电动机电源滤波器。方案、说明

用于电动机电源的滤波器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

在日常生活中，经常需要通过直流-交流转换器从电池为电器供电。大多数为正弦电压设计的设备也可以通过此类转换器生成的矩形脉冲正常工作。不幸的是，它们不包括异步电机，例如驱动供暖系统中循环泵的异步电机。在此类发动机中，富含非正弦电压的谐波分量的很大一部分被无用地转化为热量，其余的则破坏了磁场旋转的均匀性。为了抑制谐波，需要一个滤波器，该滤波器的方案和计算方法是由发表文章的作者提出的。

要通过矩形电压源为异步电机供电，滤波器是最合适的，其电路如图 1 所示。 XNUMX. 它将一次谐波传输到负载时几乎没有衰减或没有衰减，而高次谐波的衰减相当强烈。

电机功率滤波器

负载在电动机上的滤波器的等效电路如图2所示。 1、电机用有源电阻Rd和自身电感Ld并联表示。还考虑了 R1 - 电感器（扼流圈）L1 的有源电阻。两个振荡电路（串行 L1C2 和并行 LDSXNUMX）均调谐至输入电压脉冲重复频率。

电机功率滤波器

让我们计算为异步电机设计的滤波器的元件，其铭牌上给出了以下参数：电压 U - 220 V，频率 F - 50 Hz，功率 P - 75 W，cos<φ - 0,6。进一步计算还需要圆频率值 Ω = 2πF = 6,28 50 = 314s-1 和 sinφ =√ 值1-cos2φ = 0,8。

电机消耗电流的有功分量 lR = P / U = = 75/220 = 0,341 A，无功 - LL = IR (sinφ / cosφ) - 0,341 0,8 / 0,6 = 0,454 A，其中 Rd = U / IR = 220 / 0,341 × 645 欧姆； Xl×U/IL×220 / 0,454×484 欧姆； Ld XL / φ 484/314 1,51 Gn。为了使电路 LdС2 的谐振频率为 50 Hz，需要一个电容为 С2 = = 106 / (φ2Ld) = 106 / (3142 1,51) = 6,58 μF 的电容器。

假设滤波器具有来自功率为 1 W 的荧光灯的扼流圈作为 L80。节流阀铭牌上有以下数据：电源电压 U - 220 V，频率 F-50 Hz，额定工作电流 IH - 0,84 A，cosφ - 0,5 (sinφ = √1-cos2φ0,866 =）

CS2 电路谐振时，电机电流的无功分量由电容器 C2 的电流补偿。流经电感器的电机电流的有功分量 (0,341 A) 远小于 0,84 A，因此无需担心电感器的温度状况

灯从网络消耗的功率等于 РСв - UIн = 220 0,84 0,5 = 92,4 W，其中 80 落在其灯上，其余 12,4 由 R1（电感器的有源电阻）耗散。整个灯的有源电阻 RC × × U / IH cosφ × 220 / (0,84 0,5) × 131 欧姆以与功率相同的比例分布在灯和电感之间，因此 R1 × RCB ( 12,4 / 92,4) 131-0,134 17,60m。

灯管的感抗 Хсв = U/In·sinφ = (220/0,84)∙0,866 = = 227 Ohm 可完全归因于扼流圈，其中电感 L1 = Хсвφ = 227/314 = 0,723 H。如果 C1 × 1 / ( φ50 L1) × 106 / (2 - 1) × 106 微法，振荡电路 L3142C0,723 将调谐到 14 Hz 的频率。

考虑到谐振时电感器L1和电容器C1的电抗相等，我们计算出发动机运行期间电容器两端电压的幅值增加了很多倍。电压也与电流成比例地增加。因此，应选择该电容器的允许电压为上述计算值的十倍或以上。

输入脉冲电压谐波滤波器的抑制系数可由[1]中给出的公式计算：

dn = 1 - L1/Ld(1 - 1/n2)2，其中 n 是谐波数。

根据上面找到的 L1 和 Ld 值，三次谐波（频率 150 Hz）将被抑制在 3,4，第五次谐波（250 Hz）将被抑制在 11，第七次谐波（350 Hz）将被抑制在 22,5 和第九次谐波（450 Hz）。 Hz) - 37,8, 3 次。输入电压波形中的偶次谐波如图所示。 1（曲线XNUMX）不存在，计算它们的抑制系数没有意义。

电机功率滤波器

输入电压的一次谐波的幅度（图2中的曲线3）为Um1 = 1,27Um，其中Um是脉冲的幅度。不同形状的脉冲的系数1,27会有所不同，其值可以在例如[2]中找到。一次谐波的有效电压 U1 = 0,707Um1 = 0,9Um，因此 Um = 1.1U1 滤波器输出端的电压小于电感器有功电阻上的压降，因此，电机在标称模式下运行，转换器必须生成幅度为 Um × 1,1 U1 Rd / (Rd + R1) × 1,1 220 645 / (645 + 17,6) × 236 V 的矩形脉冲（“曲折”）。

使用 Electronics Workbench 程序对所开发的滤波器进行计算机模拟，验证了计算的正确性。模型上获得的输出电压图（见图 3 中的曲线 3）与正弦曲线不同，因为其中存在未完全抑制的高次谐波，并且与电机运行时在示波器屏幕上实际观察到的结果相对应。一个过滤器。

在制造的滤波器中，作为 C1 和 C2，使用并联连接的电容器 KBG-MN、MBGCH、MBGP、MBM 组来获得所需的电容，电压至少为 1000 V (C1) 和至少 400 V (C2)。）。荧光灯的电感器可以用任何其他类似的电感代替，只要能够承受电机消耗的电流而不会过热。自制扼流圈缠绕在钢制磁路 USh 16x30 上。其绕组为870匝PEV-2 0,3电线。

实践表明，滤波器需要调谐，最好单独调谐其串行和并行分支。这需要一个 220 V、75 W 白炽灯和一个交流电压表。作为“信号源”，遵守所有必要的预防措施后，您可以使用电源。

串联电路L1C1按照图4所示的电路构成。 1. EL1灯充当负载等效物，同时充当调谐指示器。电容器CXNUMX的初始电容值略小于计算值。通过与主电容器并联连接较小容量的附加电容器来逐渐增加它。目标是实现灯的最高亮度或电压表的最小读数。

电机功率滤波器

并联电路按照图5所示的方案配置。 XNUMX、实现灯的最低亮度或最大电压表读数。

电机功率滤波器

整定期间，电机轴必须在没有机械负载的情况下旋转。

文学

Chucky F. et al. 电力电子。 - M.：Energoizdat，1982 年。
Bessonov L. 电气工程的理论基础。 - M.：高等学校，1973 年。

作者：V.Volodin，乌克兰敖德萨

查看其他文章 部分业余无线电设计师.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

花园疏花机 02.05.2024

在现代农业中，技术进步的目的是提高植物护理过程的效率。创新的 Florix 疏花机在意大利推出，旨在优化采收阶段。该工具配备了移动臂，可以轻松适应花园的需求。操作员可以通过使用操纵杆从拖拉机驾驶室控制细线来调节细线的速度。这种方法显着提高了疏花过程的效率，提供了根据花园的具体条件以及花园中生长的水果的品种和类型进行个性化调整的可能性。经过两年对 Florix 机器在各种水果上的测试，结果非常令人鼓舞。 Filiberto Montanari 等农民使用 Florix 机器多年，他们表示疏花所需的时间和劳动力显着减少。 ... >>

先进的红外显微镜 02.05.2024

显微镜在科学研究中发挥着重要作用，使科学家能够深入研究肉眼看不见的结构和过程。然而，各种显微镜方法都有其局限性，其中之一是使用红外范围时分辨率的限制。但日本东京大学研究人员的最新成果为研究微观世界开辟了新的前景。东京大学的科学家推出了一种新型显微镜，它将彻底改变红外显微镜的功能。这种先进的仪器可以让您在纳米尺度上以惊人的清晰度观察活细菌的内部结构。通常，中红外显微镜受到分辨率低的限制，但日本研究人员的最新进展克服了这些限制。据科学家称，所开发的显微镜可以创建分辨率高达120纳米的图像，比传统显微镜的分辨率高30倍。 ... >>

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

来自档案馆的随机新闻

衣柜里的家庭医生 09.01.2002

许多科幻小说都以“网络医生”为特色——一种具有人工智能的机器人，能够检查病人并开出必要的药物。制造这种设备的第一步是由伊利诺伊州的美国公司埃森哲完成的。

该公司开发的急救箱柜内装有一台带有摄像机的内置计算机，可以识别接近急救箱的人的面部。储物柜上的屏幕提醒接近者应该服用哪些药物以及何时服用。除此之外，急救箱中还有一个眼压计，因此在测量压力后，计算机可以建议您服用适当的药物。

下一个模型将能够给出更详细的建议。

其他有趣的新闻：

▪ 一种为智能手机充电并同时备份数据的设备

▪ 来自英特尔的电视服务

▪ 已经创建了一种准确确定生物年龄的方法

▪ LG 27GL850 IPS 显示器，响应时间为 1 毫秒

▪ 用于行星际任务的耐热存储器

科技、新电子资讯

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 现场部分电气工作。文章精选

▪ 文章 W-60 级远洋游艇。发明及生产历史

▪ 美国警察吃甜甜圈的传统从何而来？详细解答

▪ 文章反流性食管炎。卫生保健

▪ 文章点焊机定时器。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章带烙铁定时器的支架。无线电电子电气工程百科全书

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论