필터 커패시터 커패시턴스를 계산하는 방법은 무엇입니까?

모터 드라이버가 AC 전원 공급 장치를 사용하도록 설계되면 설계된 회로는 AC 전원 공급 장치를 정류한 다음 필터링하여 모터 구동 회로용 DC 전원 공급 장치를 생성해야 합니다. 회로에서 필터 커패시터를 선택할 때는 커패시터 전압, 작동 온도, 용량 등 여러 측면을 고려해야 합니다.

입력 필터의 커패시턴스 선택은 계산이 필요한 드라이버의 구동 전압 및 최대 전력과 직접적인 관련이 있습니다. 이 커패시턴스 용량이 너무 작으면 드라이버는 구동력이 부족한 것처럼 행동합니다. 그리고 만약에 용량이 너무 크면 제조 비용이 증가합니다.

엔지니어링 애플리케이션에는 다음과 같은 경험 법칙이 있습니다. 즉, 필터 커패시턴스 값은 구동 전력 값과 같습니다. 그러나 이는 단상 220V AC 전파 정류기 드라이버 애플리케이션에만 해당되며 맥락에서 벗어날 수 없다는 점에 유의해야 합니다.

다음은 간단한 계산 도출을 통해 참고용으로만 용량 계산 과정을 소개합니다.

먼저, 커패시터에서 시작하여 저항 아르 자형C 시상수 τ: τ=R×C

그만큼 더 큰 τ가 클수록 R 양단의 전압은 더 안정되고 맥동 전원의 리플 전압은 낮아집니다. 엔지니어링에서 RC 시간 상수가 다음 조건을 충족하면 리플 요구 사항을 충족할 수 있습니다. τ≥5T, T는 맥동 전원 공급 기간이고 50Hz 전원의 전파 정류 후 기간 T는 10mS입니다. .

따라서 위의 두 가지 공식으로부터 다음과 같은 공식을 얻을 수 있습니다.

R×C≥5T

R은 등가 부하 저항입니다. C는 필터 커패시턴스입니다.

다음 다이어그램은 회로도입니다.

따라서 모터 드라이버의 등가 부하저항만 구하면 필터 커패시터에 필요한 용량을 계산할 수 있다.

U는 모터 드라이버의 입력 전압이며 단위는 (V)입니다.

P는 모터 구동력(W)입니다.

R _엘 Ω 단위의 모터 드라이버의 등가 부하 저항입니다.

위의 유형을 결합하십시오.

주기 T 대신 주파수 f를 사용하면 필터 커패시턴스의 계산 공식을 다음과 같이 얻을 수 있습니다.

P는 P=750W와 같이 단위(W)로 표시되는 모터 드라이버의 정격 출력 전력입니다.

U는 모터 드라이버의 정격 입력 AC 전압의 유효 값이며 단위는 (V)입니다. 예를 들어 가정용 전력 U=220V(AC)입니다.

f는 정류 후 맥동 전원의 주파수, 단위는 (Hz)입니다. 예를 들어 전파 정류 후 단상 전력, f=100Hz입니다.

C는 드라이버 입력 필터의 용량(F)입니다.

예를 들어

우리가 설계한 드라이버가 주전원의 단상 전원 공급 장치를 사용하고 회로 설계가 전파 정류라고 가정하면 다음을 얻을 수 있습니다. U = 220V; f=100Hz

계산 공식으로 돌아가서:

따라서 입력 필터 커패시턴스(uF 단위)의 수치 크기는 드라이버 정격 전력(W 단위)의 수치 크기와 거의 동일합니다. 즉, 드라이버에 필요한 전력이 2.2KW라면 필터 커패시턴스의 값은 2200uF입니다. 마찬가지로 드라이버 입력 전압이 110VAC인 경우 필터 커패시턴스 C는 다음과 같아야 합니다.

즉. 드라이브에 300W의 전력이 필요한 경우 필터 커패시턴스 값은 1200uF입니다.

3상 전력

전파 정류 후 단상 전기의 전력 맥동 주파수는 100Hz이기 때문에; 그리고 전파정류 후의 3상 전기의 경우 맥동주파수는 300Hz이다. 따라서 3상 전원을 사용하는 경우 드라이버의 입력 필터 용량 용량을 단상 전원에 비해 3배로 줄일 수 있으므로 중대전력 모터에는 3상 전원을 사용하는 것이 좋다. 드라이버는 입력 필터 커패시턴스의 용량을 줄여 커패시터의 부피를 줄이고 공간을 절약할 수 있습니다.

전력망 변동

일반적으로 설계에서는 모터 드라이버가 그리드 전압의 특정 변동 범위(예: ±15%) 내에서 작동하고 최대 전력 출력을 제공할 수 있을 것으로 기대합니다. 이때, 필터 용량을 계산할 때 전압은 정격 전압이 아니라 드라이버가 작동할 수 있는 가장 낮은 전압입니다. 예를 들어 (220V±15%) 드라이버는 220V로 계산하지만 (115%)*220V는 187V입니다. 또한, 드라이브의 설계가 그리드의 전압 변동 내에서 안정적으로 작동하도록 하려면 용량을 계산하는 것 외에도 커패시터의 내전압 값도 고려하십시오.