我们知道,如果电抗器的电感量为L,电流为I,则其贮存的能量为
W=1/2LI
因为决定最高磁通密度Bm的是电抗器中的最大电流,所以公式中的I应按最大电流来算。若直流电流为I,交流电流峰-峰值为△Ipp。
(2)选择铁芯的材料
根据交流成分△I占I的比例、交流成分的频率、逆变器对其输出杂音的指标要求,就可以选择电抗器铁芯的材料。材料选定后,就可以确定最大磁通密度Bm和铁芯截面有效系数K。注意,选择Bm时,一般要求留有较大的余量,这是因为保证在输出短路半个逆变周期(即一个正常整流周期)后电抗器不饱和,以使保护电路动作,从而提高逆变电路的工作可靠性。
(3)选择铁芯的形状,确定窗口利用系数Kc
根据所选定的铁芯的材料、绕制工艺和安装结构,选择铁芯的形状,进而再根据电流等级选择导体的类型,确定窗口利用系数Kc。
(4)选择导体电流密度系数Kj和电流密度j
根据散热条件、要求的铜耗、铁芯的形状和线包允许的温升等,选择合适的电流密度系数Kj(参考表4.2)和导体的电流密度j。
(5)计算导线的截面积,选择导线
导线的截面积由下式计算:S=I/j;然后选择导线的形状和规格。
(6)计算绕线匝数
计算电抗器绕组的匝数,要考虑充分利用铁芯的窗口面积,这样可以尽量提高匝数,使Bm留有一定的余量。 N=A·Kc/S
直流电抗器串联在换流站每一极上。电感大约0.4~1.0H。它的主要作用如下:
(1)防止逆变器换流失败。
(2)降低直流线路里的电压和电流谐波。
(3)降低纹波系数。
(4)限制线路短路时整流器中的电流。
但要注意:电感的取值必须保证工频时直流电路不发生谐振。