一種光伏用特殊骨架EI型逆變變壓器及生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及光伏逆變變壓器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光伏用特殊骨架EI型逆變變
壓器及生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法。
背景技術(shù)
[0002] 在現(xiàn)有技術(shù)中,EI型逆變變壓器廣泛應(yīng)用于電力電子設(shè)備,尤其是在逆變器、變頻
器等高功率應(yīng)用中。然而,由于其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),EI型變壓器往往存在繞組間耦合較強(qiáng)的
問題。這種強(qiáng)耦合現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致變壓器在工作過程中容易產(chǎn)生較高的諧波,這些諧波不僅影
響電源質(zhì)量,難以進(jìn)行有效的濾除,還會(huì)進(jìn)一步增加逆變器的空載電流和總損耗,從而影響
系統(tǒng)的整體效率和穩(wěn)定性。
[0003] 此外,當(dāng)前市場(chǎng)上大多數(shù)大功率EI型變壓器的骨架設(shè)計(jì)仍以工字形為主。工字形
骨架結(jié)構(gòu)雖然能夠提供一定的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,但在處理高頻諧波時(shí),其磁通分布
不均可能導(dǎo)致鐵芯磁通的飽和現(xiàn)象,從而影響變壓器的性能。隨著高功率逆變器對(duì)效率和
電磁兼容性的要求日益提高,傳統(tǒng)的EI型變壓器骨架結(jié)構(gòu)面臨著一定的技術(shù)挑戰(zhàn),需通過
新型設(shè)計(jì)或優(yōu)化方案來降低損耗、改善諧波濾除效果,并提升變壓器的整體性能。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種光伏用特殊骨架EI型逆變變壓器及生
產(chǎn)工藝優(yōu)化方法。
[0005] 為達(dá)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006] 本發(fā)明提供了一種光伏用特殊骨架EI型逆變變壓器:
[0007] 所述一種光伏用特殊骨架EI型逆變變壓器包括硅鋼片,多片所述硅鋼片疊加連接
組合形成逆變變壓器的磁路導(dǎo)通框架,多片所述硅鋼片中嵌入有EI型工字骨架,所述EI型
工字骨架呈工字形,所述EI型工字骨架中間部分開設(shè)有通孔,所述通孔用于安裝磁芯材料,
所述EI型工字骨架中間位置上卡置有兩片U形環(huán)氧板卡片,而兩片所述U形環(huán)氧板卡片拼接
成一個(gè)矩形阻隔板整體,使得EI型工字骨架改變?yōu)橥踝中喂羌埽?
[0008] 所述生產(chǎn)工藝優(yōu)化方法包括以下步驟:
[0009] S101:獲取逆變變壓器的生產(chǎn)工藝樣品,通過對(duì)所述生產(chǎn)工藝樣品進(jìn)行模擬測(cè)試
得到穩(wěn)壓相位波形,基于所述穩(wěn)壓相位波形對(duì)關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)上的畸變電壓異常與否進(jìn)行分
析,得到逆變變壓器的負(fù)載電壓畸變測(cè)試結(jié)果;
[0010] S102:當(dāng)負(fù)載電壓畸變測(cè)試結(jié)果顯示逆變變壓器存在異常電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn)時(shí),則通
過穩(wěn)定電壓的拓?fù)浍@取產(chǎn)生畸變電壓時(shí)的非正弦電流波譜,根據(jù)非正弦電流波譜構(gòu)建磁通
飽和氣泡圖分析獲取非正常諧波數(shù)據(jù),計(jì)算濾除非正常諧波數(shù)據(jù)所需的漏感以調(diào)整逆變變
壓器上初次級(jí)繞組的繞制工藝,得到第一工藝優(yōu)化策略;
[0011] S103:基于第一工藝優(yōu)化策略獲取逆變變壓器二次模擬測(cè)試中耦合區(qū)域的磁場(chǎng)分
布圖,通過安培環(huán)路定律計(jì)算所述磁場(chǎng)分布圖確定出模擬耦合系數(shù),分析模擬耦合系數(shù)是
否超出理想耦合系數(shù)值域以對(duì)逆變變壓器的初級(jí)繞組幅寬與次級(jí)繞組幅寬進(jìn)行優(yōu)化,得到
第二工藝優(yōu)化策略;
[0012] S104:若逆變變壓器的生產(chǎn)需求存在更趨于理想化的耦合要求時(shí),則通過在逆變
變壓器的EI型工字骨架上可供U形環(huán)氧板卡片安裝的可安裝區(qū)域進(jìn)行阻隔性能的安裝支配
規(guī)劃,以滿足生產(chǎn)需求前提下優(yōu)化U形環(huán)氧板卡片的安裝工藝;
[0013] 其中,所述S101步驟,具體包括以下步驟:
[0014] 獲取逆變變壓器的生產(chǎn)工藝樣品,通過生產(chǎn)線上的結(jié)構(gòu)光相機(jī)對(duì)所述生產(chǎn)工藝樣
品進(jìn)行拍攝重建,以獲取逆變變壓器的第一生產(chǎn)工藝樣品仿真模型;
[0015] 獲取逆變變壓器的目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景以及關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)分布,根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景運(yùn)用
模型仿真軟件預(yù)設(shè)變壓要求參數(shù)策略;
[0016] 通過模型仿真軟件對(duì)所述第一生產(chǎn)工藝樣品仿真模型執(zhí)行所述變壓要求參數(shù)策
略,模擬測(cè)試過程中基于關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)分布記錄逆變變壓器每一關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)上的電壓達(dá)
到穩(wěn)定時(shí)的穩(wěn)壓相位波形;
[0017] 預(yù)設(shè)畸變電壓方程解,運(yùn)用生產(chǎn)工藝樣品仿真模型對(duì)每一關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)的所述穩(wěn)
壓相位波形進(jìn)行有限元換算,得到各子拓?fù)漕I(lǐng)域中每一關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)上穩(wěn)壓相位波形對(duì)應(yīng)
的有限元微分方程;
[0018] 逐一判斷每個(gè)所述有限元微分方程是否可求解出畸變電壓方程解,若不可求解
出,則標(biāo)記該有限元微分方程的穩(wěn)壓相位波形對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)為正常電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn);
[0019] 若可求解出,則標(biāo)記該有限元微分方程的穩(wěn)壓相位波形對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵負(fù)載節(jié)點(diǎn)為異
常電壓負(fù)載節(jié)點(diǎn),得到逆變變壓器的負(fù)載電壓畸變測(cè)試結(jié)果。
[0020] 進(jìn)一步的,本發(fā)明的一個(gè)較佳的實(shí)施例中,所述U形環(huán)氧板卡片呈U字形,采用環(huán)氧
板材料制作。
[0021] 進(jìn)一步的,本發(fā)明的一個(gè)較佳的實(shí)施例中,,所述EI型工字骨架繞制有初級(jí)線圈以
及次級(jí)線圈,且所述初級(jí)線圈與次級(jí)線圈位于U形環(huán)氧板卡片兩側(cè)。
[0022] 進(jìn)一步的,本發(fā)明的一個(gè)較佳的實(shí)施例中,,所述EI型工字骨架兩端均連接漆包導(dǎo)
線。
[0023] 更具體地,所述S102步驟,具體包括以下步驟: