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太阳光发电站逆变器中的电磁元件 [复制链接]

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  2.1工频变压器

  在逆变器采用工频变压器绝缘的主电中,起绝缘及功率更改劝化的电磁元件是工频变压器。磁芯多数采用冷轧取向硅钢E型冲片迭装而成。线圈采用高强度漆包铜线。为了高涨铁损和铜损,磁芯工作磁通密度取1.1~1.1T,线圈工作电流密度取1.5A/妹妹2。因而,工频变压器体积大,分量重。从国内的工频变压器绝缘方法的太阳光发电用逆变器的样机来看,此中工频变压器约占逆变器总分量的50%,逆变器总屈服约为90%摆布。据报导,美国的10kVA工频变压器绝缘的太阳光发电站用逆变器,工频变压器采用铁基非晶合金卷绕式磁芯,铁损只要冷轧取向硅钢迭片式磁芯的1/5,小我私人屈服笼统到达95%。工作磁通密度取1.3T,体积和分量比硅钢磁芯还小。因而,笼统预想在10kVA以上的太阳光发电站中,由于开关器件工作电流大,开关频率不宜高,而采用工频变压器绝缘的逆变器,其工频变压器采用铁基非晶合金卷绕式磁芯或者搭接式磁芯,屈服高,成本也对比低,是一种分析方针较好的规画。

  2.2高频变压器

  在逆变器采用高频变压器绝缘的主电中,起绝缘及功率更改劝化的电磁元件是高频变压器,多数采用MnZn软磁铁氧体作为磁芯。高频变压器绝缘的逆变器大量用于家庭太阳光发电站。其开关器件采用IGBT,工作频率20~40kHz,处于高频范畴的低端,并不克不及丰裕阐扬MnZn软磁铁氧体的优点。因而,笼统思索另一种规画,采用铁基非晶合金环型和CD型磁芯来制作逆变器中的高频变压器。

  比喻,开盘发的铁基含钴非晶合金1K104,其饱和磁通密度1?86T,居里温度457℃,磁致伸缩系数1.49×10-6。热处理后,在200kHz/0.2T下花消为3.7W/kg,20kHz/0.5T下花消为25.6W/kg,40kHz/0.5T下花消小于40W/kg。而MnZn软磁铁氧体,其饱和磁通密度0.4T,居里温度180℃,磁致伸缩系数为14×10-6,在20kHz/0.2T下花消为12.5W/kg。从这两种材料违抗对比笼统看出,采用1K104铁基非晶合金太阳光发电站用高频变压器,工作磁通密度高,可达0.5T,它的体积和分量比软磁铁氧体小,总花消小,屈服比软磁铁氧体高。它的居里温度高,在-70℃~+100℃范畴内受温度变更影响比软磁铁氧体影响小。它的磁致伸缩系数小,发生的电磁搅扰比软磁铁氧体低。因而,是工作频率为20kHz~40kHz逆变器中高频变压器对比理想的磁芯材料。

  2.3驱动变压器

  在逆变器中,进行信号更改和驱动开关器件的电磁元件是驱动变压器。工频驱动变压器采用冷轧取向硅钢冲片迭装磁芯。高频驱动变压器采用MnZn软磁铁氧体磁芯。驱动变压器参数和采用的驱动电有关。图5是一种驱动IGBT的电事理和关连波形图。驱动变压器原边和副边都工作在正弦波电压下,在正弦波电压高于门限电压时,IGBT导通,低于门限电压时,断开。稳压器Dz决议门限电压Vth的大小,使它和副边输出电压幅值左近,从而使开关器件导通濒临180°。在这种驱动电中,工作在正弦波电压下的驱动变压器花消小,体积和分量也小,不会发生电磁搅扰。

  作为高频SPWM逆变电中的驱动变压器,载波频率平日都高于20kHz,还要进行正弦脉冲宽度调制(SPWM)。驱动电和驱动变压器比图5中要复杂一些,然而,打算原则如故是减小花消,高涨体积、分量和制作成本。平日都采用MnZn软磁铁氧体磁芯来制作SPWM驱动变压器。

  2.4滤波电感器

  在逆变器中,起消除直流和互换中高次谐波劝化的电磁元件是滤波电感器。直流滤波电感器接在逆变器的输出端,要承受直流和互换的迭加,工作电流大,电感也大,申请磁芯具备恒磁导特性,至少是同样参数的互换滤波电感器容量的2倍。互换滤波电感器只承受互换,磁芯中磁通双向工作,不申请具备恒磁导特性,磁导率宏大于直流滤波电感器,平日和电容器形成π型或者T型滤波电,主要针对高次谐波含量最大的3次谐波来打算。直流滤波电感器可采用铁粉芯,互换滤波电感器采用取向硅钢和非晶合金。

  2.5贮能电感器和正激变压器

  在逆变器采用无变压器无绝缘的主电中,升压部分起贮能和更改劝化的电磁元件是贮能电感器。由于它的线圈只要一个绕组,在更改同样容量的条件下,体积和分量都比变压器小。打算时要依据升压电型式和参数来决议。然而花消也比变压器小,因而,无变压器无绝缘的逆变器屈服高,贮能电感器可采用铁粉芯、取向硅钢和非晶合金。

  从无变压器无绝缘的逆变器改良而来的正激变压器绝缘的逆变器中,起贮能和更改及绝缘劝化的电磁元件是正激变压器,其打算原则和升压部分贮能电感器雷同,只是多了副绕组和恢复绕组,体积和分量比同容量高频变压器大。不太小我私人屈服如故比采用高频变压器绝缘的逆变器高。具体打算原则如故是减小花消,高涨体积、分量和制作成本,正激变压器可采用软磁铁氧体和非晶体合金,平日载波频率为20kHz摆布。

  2.6抗电磁搅扰滤波电感器

  在太陽光発電站逆变器主电中,输出和输出端都应当接抗共模和差模搅扰的滤波电,此中的滤波电感器参考抗电磁搅扰尺度进行打算。抗电磁搅扰共模滤波电感器可采用软磁铁氧体和非晶纳米晶磁芯,差模滤波电感器采用软磁铁氧体磁芯。











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:@:@:@广告!不能删吗?

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被坑了,杯具....

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支持,我认为你太厉害了











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