Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Filtr zasilania silnika elektrycznego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

W życiu codziennym często konieczne jest zasilanie urządzeń elektrycznych z akumulatora przez przetwornicę DC-AC. Większość urządzeń zaprojektowanych na napięcie sinusoidalne również działa całkiem normalnie z prostokątnych impulsów generowanych przez takie przetworniki. Niestety nie zalicza się do nich silników asynchronicznych, takich jak te napędzające pompy obiegowe w systemach grzewczych. Znaczna część składowych harmonicznych, które są bogate w napięcia niesinusoidalne, jest w takich silnikach bezużytecznie zamieniana na ciepło, reszta narusza równomierność wirowania pola magnetycznego. Do tłumienia harmonicznych potrzebny jest filtr, którego schemat i sposób obliczania proponuje autor opublikowanego artykułu.

Do zasilania silnika asynchronicznego z prostokątnego źródła napięcia najlepiej nadaje się filtr, którego obwód pokazano na ryc. 1. Przekazuje pierwszą harmoniczną do obciążenia z niewielkim tłumieniem lub bez tłumienia, dość mocno tłumiąc wyższe harmoniczne.

Filtr mocy silnika

Równoważny obwód filtra obciążonego na silniku elektrycznym pokazano na ryc. 2. Silnik jest reprezentowany przez równoległe połączenie rezystancji czynnej Rd i własnej indukcyjności Ld. Uwzględniany jest również R1 - rezystancja czynna cewki indukcyjnej (dławika) L1. Oba obwody oscylacyjne - szeregowy L1C1 i równoległy LDS2 - są dostrojone do częstotliwości powtarzania impulsów napięcia wejściowego.

Filtr mocy silnika

Obliczmy elementy filtra przeznaczonego do silnika asynchronicznego, na którego tabliczce znamionowej podane są następujące parametry: napięcie U - 220 V, częstotliwość F - 50 Hz, moc P - 75 W, cos<φ - 0,6. Dalsze obliczenia będą również wymagały wartości częstotliwości kołowej Ω = 2πF = 6,28 · 50 = 314s-1 oraz wartości sinφ =√1-cos2φ = 0,8.

Składowa czynna prądu pobieranego przez silnik lR = P / U = = 75/220 = 0,341 A, reaktywna - LL = IR (sinφ / cosφ) - 0,341 · 0,8 / 0,6 = 0,454 A, skąd Rd = U / IR = 220/0,341 \u645d 220 omów; Xl \u0,454d U / IL \u484d 484 / 314 \u1,51d 2 omów; Ld \u50d XL / φ \u2d \u106d 2/106 \u3142d 1,51 Gn. Aby częstotliwość rezonansowa obwodu LdС6,58 wynosiła XNUMX Hz, wymagany jest kondensator o pojemności СXNUMX = = XNUMX / (φXNUMXLd) = XNUMX / (XNUMX · XNUMX) = XNUMX μF.

Załóżmy, że filtr ma dławik od lampy ze świetlówkami o mocy 1 W jako L80. Na tabliczce znamionowej przepustnicy podane są następujące dane: napięcie zasilania U - 220 V, częstotliwość F - 50 Hz, znamionowy prąd pracy IH - 0,84 A, cosφ - 0,5 (sinφ = √1-cos2φ= 0,866)

Przy rezonansie w obwodzie CS2 składowa reaktywna prądu silnika jest kompensowana prądem kondensatora C2. Składowa czynna prądu silnika (0,341 A) przepływającego przez wzbudnik jest znacznie mniejsza niż 0,84 A, więc reżim temperaturowy wzbudnika nie budzi obaw

Moc pobierana przez lampę z sieci jest równa РСв - UIн = 220 0,84 0,5 = 92,4 W, z czego 80 przypada na jego lampę, a pozostałe 12,4 jest rozpraszane przez R1 - rezystancję czynną cewki indukcyjnej. Rezystancja czynna całej lampy RCв \u220d U / IH cosφ \u0,84d \u0,5d 131 / (1 12,4) \u92,4d 131 omów jest rozdzielana między lampę a cewkę indukcyjną w tej samej proporcji co moc, dlatego R0,134 \u17,60d RCB ( XNUMX / XNUMX) \uXNUMXd XNUMX-XNUMX \uXNUMXd XNUMX m.

Rezystancję indukcyjną lampy Хсв = U/In·sinφ = (220/0,84)∙0,866 = = 227 Ohm można w pełni przypisać dławikowi, którego indukcyjność L1 = Хсвφ = 227/314 = 0,723 H. Obwód oscylacyjny L1C1 zostanie dostrojony do częstotliwości 50 Hz, jeśli C1 \u106d 2 / ( φ1 L106) \u3142d \u0,723d 14 / (XNUMX - XNUMX) \uXNUMXd XNUMX mikrofaradów.

Biorąc pod uwagę równość reaktancji cewki indukcyjnej L1 i kondensatora C1 w rezonansie, obliczamy, że amplituda napięcia na kondensatorze podczas pracy silnika wzrasta wielokrotnie. Proporcjonalnie do prądu rośnie również napięcie. Dlatego ten kondensator powinien być wybrany z dopuszczalnym napięciem, które jest dziesięciokrotnie lub więcej obliczone powyżej.

Współczynniki tłumienia przez filtr harmonicznych wejściowego napięcia impulsowego można obliczyć ze wzoru otrzymanego z podanego w [1]:

dn = 1 - L1/Ld(1 - 1/n2)2, gdzie n jest liczbą harmoniczną.

Przy wartościach L1 i Ld znalezionych powyżej trzecia harmoniczna (częstotliwość 150 Hz) zostanie stłumiona przy 3,4, piąta (250 Hz) - przy 11, siódma (350 Hz) - przy 22,5 i dziewiąta (450 Hz) Hz) - przy 37,8, 3 razy. Parzyste harmoniczne w przebiegu napięcia wejściowego pokazano na rys. 1 (krzywa XNUMX) są nieobecne i nie ma sensu obliczać ich współczynników tłumienia.

Filtr mocy silnika

Amplituda pierwszej harmonicznej napięcia wejściowego (krzywa 2 na rys. 3) wynosi Um1 = 1,27Um, gdzie Um jest amplitudą impulsów. Współczynnik 1,27 dla impulsów o innym kształcie będzie inny, jego wartości można znaleźć np. w [2]. Napięcie skuteczne pierwszej harmonicznej U1 = 0,707Um1 = 0,9Um, skąd Um = 1.1U1 Napięcie na wyjściu filtra jest mniejsze o spadek rezystancji czynnej cewki indukcyjnej, a więc aby silnik pracował w trybie nominalnym , konwerter musi generować prostokątne impulsy („meander”) o amplitudzie Um \u1,1d 1 U1 Rd / (Rd + R1,1) \u220d 645 645 17,6 / (236 + XNUMX) \uXNUMXd XNUMX V.

Poprawność obliczeń zweryfikowano poprzez symulację komputerową opracowanego filtra z wykorzystaniem programu Electronics Workbench. Uzyskany na modelu wykres napięcia wyjściowego (patrz krzywa 3 na rys. 3) różni się od sinusoidy obecnością w niej niecałkowicie wytłumionych wyższych harmonicznych i odpowiada temu, co faktycznie obserwuje się na ekranie oscyloskopu, gdy silnik pracuje z filtr.

W wykonanym filtrze jako C1 i C2 zastosowano równolegle połączone grupy kondensatorów KBG-MN, MBGCH, MBGP, MBM w celu uzyskania pożądanej pojemności dla napięcia co najmniej 1000 V (C1) i co najmniej 400 V (C2 ). Induktor z lampy fluorescencyjnej można zastąpić dowolną inną podobną indukcyjnością, która może wytrzymać prąd pobierany przez silnik bez przegrzania. Domowy dławik jest uzwojony na stalowym obwodzie magnetycznym USh 16x30. Jego uzwojenie to 870 zwojów drutu PEV-2 0,3.

Praktyka pokazała, że ​​filtr wymaga dostrojenia i lepiej jest dostroić niezależnie jego gałęzie szeregową i równoległą. Będzie to wymagało żarówki 220 V, 75 W i woltomierza AC. Jako „źródło sygnału”, przestrzegając wszystkich niezbędnych środków ostrożności, możesz korzystać z sieci.

Obwód szeregowy L1C1 jest skonfigurowany zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 4. Lampka EL1 służy jako ekwiwalent obciążenia i jednocześnie jako wskaźnik strojenia. Początkowa pojemność kondensatora C1 jest nieco mniejsza niż obliczona. Stopniowo zwiększa się poprzez podłączenie dodatkowych kondensatorów o mniejszej pojemności równolegle z głównym. Celem jest osiągnięcie jak największej jasności lampy lub minimalnego wskazania woltomierza.

Filtr mocy silnika

Obwód równoległy jest skonfigurowany zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 5, osiągając najniższą jasność lampy lub maksymalne odczyty woltomierza.

Filtr mocy silnika

Podczas strojenia wał silnika musi obracać się bez obciążenia mechanicznego.

literatura

  1. Chucky F. i wsp. Energoelektronika. - M.: Energoizdat, 1982.
  2. Bessonov L. Teoretyczne podstawy elektrotechniki. - M.: Szkoła Wyższa, 1973.

Autor: V.Volodin, Odessa, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Projektant radioamatorów.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Acer wypuszcza 27-calowy monitor panelowy IPS 07.10.2012

Acer ogłosił wprowadzenie na rynek europejski monitora S275HL, opartego na 27-calowym panelu IPS o rozdzielczości 1920 x 1080 pikseli. Nowość trafi do sprzedaży w listopadzie i będzie oferowana w cenie 329 euro.

Asymetryczna konstrukcja Acera S275HL z nogą podstawy przesuniętą w prawo wygląda niecodziennie, ale takiego projektu nie można nazwać nowością: monitory 3D Samsung serii 950, wprowadzone na rynek w marcu 2011 roku, mogą pochwalić się podobnym wyglądem zewnętrznym. Jednocześnie zwraca uwagę bardzo cienki korpus urządzenia, którego grubość wynosi 15 mm.

Charakterystyka panelu LCD monitora jest następująca: jasność - 260 cd/m100, współczynnik kontrastu dynamicznego - 000 000 1:6, czas reakcji pikseli - 0,5 ms. Deklarowany pobór mocy monitora w trybie czuwania wynosi 36 W, a w trybie pracy XNUMX W.

Acer dał S275HL dwa porty HDMI i jeden D-Sub, a także dwa głośniki o łącznej mocy 3W.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Moduł NFC do pracy z dynamicznym tagiem ST25DV04

▪ Wydajne półprzewodniki z węglika krzemu firmy Renesas Electronics

▪ Rozwój technologii wychwytywania gazów cieplarnianych

▪ Testowanie autonomicznych samochodów ze zdalnym kierowcą

▪ Metalowa sieć nanoprzewodów o cechach przypominających mózg

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu

▪ artykuł Zbyt piękne, aby było prawdziwe. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Skąd wzięła się nazwa Pacyfiku? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Płukanie żołądka. Opieka zdrowotna

▪ artykuł Mikrofon radiowy dla wykładowców. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Dzwonek dotykowy do drzwi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024