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光伏逆變器滿載運行下測得溫升較高，大約在75℃以上，整機運行效率在97.5%左右，申請人認為仍不夠理想，因此如何設計共用鐵軛尤為關鍵，亦是當前業界所亟需解決的課題。

發明內容

本發明針對現有技術所存在之缺失，主要目的在于提供一種共軛式三相光伏電抗器的設計方法，采用特定共用中軛的截面積設計，既可保證共用中軛的溫升達到要求，又可使整機效率得以提升。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種共軛式三相光伏電抗器的設計方法，選擇上軛、上芯柱、中軛、下芯柱、下軛構成一框架，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成三相主電抗器，由上軛、上芯柱、第一線圈和中軛共同構成三相付電抗器，所述主電抗器和付電抗器產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I_L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強度B_Z設定在0.8T-1.04T之間，所述付電抗器的磁感應強度B_Z設定在1.1T-1.25T之間,所述第二線圈的匝數N₂大于第一線圈匝數N₁，所述下軛截面積為S₁，所述中軛截面積為S₂，依據S₂=M*S₁*1.2設計中軛截面積，M為中軛上抵消后剩下磁通Φ₁/下軛上磁通Φ₂。

進一步，所述中軛上抵消后剩下磁通依據Φ₁=K*（N₂-N₁）*I_L得出，所述下軛上磁通依據Φ₂=K*N₂*I_L得出，其中K-磁通與NI轉換系數。

進一步，所述上芯柱為無取向硅鋼片，所述下芯柱為取向硅鋼片。

進一步，所述三相主電抗器為0.1mH/1100A，所述三相付電抗器為0.05mH/1100A。

本發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計，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到要求，又可使噪音降低，整機效率亦得以提升。

附圖說明

圖1是本發明整體構架平面示意圖；

圖2是本發明原理示意圖。

附圖標號說明：

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、中軛。????????????

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步描述。