Vlastné Filtračný reaktor LCL pre motorový pohon

Ako upraviť konštrukčné parametre filtračného reaktora LCL (ako je hodnota indukčnosti a hodnota kapacity) podľa skutočných potrieb?

Konštrukčné parametre LCL Filter Reactor (LCL filter), najmä nastavenie hodnoty indukčnosti (L) a hodnoty kapacity (C), je potrebné komplexne určiť podľa skutočných potrieb, prevádzkových podmienok systému a očakávaného filtračného efektu. Tu je niekoľko kľúčových krokov a úvah:
1. Určite požiadavky na filtrovanie
Harmonický frekvenčný rozsah: Najprv je potrebné objasniť harmonický frekvenčný rozsah, ktorý je potrebné filtrovať. To pomáha pri výbere vhodnej kombinácie induktora a kondenzátora na dosiahnutie najlepšieho filtračného efektu.
Výkon a napätie systému: Pochopte základné informácie, ako je menovitý výkon a úroveň napätia systému, ktoré priamo ovplyvnia výber hodnôt indukčnosti a kapacity.
2. Vypočítajte hodnotu indukčnosti (L)
Výpočet na základe rezonančnej frekvencie:
Rezonančná frekvencia je dôležitý parameter LCL filtra, ktorý určuje, pri ktorých frekvenciách má filter najväčší útlm.
Na základe požadovanej rezonančnej frekvencie a zvolenej hodnoty kapacity možno odvodiť súčet hodnôt indukčnosti L1 a L2 (L1 L2). V praktických aplikáciách je však potrebné špecifickú alokáciu L1 a L2 optimalizovať na základe filtračného efektu a stability systému.
Úvaha založená na efekte filtrovania:
Všeobecne povedané, čím väčšia je hodnota indukčnosti, tým lepší je účinok potlačenia nízkofrekvenčných harmonických, ale môže to zvýšiť čas dynamickej odozvy a spotrebu jalového výkonu systému. Preto je potrebné urobiť kompromis medzi filtračným efektom a výkonom systému.
Na určenie hornej a dolnej hranice hodnoty indukčnosti možno použiť niektoré empirické vzorce alebo kritériá návrhu. Napríklad v niektorých aplikáciách musí výber hodnoty indukčnosti spĺňať určité limity zvlnenia prúdu a požiadavky na pokles napätia.
3. Výpočet hodnoty kapacity (C)
Výpočet na základe rezonančnej frekvencie a hodnoty indukčnosti:
Po určení rezonančnej frekvencie a hodnoty indukčnosti (alebo súčtu hodnôt indukčnosti) možno hodnotu kapacity C odvodiť z výpočtového vzorca rezonančnej frekvencie.
Vzhľadom na napäťovú a prúdovú únosnosť kondenzátora:
Pri výbere hodnoty kapacity je potrebné zvážiť aj úroveň napätia a prúdu, ktorú znáša. Uistite sa, že vybraný kondenzátor môže počas prevádzky spĺňať požiadavky na napätie a prúd systému.
4. Optimalizácia a úprava
Overenie simulácie:
Po dokončení predbežného výpočtu parametrov sa odporúča overiť výkon LCL filtra pomocou simulačného softvéru. Prostredníctvom simulácie môžeme intuitívne vidieť charakteristiku útlmu filtra pri rôznych frekvenciách a stabilitu systému pri rôznych pracovných podmienkach.
Experimentálny test:
Ak to podmienky dovolia, je tiež veľmi dôležité vykonať experimentálne testy na skutočnom systéme. Prostredníctvom experimentov môžeme ďalej overovať výsledky simulácie a nájsť možné problémy a oblasti na zlepšenie.
Úprava parametrov:
Podľa výsledkov simulácie a experimentov vykonajte potrebné úpravy hodnôt indukčnosti a kapacity. Na dosiahnutie najlepšieho efektu filtrovania a výkonu systému môže byť potrebných viacero iterácií a optimalizácií.
5. Bezpečnostné opatrenia
Počas procesu návrhu je tiež potrebné zvážiť faktory, ako je skutočná fyzická veľkosť, náklady a inštalačný priestor induktora a kondenzátora.
Konštrukcia LCL filtra nie je statická. Keď sa menia prevádzkové podmienky systému a zvyšujú sa požiadavky na filtrovanie, môže byť potrebné znova upraviť parametre filtra.