![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет фильтра.
Коэффициент пульсаций на входе фильтра (отношение амплитуды напряжения к среднему значению)
где т — пульсность схемы выпрямления (т = 6 для трехфазной мостовой схемы, т = 2 для однофазной мостовой схемы). Параметр сглаживания LС -фильтра
где S = q 1вх/ q 1вых— коэффициент сглаживания по первой гармонике; fs — частота сети, Гц. Параметр сглаживания С -фильтра
где Ls — индуктивность сети, Гн, приведенная к звену постоянного тока. Значения коэффициента сглаживания 5 лежат в диапазоне от 3 до 12. Индуктивность дросселя LC -фильтра для обеспечения коэффициента мощности на входе выпрямителя Kм =0, 95 определяется по формуле L0≥ 3 L0min (31)
где Id — номинальный средний ток звена постоянного тока. В трехфазных инверторах с ШИМ по синусоидальному закону реактивная энергия полностью скомпенсирована по выходной частоте. Это означает, что Км зависит преимущественно (без учета запаздывания открывания полупроводниковых приборов) от индуктивности фильтра L0 и индуктивности питающей сети Ls, зависимость Км =f(L0/L0min) для трехфазного мостового выпрямителя приведена на рис. 20. Значение минимальной индуктивности L0min фильтра определяется из (31). Из рис. 20 видно, что для обеспечения Км = 0, 95 необходимо иметь индуктивность дросселя фильтра L0 =3 L0min. Емкость конденсаторов, необходимая для протекания реактивного тока нагрузки инвертора, находится из выражения:
где Ism1 — амплитудное значение тока в фазе двигателя, А; φ 1 — угол сдвига между первой гармоникой фазного напряжения и фазного тока; q1 — коэффициент пульсаций; fsw — частота ШИМ, Гц. После выбора типа фильтра (LC или С) рассчитывается емкость конденсаторов C01 или С02 и сравнивается с емкостью С03, рассчитанной по (33). Для практической реализации фильтра используют конденсаторы с наибольшим значением емкости С0i ; (i =1, 2 или 3). Рис. 20. Зависимость Км =f(L0/L0min) для трехфазного выпрямителя
Далее в зависимости от значения С0i, - и амплитуды тока формируется батарея конденсаторов с емкостью С0i и более, допустимым по амплитуде током IC0m и более и напряжением 800 В и более для трехфазной мостовой схемы или 400 В для однофазной мостовой схемы выпрямителя. Запас по току принимается в зависимости от требуемого ресурса работы инвертора. Некоторые фирмы, производящие электролитические конденсаторы, дают более подробную информацию по выбору конденсаторов по току. Например, для конденсаторов, изготовляемых по стандарту IEC 384-4, имеем допустимое амплитудное значение тока (при Т = 85°С и f = 100 Гц) I = 3, 1 А при следующих номинальных параметрах: U= 450 В, С = 470 мкФ. В каталоге фирмы «Siemens Matsushita Components» для электролитических конденсаторов приведена зависимость поправочного коэффициента от частоты для приведения тока к частоте f = 100 Гц (табл. 5). Например, для ПЧ на мощность двигателя 55 кВт С0i = 5540 мкФ (32 конденсатора с номинальными параметрами: 680 мкФ, 400 В, включенных парами последовательно для повышения рабочего напряжения — всего 16 пар, которые включены параллельно для получения заданной емкости), а на мощность 2, 2кВт С0i, = 235мкФ (2 конденсатора с параметрами 470мкФ, 400В, включенных последовательно). Применяются также электролитические конденсаторы на большие емкости и большие токи, например конденсаторы Rifa (4700 мкФ, 450 В) допускают амплитудное значение переменной составляющей тока: на 100 Гц — 14, 8 А и на 10 кГц — 34, 9 А и классифицируются как приборы Long Life (10 лет службы). Однако по цене и удобству распределенного размещения электролитических конденсаторов в ПЧ в целях уменьшения индуктивности монтажа, по ремонтопригодности и доступности приобретения «батарея» из «мелких» конденсаторов может оказаться более предпочтительной, чем из «крупных» конденсаторов. Таблица 5. Зависимость поправочного коэффициента от частоты для приведения тока к частоте fi = 100 Гц.
|