(2)如何降低濾波電抗器的損耗?
濾波電抗器具有將功率器件輸出的方波轉(zhuǎn)換為正弦波的功能,是保障逆變器輸出電能質(zhì)量的重要一環(huán)。TC500KH并網(wǎng)逆變器采用LCL濾波設(shè)計(jì),具有更好的高頻衰減特性。相對(duì)于L型濾波器,總電感更小,相對(duì)于LC型濾波器在三相并網(wǎng)系統(tǒng)中,濾波效果更好,電能質(zhì)量更高。
濾波電抗器的損耗主要由鐵損、銅損和雜散損耗組成,鐵損與硅鋼片的品質(zhì)和數(shù)量有關(guān);銅損與繞組的繞制工藝及通過電流有關(guān);雜散損耗與漏電感有關(guān),而降低鐵損,對(duì)于降低電抗器的損耗,提升逆變器效率有著明顯的作用。于是采用磁集成技術(shù)設(shè)計(jì)的共軛電抗器被成功應(yīng)用在逆變器中,該款電抗器是將兩個(gè)電感進(jìn)行共軛設(shè)計(jì),能夠抵消鐵軛中的部分磁路,減少了硅鋼片的用量,降低電抗器鐵損,提高電抗器效率。
共軛電抗器設(shè)計(jì)
電抗器優(yōu)化前后對(duì)比:
磁路 從圖可知共軛鐵軛2由于鐵軛1和鐵軛3磁路相互抵消,鐵軛2的損耗將會(huì)很小,整機(jī)效率可提升。 鐵軛2和鐵軛3磁路相互獨(dú)立,磁路不能相互抵消產(chǎn)生鐵軛損耗,影響效率。
(3)如何降低散熱風(fēng)機(jī)損耗
散熱風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著為逆變器內(nèi)部發(fā)熱器件進(jìn)行通風(fēng)散熱的功能,是保障逆變器穩(wěn)定工作的重要一環(huán),散熱風(fēng)機(jī)的損耗同樣是逆變器總損耗中不可忽略的一部分。
為了降低散熱風(fēng)機(jī)的損耗首先要從風(fēng)機(jī)的選型入手,選擇功耗較低、品牌知名,并具備調(diào)速功能的散熱風(fēng)機(jī)是降低損耗最有效的方法之一,但選擇較低功耗的散熱風(fēng)機(jī)同樣會(huì)帶來不可忽視的問題--排風(fēng)量降低。為了用最小損耗的風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的散熱功能,必須對(duì)元器件的結(jié)構(gòu)和風(fēng)道進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在經(jīng)過了一系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)后,具備智能調(diào)速功能的低功耗散熱風(fēng)機(jī)被應(yīng)用在逆變器中,其功耗僅為450W,相比恒速風(fēng)機(jī)降低損耗達(dá)44%,在降低散熱系統(tǒng)功耗的同時(shí),保障了逆變器散熱的可靠性。
二、TC500KH如何具備極高的可靠性?
(1)可靠的散熱設(shè)計(jì)
TC500KH采用前側(cè)進(jìn)風(fēng),后側(cè)高位出風(fēng)的散熱模式,根據(jù)各個(gè)元器件的耐溫等級(jí)進(jìn)行合理布局,利用流體慣性和負(fù)壓浮升力作用,對(duì)冷空氣進(jìn)行科學(xué)分流,使得所有功率器件的溫度都達(dá)到嚴(yán)格的降額使用標(biāo)準(zhǔn),散熱效率得到了極大的提升,保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
通過在環(huán)境溫度50℃,海拔3000m進(jìn)行熱仿真后可以明顯看出,TC500KH散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性,核心器件IGBT的溫度均未超過100℃(IGBT允許最高芯溫為175℃)。
逆變器的速度場(chǎng) 逆變器的溫度場(chǎng)