¿Cómo puedo dimensionar el condensador de enlace de CC de un inversor trifásico?

Si se requiere que el inversor suministre una carga inductiva, el capacitor de enlace de CC debe dimensionarse para transportar el componente reactivo de la carga. La corriente de carga reactiva producirá una corriente de ondulación alta en el condensador de enlace. Eso requerirá una capacitancia de enlace más alta que la que se requeriría para suavizar la tensión de ondulación del rectificador. Busque documentos o un texto sobre el diseño de la unidad de frecuencia variable (VFD) PWM.

El siguiente diagrama muestra el circuito de alimentación básico para el rectificador-inversor o el convertidor de CA a CA con un enlace de CC. La carga se muestra como un solo motor como para un VFD, probablemente el uso más común de este circuito.

Para una carga inductiva, la corriente de carga retrasa el voltaje de salida del inversor. Eso hace que la corriente fluya a través de los diodos paralelos inversos hacia el enlace de CC durante una parte de cada ciclo. La carga del inversor consiste en potencia real, principalmente convertida en potencia de salida mecánica, y amperios de voltaje reactivos requeridos para mantener los campos magnéticos. La potencia real se ve en la entrada de CC I (InvDC) como la corriente de CC promedio multiplicada por el voltaje de CC promedio. Los voltios-amperios reactivos se ven en el mismo punto que un componente de corriente de ondulación. Como la energía reactiva no puede pasar a través del rectificador, se ve como una corriente de rizado en el condensador de enlace de CC. El condensador de enlace de CC debe, en efecto, actuar como un condensador de corrección del factor de potencia para el motor.

  

Condensador DC-Link para el filtrado de CC y el almacenamiento de energía. Se dirige a dispositivos electrónicos de potencia para sistemas de energía renovable, sistemas de carga de baterías, motores y fuentes de alimentación. Fuente: Vishay .

Nunca había escuchado el término antes y tuve que buscarlo. Entiendo que significa el condensador del depósito en el bus de CC.

Si su inversor tiene una fuente de alimentación trifásica , no necesitará mucha capacitancia ya que una fase está siempre "arriba".

Figura 1. Con un suministro trifásico, el DC tiene un valor de ondulación bajo sin ningún alisamiento del condensador.

Para un suministro monofásico debemos mantener los voltajes elevados cuando el voltaje de CA instantáneo cae durante la inversión de fase. El cálculo del valor del capacitor no debería ser diferente a cualquier otra fuente de alimentación.

Determine cuál es la caída máxima de voltaje que su inversor puede tolerar con la corriente de carga máxima.

En un suministro de 50 Hz, el condensador se cargará cada 10 ms. Entre los impulsos de carga, la caída de tensión del condensador estará dada por

$$ \ Delta V = \ frac {It} {C} $$

Donde \ $ \ Delta V \ $ es la caída de voltaje, I la corriente en amperios, t el tiempo en segundos y C la capacitancia.

Ejemplo: bus de CC = 200 V, 180 V mínimo. Corriente DC = 2 A.

$$ C = \ frac {It} {V} = \ frac {2 \ times 0.01} {20} = 1 \; mF $$

Explicación de la fórmula:

La carga en un capacitor está dada por \ $ Q = CV \ $. La corriente se define como el cargo que pasa un punto por segundo - \ $ I = \ frac {dQ} {dt} = C \ frac {dV} {dt} \ $. Si nos aproximamos y asumimos que la corriente es lineal (en lugar de un retraso exponencial) para el período de interés, entonces \ $ dV = I \ frac {dt} {C} \ $.