[发明专利]一种用于变频器所配滤波器的电抗器铁芯损耗设计方法

权利要求书

1.一种用于变频器所配滤波器的电抗器铁芯损耗设计方法，其特征在于，该方法包括：

通过电机视在功率S与电机感性无功功率Q_L，得到电机定子感抗X_L，由此得出电机定子电感量L_D；

通过电抗器的压降ΔU，得出电抗器的电感量L；

根据滤波器所配电容容值，得出截止频率处谐振电流振幅I_peak，进而得出截止频率处谐振电流振幅I_peak所引起的电抗器磁通密度摆幅ΔB_p；

通过计算基波额定电流I_N所引起最大磁通密度B_m对应的单位公斤损耗P_Fe1与纹波电流ΔI所引起的磁通密度摆幅ΔB_m对应的单位公斤损耗P_Fe2，以及截止频率处谐振电流振幅I_peak所引起的磁通密度摆幅ΔB_p对应的单位公斤损耗P_Fe3，得到电抗器铁芯单位公斤总损耗P_Fe；即P_Fe＝P_Fe1+P_Fe2+P_Fe3；

再结合温升计算，一次性打样出合格的产品；

所述电机视在功率其中，U为电机额定线电压；I′_N为电机额定电流，电机功率因数cosφ＝0.9时，可得电机感性无功功率Q_L＝0.436S，电机定子感抗X_L＝Q_L/3/I′_N²，电机定子电感量L_D＝X_L/(2πf)，且f＝50H_Z，L_D＝0.8U/I′_N；

所述电抗器的压降则电抗器的电感量L＝ΔU/I′_N/0.314；

纹波电流ΔI对应电流纹波系数α的计算：α＝U_DC/8/f_s/(L+L_D)/I_N，其中U_DC为变频器直流母线额定电压，f_s为变频器载波频率；纹波电流ΔI所引起的磁通密度摆幅ΔB_m＝α×B_m；

所述滤波器所配电容容值C＝1/(4πf_r²L/1000)，截止频率处谐振电流振幅I_peak＝C×dv/dt，截止频率处谐振电流振幅I_peak所引起的电抗器磁通密度摆幅ΔB_p＝I_peak/I_N/1.414；其中，f_r为滤波器截止频率，dv/dt为电压变化率，dv/dt≤500v/μs；

所述基波额定电流I_N所引起最大磁通密度B_m对应的单位公斤损耗P_Fe1＝af₁^bB_m^c，其中，f₁为基波频率；所述纹波电流ΔI所引起的磁通密度摆幅ΔB_m对应的单位公斤损耗P_Fe2＝af_s^bΔB_m^c，截止频率处谐振电流振幅I_peak所引起的磁通密度摆幅ΔB_p对应的单位公斤损耗P_Fe3＝af_r^bΔB_p^c，其中，a：0.0081-0.0102，b：1.420-1.480，c：1.89-1.94；电抗器采用硅钢片，硅钢片材质为35W230。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若电抗器铁芯单位公斤总损耗值超过温升允许值，则通过增加铁芯截面面积或增加绕制圈数以降低基波对应所述基波额定电流I_N所引起最大磁通密度B_m值。