Hoe bereken ik de capaciteit van de filtercondensator?

Wanneer de motoraansturing is ontworpen om een ​​wisselstroomvoeding te gebruiken, moet het ontworpen circuit de wisselstroomvoeding gelijkrichten en vervolgens filteren om een ​​gelijkstroomvoeding voor het motoraandrijfcircuit te produceren. Bij de selectie van een filtercondensator in het circuit moet rekening worden gehouden met verschillende aspecten: condensatorspanning, werktemperatuur, capaciteit, enzovoort.

De selectie van de capaciteit van het ingangsfilter houdt rechtstreeks verband met de stuurspanning en het maximale vermogen van de driver, die moeten worden berekend. Als deze capaciteitscapaciteit te klein is, gedraagt ​​de driver zich als een onvoldoende drijvende kracht. En als de capaciteit is te groot, dit zal de productiekosten verhogen.

In technische toepassingen bestaat er zo'n vuistregel: de waarde van de filtercapaciteit is gelijk aan de waarde van het aandrijfvermogen. Er moet echter worden opgemerkt dat dit alleen geldt voor enkelfasige 220V AC dubbelfasige gelijkrichter-drivertoepassingen, en niet uit de context kan worden gehaald.

Het volgende introduceert via een eenvoudige berekeningsafleiding het proces van capaciteitsberekening, uitsluitend als referentie.

Allereerst, uitgaande van de condensator, weerstand RC-tijdconstante τ: τ=R×C

De groter de τ, hoe stabieler de spanning aan beide uiteinden van R, en hoe minder rimpelspanning voor pulserende voedingen. Wanneer de RC-tijdconstante in de techniek aan de volgende voorwaarden voldoet, kan deze aan de rimpelvereisten voldoen: τ≥5T, T is de periode van de pulserende voeding en de periode T na de dubbelfasige gelijkrichting van 50 Hz netspanning is: 10 mS .

Daarom kunnen uit de bovenstaande twee formules worden verkregen:

R×C≥5T

R is equivalente belastingsweerstand; C is de filtercapaciteit.

Het volgende diagram is het schakelschema:

Daarom kan, zolang de equivalente belastingsweerstand van de motoraansturing wordt verkregen, de capaciteit die nodig is voor de filtercondensator worden berekend.

U is de ingangsspanning van de motoraansturing en de eenheid is (V);

P is het motoraandrijfvermogen, in (W);

R _L is de equivalente belastingsweerstand van de motoraansturing, in Ω.

Combineer de bovenstaande soorten:

Met behulp van frequentie f in plaats van periode T kan de berekeningsformule van de filtercapaciteit als volgt worden verkregen:

P is het nominale uitgangsvermogen van de motoraansturing, in eenheid (W), bijvoorbeeld P=750W;

U is de effectieve waarde van de nominale AC-ingangsspanning van de motoraansturing, en de eenheid is (V), zoals huishoudelijk vermogen U=220V (AC);

f is de frequentie van de pulserende voeding na gelijkrichting, de eenheid is (Hz), zoals eenfasig vermogen na gelijkrichting van de volledige golf, f = 100 Hz;

C is de capacitieve capaciteit van het driveringangsfilter, in eenheid (F).

Bijvoorbeeld

Stel dat de driver die we ontwerpen een eenfasige voeding uit het lichtnet gebruikt, en het circuitontwerp bestaat uit gelijkrichting met volledige golf, dan kunnen we het volgende verkrijgen: U = 220V; f=100 Hz

Terug naar de rekenformule:

Daarom is de numerieke grootte van de ingangsfiltercapaciteit (eenheid uF) ongeveer gelijk aan de numerieke grootte van het nominale vermogen van de driver (eenheid W). Dat wil zeggen dat als het door de driver benodigde vermogen 2,2 kW is, de waarde van de filtercapaciteit 2200 uF is. Op dezelfde manier, als de ingangsspanning van de driver 110VAC is, moet de filtercapaciteit C zijn:

D.w.z. als uw schijf 300 W vermogen nodig heeft, is de filtercapaciteitswaarde 1200 uF.

Driefasige stroom

Omdat de krachtpulsatiefrequentie van eenfasige elektriciteit na volledige golfrectificatie 100 Hz is; En voor driefasige elektriciteit na volledige golfgelijkrichting is de pulsatiefrequentie 300 Hz. Daarom kan bij gebruik van een driefasige voeding de capaciteit van de ingangsfiltercapaciteit van de driver drie keer worden verminderd dan die van eenfasige voeding, dus het gebruik van een driefasige voeding voor motoren met gemiddeld en hoog vermogen stuurprogramma's kunnen de capaciteit van de ingangsfiltercapaciteit verminderen, waardoor het volume van de condensator kan worden verminderd en ruimte kan worden bespaard.

Fluctuaties in het elektriciteitsnet

Over het algemeen verwacht het ontwerp dat de motoraansturing binnen een bepaald fluctuatiebereik van de netspanning werkt (bijvoorbeeld ±15%) en in staat is het volledige uitgangsvermogen te leveren. Op dit moment, wanneer de filtercapaciteit wordt berekend, is de spanning niet de nominale spanning, maar de laagste spanning waarmee de driver kan werken. Zoals (220V±15%) driver, berekening met 220V, maar (1 15%) *220V, is 187V. Om uw ontwerp betrouwbaar te laten werken binnen de spanningsschommelingen van het elektriciteitsnet, moet u naast het berekenen van de capaciteit ook rekening houden met de weerstandsspanningswaarde van de condensator.