Filtre kapasitör kapasitansı nasıl hesaplanır?

Motor sürücüsü bir AC güç kaynağı kullanacak şekilde tasarlandığında, tasarlanan devrenin, motor sürücü devresi için bir DC güç kaynağı üretmek üzere AC güç kaynağını düzeltmesi ve ardından filtrelemesi gerekir. Devredeki filtre kapasitörünün seçiminde çeşitli hususların dikkate alınması gerekir: kapasitör voltajı, çalışma sıcaklığı, kapasite vb.

Giriş filtresinin kapasitansının seçimi, hesaplanması gereken sürücünün sürüş voltajı ve maksimum gücü ile doğrudan ilgilidir. Bu kapasitans kapasitesi çok küçükse sürücü yetersiz itici güç gibi davranır. Ve eğer Kapasitenin çok büyük olması üretim maliyetini artıracaktır.

Mühendislik uygulamalarında şöyle bir temel kural vardır: Filtre kapasitansının değeri, sürücü gücünün değerine eşittir. Ancak bunun yalnızca tek fazlı 220V AC tam dalga doğrultucu sürücü uygulamaları için geçerli olduğunu ve bağlamdan çıkarılamayacağını belirtmek gerekir.

Aşağıdaki basit bir hesaplama türetme yoluyla, kapasite hesaplama sürecini yalnızca referans olarak tanıtmaktadır.

Öncelikle kapasitörden başlayarak direnç RC zaman sabiti τ: τ=R×C

daha büyük τ, R'nin her iki ucundaki voltaj ne kadar kararlı olursa ve titreşimli güç kaynakları için dalgalanma voltajı o kadar az olur. Mühendislikte, RC zaman sabiti aşağıdaki koşulları karşıladığında dalgalanma gereksinimlerini karşılayabilir: τ≥5T, T, titreşimli güç kaynağının periyodudur ve 50Hz şebekenin tam dalga düzeltmesinden sonraki T periyodu: 10mS .

Bu nedenle yukarıdaki iki formülden elde edilebilir:

R×C≥5T

R eşdeğer yük direncidir; C filtre kapasitansıdır.

Aşağıdaki şema devre şemasıdır:

Dolayısıyla motor sürücüsünün eşdeğer yük direnci elde edildiği sürece filtre kondansatörü için gerekli kapasite hesaplanabilmektedir.

U, motor sürücüsünün giriş voltajıdır ve birimi (V);

P, (W) cinsinden motor tahrik gücüdür;

R _L Ω cinsinden motor sürücüsünün eşdeğer yük direncidir.

Yukarıdaki türleri birleştirin:

T periyodu yerine f frekansı kullanılarak filtre kapasitansının hesaplama formülü aşağıdaki şekilde elde edilebilir:

P, P=750W gibi birim (W) cinsinden motor sürücüsünün nominal çıkış gücüdür;

U, motor sürücüsünün nominal giriş AC voltajının etkin değeridir ve birimi (V), örneğin ev gücü U=220V (AC);

f, düzeltmeden sonra titreşimli güç kaynağının frekansıdır, birim (Hz), tam dalga düzeltmeden sonra tek fazlı güç gibi, f=100Hz;

C, birim (F) cinsinden sürücü giriş filtresinin kapasitif kapasitesidir.

Örneğin

Tasarladığımız sürücünün şebekeden tek fazlı bir güç kaynağı kullandığını ve devre tasarımının tam dalga doğrultma olduğunu varsayalım, şunu elde edebiliriz: U = 220V; f=100Hz

Hesaplama formülüne geri dönelim:

Bu nedenle, giriş filtresi kapasitansının sayısal boyutu (birim uF), sürücünün nominal gücünün sayısal boyutuna (birim W) yaklaşık olarak eşittir. Yani sürücünün ihtiyaç duyduğu güç 2,2KW ise filtre kapasitansının değeri 2200uF olur. Benzer şekilde, sürücü giriş voltajı 110VAC ise filtre kapasitansı C şöyle olmalıdır:

Yani sürücünüz 300W güce ihtiyaç duyuyorsa filtre kapasitans değeri 1200uF'dir.

Üç Fazlı Güç

Çünkü tek fazlı elektriğin tam dalga doğrultma sonrası güç titreşim frekansı 100Hz'dir; Ve tam dalga düzeltmeden sonra üç fazlı elektrik için titreşim frekansı 300Hz'dir. Bu nedenle, üç fazlı bir güç kaynağı kullanıldığında, sürücünün giriş filtresi kapasitans kapasitesi, tek fazlı güce göre üç kat azaltılabilir, bu nedenle orta ve yüksek güçlü motorlar için üç fazlı bir güç kaynağının kullanılması gerekir. sürücüler giriş filtresi kapasitansının kapasitesini azaltabilir, bu da kapasitörün hacmini azaltabilir ve yerden tasarruf sağlayabilir.

Güç Şebekesindeki Dalgalanma

Genel olarak tasarım, motor sürücüsünün şebeke voltajının belirli bir dalgalanma aralığında (örn. ±%15) çalışmasını ve tam güç çıkışı sağlayabilmesini bekler. Şu anda, filtre kapasitansı hesaplanırken voltaj, nominal voltaj değil, sürücünün çalışması için en düşük voltajdır. (220V±%15) sürücü gibi, 220V ile hesaplanır ancak (%115) *220V, 187V olur. Ayrıca, tasarımınızın sürücünün şebekedeki voltaj dalgalanmaları dahilinde güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlamak için kapasiteyi hesaplamanın yanı sıra kapasitörün dayanma voltajı değerini de dikkate alın.