Hvordan beregne filterkondensatorens kapasitans?

Når motordriveren er designet for å bruke en vekselstrømforsyning, må den konstruerte kretsen rette vekselstrømforsyningen og deretter filtrere, for å produsere en likestrømforsyning for motordrivkretsen. Valget av en filterkondensator i kretsen må vurdere flere aspekter: kondensatorspenning, arbeidstemperatur, kapasitet og så videre.

Valget av kapasitansen til inngangsfilteret er direkte relatert til drivspenningen og maksimal effekt til driveren, som må beregnes. Hvis denne kapasitanskapasiteten er for liten, oppfører sjåføren seg som en utilstrekkelig drivkraft. Og hvis kapasiteten er for stor, vil det øke produksjonskostnadene.

I ingeniørapplikasjoner er det en slik tommelfingerregel: verdien av filterkapasitansen er lik verdien av drivkraften. Det skal imidlertid bemerkes at dette kun er for enfasede 220V AC fullbølge likeretterdriverapplikasjoner, og kan ikke tas ut av kontekst.

Det følgende gjennom en enkel beregningsavledning introduserer prosessen med kapasitetsberegning, kun som en referanse.

Først av alt, fra kondensatoren, motstand RC tidskonstant τ: τ=R×C

De større τ, jo mer stabil er spenningen i begge ender av R, og jo mindre krusningsspenning for pulserende strømforsyninger. I ingeniørfag, når RC-tidskonstanten oppfyller følgende betingelser, kan den oppfylle krusningskravene: τ≥5T, T er perioden for den pulserende strømforsyningen, og perioden T etter fullbølgelikeretting av 50Hz nett er: 10mS .

Derfor kan de to formlene ovenfor oppnås:

R×C≥5T

R er ekvivalent belastningsmotstand; C er filterkapasitansen.

Følgende diagram er kretsskjemaet:

Derfor, så lenge den ekvivalente belastningsmotstanden til motordriveren oppnås, kan kapasiteten som kreves for filterkondensatoren beregnes.

U er inngangsspenningen til motordriveren, og enheten er (V);

P er motorens driveffekt, i (W);

R _L er den ekvivalente belastningsmotstanden til motordriveren, i Ω.

Kombiner de ovennevnte typene:

Ved å bruke frekvens f i stedet for periode T, kan beregningsformelen for filterkapasitans oppnås som følger:

P er den nominelle utgangseffekten til motordriveren, i enhet (W), slik som P=750W;

U er den effektive verdien av den nominelle inngangsvekselspenningen til motordriveren, og enheten er (V), for eksempel husholdningseffekt U=220V (AC);

f er frekvensen til den pulserende strømforsyningen etter likeretting, enheten er (Hz), for eksempel enfaseeffekt etter fullbølgelikretting, f=100Hz;

C er den kapasitive kapasiteten til driverinngangsfilteret, i enhet (F).

For eksempel

Anta at driveren vi designer bruker en enfaset strømforsyning fra strømnettet, og kretsdesignet er fullbølge-likretting, kan vi få: U = 220V; f=100Hz

Tilbake til regneformelen:

Derfor er den numeriske størrelsen på inngangsfilterkapasitansen (enhet uF) omtrent lik den numeriske størrelsen på den nominelle effekten til driveren (enhet W). Det vil si at hvis kraften som kreves av driveren er 2,2KW, er verdien på filterkapasitansen 2200uF. Tilsvarende, hvis driverinngangsspenningen er 110VAC, bør filterkapasitansen C være:

dvs. hvis stasjonen krever 300W strøm, er filterkapasitansverdien 1200uF.

Tre-fase kraft

Fordi kraftpulseringsfrekvensen til enfaset elektrisitet etter fullbølgelikretting er 100Hz; Og for trefaset elektrisitet etter fullbølgelikeretting er pulseringsfrekvensen 300Hz. Derfor, når du bruker en trefase strømforsyning, kan inngangsfilterkapasitanskapasiteten til driveren reduseres med tre ganger enn for enfase strøm, så bruken av en trefase strømforsyning for middels og høy effekt motor drivere kan redusere kapasiteten til inngangsfilterkapasitansen, noe som kan redusere volumet på kondensatoren og spare plass.

Strømnettsvingninger

Generelt forventer designet at motordriveren skal operere innenfor et visst fluktuasjonsområde for nettspenningen (f.eks. ±15%) og være i stand til å levere full effekt. På dette tidspunktet, når filterkapasitansen beregnes, er ikke spenningen den nominelle spenningen, men den laveste spenningen for at driveren skal fungere. Slik som (220V±15%) driver, beregning med 220V, men (1 15%) *220V, er 187V. I tillegg, for å få stasjonen til å fungere pålitelig innenfor spenningssvingningene i nettet, i tillegg til å beregne kapasiteten, bør du også vurdere tålespenningsverdien til kondensatoren.