Como calcular a capacitância do capacitor do filtro?

Quando o driver do motor é projetado para usar uma fonte de alimentação CA, o circuito projetado precisa retseicar a fonte de alimentação CA e depois filtrar para produzir uma fonte de alimentação CC para o circuito de acionamento do motor. A seleção de um capacitor de filtro no circuito precisa considerar vários aspectos: tensão do capacitor, temperatura de trabalho, capacidade e assim por diante.

A seleção da capacitância do filtro de entrada está diretamente relacionada à tensão de acionamento e à potência máxima do driver, que precisa ser calculada. Se esta capacidade de capacitância for muito pequena, o driver se comporta como uma força motriz insuficiente. E if a capacidade é muito grande, aumentará o custo de fabricação.

Em aplicações de engenharia, existe uma regra prática: o valor da capacitância do filtro é igual ao valor da potência do acionamento. No entanto, deve-se observar que isso se aplica apenas a aplicações de driver de retificador de onda completa monofásico de 220 Vca e não pode ser retirado do contexto.

A seguir, através de uma simples derivação de cálculo, apresenta-se o processo de cálculo de capacidade, apenas como referência.

Em primeiro lugar, partindo do capacitor, constante de tempo RC da resistência τ: τ=R×C

O maior quanto τ, mais estável será a tensão em ambas as extremidades de R e menor será a ondulação da tensão para fontes de alimentação pulsantes. Na engenharia, quando a constante de tempo RC atende às seguintes condições, ela pode atender aos requisitos de ondulação: τ≥5T, T é o período da fonte de alimentação pulsante e o período T após a retificação de onda completa da rede elétrica de 50 Hz é: 10mS .

Portanto, das duas fórmulas acima podem ser obtidas:

R×C≥5T

R é resistência de carga equivalente; C é a capacitância do filtro.

O diagrama a seguir é o diagrama do circuito:

Portanto, desde que seja obtida a resistência de carga equivalente do acionador do motor, a capacidade necessária para o capacitor do filtro pode ser calculada.

U é a tensão de entrada do driver do motor e a unidade é (V);

P é a potência de acionamento do motor, em (W);

R _eu é a resistência de carga equivalente do driver do motor, em Ω.

Combine os tipos acima:

Usando a frequência f em vez do período T, a fórmula de cálculo da capacitância do filtro pode ser obtida da seguinte forma:

P é a potência nominal de saída do driver do motor, em unidade (W), como P=750W;

U é o valor efetivo da tensão CA de entrada nominal do driver do motor, e a unidade é (V), como energia doméstica U=220V (CA);

f é a frequência da fonte de alimentação pulsante após a retificação, a unidade é (Hz), como energia monofásica após retificação de onda completa, f=100Hz;

C é a capacidade capacitiva do filtro de entrada do driver, em unidade (F).

Por exemplo

Suponha que o driver que projetamos use uma fonte de alimentação monofásica da rede elétrica e o projeto do circuito seja retificação de onda completa, podemos obter: U = 220V; f=100 Hz

De volta à fórmula de cálculo:

Portanto, o tamanho numérico da capacitância do filtro de entrada (unidade uF) é aproximadamente igual ao tamanho numérico da potência nominal do driver (unidade W). Ou seja, se a potência exigida pelo driver for 2,2KW, o valor da capacitância do filtro será 2200uF. Da mesma forma, se a tensão de entrada do driver for 110VAC, a capacitância do filtro C deverá ser:

Ou seja se sua unidade exigir 300 W de potência, o valor da capacitância do filtro será 1200uF.

Energia Trifásica

Porque a frequência de pulsação de energia da eletricidade monofásica após a retificação de onda completa é de 100 Hz; E para eletricidade trifásica após retificação de onda completa, sua frequência de pulsação é de 300Hz. Portanto, ao usar uma fonte de alimentação trifásica, a capacidade de capacitância do filtro de entrada do driver pode ser reduzida em três vezes do que a da alimentação monofásica, portanto, o uso de uma fonte de alimentação trifásica para motores de média e alta potência os drivers podem reduzir a capacidade da capacitância do filtro de entrada, o que pode reduzir o volume do capacitor e economizar espaço.

Flutuação da rede elétrica

Geralmente, o projeto espera que o acionador do motor opere dentro de uma certa faixa de flutuação da tensão da rede (por exemplo, ±15%) e seja capaz de fornecer potência total. Neste momento, quando a capacitância do filtro é calculada, a tensão não é a tensão nominal, mas a tensão mais baixa para o driver funcionar. Tal como driver (220V±15%), cálculo com 220V, mas (1 15%) *220V, é 187V. Além disso, para fazer com que o inversor de seu projeto funcione de maneira confiável dentro das flutuações de tensão da rede, além de calcular a capacidade, considere também o valor da tensão suportável do capacitor.