K p ——排绕系数。按线径粗细，一般选在1.05-1.15之间，圈数多取大
一些。
d1’、d2’——导线连同绝缘层的有效直径。 每组线圈需绕的层数，用下式计算：
原边：
D1 = N1/M1≈ 5 （层）
副边：
D2 = N2/M2≈ 10 (层) 初级线圈的总厚度应为：
H1 = D1( a1+ d1’) + r
a1 —原边绕组层间绝缘厚度。导线直径0.2mm以下的，采用一层厚度为0.02-0.04mm的绝缘纸；在0.2mm以上的，采用0.05-0.08mm厚的绝缘纸；再粗的导线，可采用相应更厚的绝缘纸。
r —线圈间绝缘厚度。是初、次级线圈之间的绝缘层。在500V以下时可用2-3层电缆纸。若想取得更好的防潮效果，可再加上二层聚酯薄膜。
同样算出次级线圈的厚度H2：
H2 = D2d2’+(D2-1)a2 + r a2—副边绕组层间绝缘厚度： 所有线圈的总厚度为：
H = (H1+H2+H0)*(1.1-1.2) (mm) H0 —框架及外包总厚
如果 H 线圈之间绝缘取0.12mm厚的绝缘纸和0.05mm厚的聚酯薄膜各两层，即 r = (0.12 + 0.05)× 2 = 0.34(mm) H1 = (0.12 + 1.3)*5 + 0.34 = 7.44 (mm) H2 = 10*0.4 + (10-1)*0.12 + 0.34 = 8.42(mm) H = (1.2 + 7.44 + 8.42)*1.15 = 19.619(mm) 如表2-1所示，a = 40mm的GE40铁心窗口宽度c = 26mm，所以H 表2-1 铁芯GEIB40参数表(变压器速查速算手册) 铁心片型号 GE40 铁心规格 a*B 40*50 40*60 40*70 40*80 c 26 尺寸（mm） H 124 h 72 A 144 中间舌片净截面（cm） 铁心厚 0.2mm 17.0 20.4 23.8 27.2 铁心片厚0.35mm 18.2 21.8 25.5 29.1 2 - 10 - 2.4 逆变器输出滤波器的设计 高频SVPWM逆变器中，逆变器的输出LC滤波器[17-18]主要是用来滤除开关频率及其邻近频带的谐波，如图2-5所示。一个性能优良的滤波器首先要有良好谐波的抑制能力，具体可以从总谐波失真THD值来体现，另外所选滤波器还要减少对逆变器的附加电流应力。电流应力增大，不仅使器件损耗及线路损耗加大，还会额外要求加大功率元件的容量，增加了系统的成本。但是，减小THD与减小滤波器引起的附加电流应力通常是矛盾的。下面将从分析二阶LC滤波器特性着手探讨滤波器设计的方法。 图2-5 逆变器输出LC滤波器作用示意图 忽略电感电阻及线路阻抗，滤波器输出电压相对于逆变桥输出电压的传递函数为： 12?nVo(s)LCG(s) = = =2 211Vi(s)s?2??s??ns2?s?RCLC式中?n = 1——无阻尼自然振荡角频，?n =，??LC； ?LC1??1L——阻尼比； 2RC2?n2?n??2?j2??n?这是一个典型的二阶振荡系统，幅相频率特性为： G(j?)??1?(1?2?)?j2??n?n?A(?)ej?(?) A(?)???22?2?[1?()]?(2?)???n?n? (2.1) ?2??/?n?(?)??arctg[?1?(?/?n)2??1 - 11 - 根据（2.1）式，可以求得对数幅频特性为： L(?)?20lgA(?)??20lg[1?(?22?2)]?(2?) ?n?n 图2-6 二阶LC低通滤波器幅频特性 从上面的分析及图2-6中可以看出，转折角频率ωn和阻尼比ζ是影响滤波效果的主要参数。选择SVPWM逆变器的输出LC滤波器的转折fn（其中fn = ?n/2?）远远低于开关频率fs，它对开关频率以及其附近频带的谐波具有明显的抑制作用。在本课题中，开关频率fs = 20kHz，取LC滤波器的转折频率为开关频率的1/20左右，但不能太小，以免产生低频振荡。即： 1 fn = 0.1fs = ?20KHZ 20也就是： 12?LC?1kHZ (2.2) 从图2-6中的LC滤波器幅频特性中可以看出，高于转折频率时幅频特性以-40dB下降。所以当转折频率为开关频率的1/10时，开关频率处的谐波通过LC滤波器后，有接近-40dB的衰减；当LC滤波器的转折频率选为开关频率的1/20时，开关频率处的谐波衰减更大一些，滤波效果也更好一些。 滤波器与逆变器的附加电流应力有关，这是由滤波器的滤波电感上流过的电流谐波引起的。流过滤波器电感的电流也就是流过功率元件的最大电流。流过滤波电感的电流谐波越小，半导体开关所承受的附加电流应力就越小，线路上的损耗也会较小。而滤波电感上的谐波电流和电感L的值成反比，电感值越大，谐波电流越小。结合式（2-2），最后选取的滤波电感和电容值如下： 滤波电感： L = 182Mh 滤波电容 ： C = 0.1?F - 12 - 此时LC滤波器的转折频率为： fn = 12?LC?1.18kH - 13 - 3 三相逆变器控制系统的硬件实现 一个三相逆变器系统包括控制电路和主电路两个重要组成部分，只有控制电路和主电路相互配合，共同工作，才能构成完整的逆变系统，如同人的大脑和双手，两者缺一不可。控制电路控制主电路；主电路是控制电路的控制对象。逆变系统控制电路不仅受逆变主电路形式、主开关管器件的类型和逆变工作频率的支配，还取决于选取的功率变换技术的种类。 3.1 三相逆变器控制系统结构 图3-1为三相逆变器的控制系统结构框图，Vg为给定电压，Vd是市电经整流后输出给三相逆变器的直流电压。 图3-1 三相逆变器控制系统结构框图 对于稳定输出量的值这个控制目标而言，相应不同信号的扰动，控制系统的工作情况是不同的，这可以通过分析系统的传递函数得到各种结果。 3.1.1 三相逆变器控制系统的传递函数 调节器的种类很多【19】，其传递函数用G1(s)表示；脉冲形成及驱动电路一般可以等效为一个线性比例环节。对于PFM方式，输出为脉冲频率fp，且有fp = K1Vc。对于PWM方式，其输出量为占空比δ =K1Vc，所以这个环节的传递函数可以用K1表示；逆变主电路包括逆变开关电路、逆变变压器、输出滤波电路中的一部分或几部分，主电路比较复杂，先设其传递函数为G 2(s)；反馈环节是一比例环节，其传递函数设为KB；对于一个逆变控制系统，为了使其稳定工作和具有更好的性能，有时还可以加一个校正环节，它可以与调节器和在一起，共同组成传递函数G1(s)。 - 14 -