Kuinka laskea suodattimen kondensaattorin kapasitanssi?

Kun moottoriohjain on suunniteltu käyttämään AC-virtalähdettä, suunnitellun piirin on korjattava vaihtovirtalähde ja sitten suodatettava DC-virtalähteen tuottamiseksi moottorin käyttöpiirille. Suodatinkondensaattorin valinnassa piirissä on otettava huomioon useita näkökohtia: kondensaattorin jännite, käyttölämpötila, kapasiteetti ja niin edelleen.

Tulosuodattimen kapasitanssin valinta liittyy suoraan ajurin käyttöjännitteeseen ja maksimitehoon, joka on laskettava. Jos tämä kapasitanssikapasiteetti on liian pieni, kuljettaja käyttäytyy riittämättömänä käyttövoimana. Ja jos kapasiteetti on liian suuri, se lisää valmistuskustannuksia.

Teknisissä sovelluksissa on tällainen nyrkkisääntö: suodattimen kapasitanssin arvo on yhtä suuri kuin käyttötehon arvo. On kuitenkin huomattava, että tämä koskee vain yksivaiheisia 220 V AC -täysaaltotasasuuntaajan ohjainsovelluksia, eikä sitä voida irrottaa asiayhteydestään.

Seuraavassa yksinkertaisen laskelman johdosta esitellään kapasiteetin laskennan prosessi, vain viitteenä.

Ensinnäkin, alkaen kondensaattorista, vastuksen RC aikavakio τ: τ = R × C

The suurempi mitä τ, sitä vakaampi on jännite R:n molemmissa päissä ja sitä pienempi aaltoilujännite sykkiville teholähteille. Suunnittelussa, kun RC-aikavakio täyttää seuraavat ehdot, se voi täyttää aaltoiluvaatimukset: τ≥5T, T on sykkivän virransyötön jakso ja jakso T 50 Hz:n verkkovirran täysaaltotasasuuntauksen jälkeen on: 10mS .

Siksi yllä olevista kahdesta kaavasta voidaan saada:

R×C≥5T

R on vastaava kuormitusvastus; C on suodattimen kapasitanssi.

Seuraava kaavio on piirikaavio:

Näin ollen niin kauan kuin saavutetaan moottorin ohjaimen vastaava kuormitusvastus, voidaan laskea suodatinkondensaattorin tarvittava kapasiteetti.

U on moottoriohjaimen tulojännite ja yksikkö on (V);

P on moottorin käyttöteho (W);

R _L on moottoriohjaimen vastaava kuormitusvastus, Ω.

Yhdistä yllä olevat tyypit:

Käyttämällä taajuutta f jakson T sijasta suodattimen kapasitanssin laskentakaava voidaan saada seuraavasti:

P on moottoriohjaimen nimellislähtöteho yksikkönä (W), kuten P = 750 W;

U on moottoriohjaimen nimellistulon vaihtovirtajännitteen tehollinen arvo, ja yksikkö on (V), kuten kotitalousteho U=220 V (AC);

f on sykkivän teholähteen taajuus tasasuuntauksen jälkeen, yksikkö on (Hz), kuten yksivaiheinen teho täyden aallon tasasuuntauksen jälkeen, f=100Hz;

C on ohjaimen tulosuodattimen kapasitiivinen kapasiteetti yksikössä (F).

Esimerkiksi

Oletetaan, että suunnittelemamme ohjain käyttää yksivaiheista virtalähdettä verkosta ja piirisuunnittelu on täysaaltotasasuuntaus, saadaan: U = 220V; f = 100 Hz

Takaisin laskentakaavaan:

Siksi tulosuodattimen kapasitanssin numeerinen koko (yksikkö uF) on suunnilleen yhtä suuri kuin ohjaimen nimellistehon (yksikkö W) numeerinen koko. Eli jos ajurin tarvitsema teho on 2,2KW, suodattimen kapasitanssin arvo on 2200uF. Vastaavasti, jos ohjaimen tulojännite on 110 VAC, suodattimen kapasitanssin C tulisi olla:

Eli jos asemasi vaatii 300 W tehoa, suodattimen kapasitanssiarvo on 1200uF.

Kolmivaiheinen teho

Koska yksivaiheisen sähkön tehon pulsaatiotaajuus täyden aallon tasasuuntauksen jälkeen on 100 Hz; Ja kolmivaihesähkössä täyden aallon tasasuuntauksen jälkeen sen pulsaatiotaajuus on 300 Hz. Siksi, kun käytetään kolmivaiheista virtalähdettä, ohjaimen tulosuodattimen kapasitanssikapasiteettia voidaan pienentää kolme kertaa kuin yksivaiheisen tehon, joten kolmivaiheisen virtalähteen käyttö keski- ja suuritehoisille moottoreille ohjaimet voivat vähentää tulosuodattimen kapasitanssin kapasiteettia, mikä voi vähentää kondensaattorin äänenvoimakkuutta ja säästää tilaa.

Sähköverkon vaihtelu

Yleensä suunnittelussa oletetaan, että moottoriohjain toimii tietyllä verkkojännitteen vaihteluvälillä (esim. ±15 %) ja pystyy toimittamaan täyden tehon. Tällä hetkellä, kun suodattimen kapasitanssi lasketaan, jännite ei ole nimellisjännite, vaan alhaisin jännite, jolla ohjain toimii. Kuten (220V±15%) ohjain, laskelma 220V, mutta (1 15%) *220V, on 187V. Lisäksi, jotta taajuusmuuttajasi toimisi luotettavasti verkon jännitevaihteluissa, ota kapasiteetin laskemisen lisäksi huomioon myös kondensaattorin kestävyysjännite.