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逆变器滤波电感如何设计?

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songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-28 10:26:40
10问答币
现在做一个2KW风力发电逆变器的实验,载波频率为20KHZ,逆变后再经过变压器升压,然后用LC滤波,得到220V50HZ的正弦波。正弦波的波形和滤波电感有很大的关系,我参考过几个逆变器的滤波电感,有的用硅钢片做的,有的是用铁氧体做的,电感量大都在2mH左右,波形都差不多但也都不是很完美。现在想请问这个滤波电感应选用什么样的磁芯,如何来设计这个电感。
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nc965
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版主
  • 2010-7-28 11:25:20
 
2KW又不是很大。
LC滤波放工频变压器前和变压器后值得商榷,感觉放变压器前似乎更好一些。这样波形问题在变压器前好处理一点,同时变压器工况也单纯一些。并且,放前放后总用铜用磁应该差不多。
LC滤波电感建议用铁粉芯,黄白环或者蓝绿环,放前的话应该要不了2mH。
songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-28 16:50:43
 
你说的有道理,电感放在变压器前端,带同样的负载变压器的温度比电感放在变压器后面要低一些,这是不是因为SPWM波的谐波成分较多,经过变压器使变压器的损耗增大。请问铁粉磁芯的好处是什么,2mH的电感值是怎么计算的。
nc965
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版主
  • 2010-7-28 17:29:04
 
电感放在变压器前端,专注于高频滤波,用高频磁芯,出来的是纯工频与变压器初级衔接,其波形矫正可以就地采样反馈,好控制许多。而变压器则工作于纯工频状态,可以用工频磁芯(硅钢片),没有高频纹波和损耗,温度自然会低些。
这个高频滤波电感我一般不算,直接选用比变高频变压器小一号或者小两号的磁环(比如主变是2个EE55磁芯,则滤波可用2只51mm或者2只47mm的环),用满足载流的线径绕满就行,电感量有多少算多少。
选用比变高频变压器小一、二号磁芯的理由是:滤波总不能比主变更大吧,这样才最符合逻辑,也更经济。
绕满就行的理由是:铁粉芯不会饱和,绕满即达到最大电感,铜、磁用量最省,这也是选铁粉芯的理由,你不必去担心气隙或者匝数会出什么问题。
不关注电感量的理由是:LC滤波,L只是参数之一,可调整C配合之。
songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-29 11:12:58
 
首先感谢你详细的分析,这些经验对我很宝贵。还有就是为什么选用磁环而不是其他型号的磁芯,比如EE,ETD的。
nc965
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版主
  • 2010-7-29 11:20:27
 
选铁粉芯的理由是:你不必去担心气隙或者匝数会出什么问题。也便宜。
songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-29 14:02:35
  • 倒数10
 
铁粉环不易饱和,而别的就得考虑气隙增大工作范围是吧。
songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-29 15:06:29
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普通的铁粉芯在高频状态下,由于损耗所带来的温升会比较大。如果用高磁通的铁粉心是不是更合适呢。
nc965
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版主
  • 2010-7-29 15:43:15
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《磁环电感精确计算电子表格》
http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/topic.php?action=show_topic_tree&topic_id=5360
里面有专门讨论说,哪些情况用铁粉芯。
songxium
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LV6
高级工程师
  • 2010-7-29 16:11:12
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谢谢你提供的资料。
ieewxg
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LV2
本网技师
  • 2010-8-29 00:55:46
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(比如主变是2个EE55磁芯,则滤波可用2只51mm或者2只47mm的环)
请问为什么要用2只环呢?
nc965
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版主
  • 2010-8-29 10:21:16
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请看此贴11楼,是具体设计。
《开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计二:滤波 》》
http://www.21dianyuan.com/bbs/bbshome/topic.php?action=show_topic_tree&topic_id=21909
sunlingsunhaiqi
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电流谐波怎么保证
plmmm007
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LV6
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  • 2010-8-29 11:02:07
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楼主,设计电感现在很简单了
你的逆变器电流多大?
一般电流都很大,铁氧体的磁芯在大电流下会饱和
你这种选用的磁芯首先考虑材质问题,

非晶的必须开气隙,但是开了气隙会产生漏磁,磁芯容易发热
一般用铁粉芯、铁硅铝、铁硅磁芯或高磁通合适
粉芯类的。
现在的PFC电感磁芯、电抗器、逆变器磁芯选型都变简单了
给个帖子你看,介绍软件计算,简单多了
http://www.21dianyuan.com/bbs/22787.html
zhaoyg0825
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read01
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