¿Por qué este filtro LC está donde está y qué función realiza?

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Mi cliente tiene un controlador de motor que aparentemente solo funciona con un filtro LC delante de él. Esta configuración salta en subtensión:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto funciona bien:

simular este circuito

(No incluyo detalles como la impedancia de línea y la precarga, pero esa es la idea general. Puedo agregarlos nuevamente si alguien cree que son relevantes).

Nunca he visto que un controlador de motor requiera un filtro LC como ese. Me interesa que este filtro tenga un polo a 49 Hz, y este equipo está diseñado para funcionar a 50 y 60 Hz. Las pruebas se están ejecutando a 60 Hz. Si he calculado correctamente la respuesta de frecuencia, ese LC debería tener una magnitud de ganancia de aproximadamente 2x a 60 Hz.

¿Es esta cosa realmente solo un doblador de voltaje sintonizado? ¿Qué otra función podría realizar esto?

    
pregunta Stephen Collings

4 respuestas

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Sin el inductor, la ondulación es mayor y el disparo por baja tensión es probable debido a que la parte inferior de la ondulación dispara algo del comparador en el controlador y decide apagarse. El inductor reducirá la parte superior de la ondulación Y aumentará significativamente la parte inferior de la ondulación, por lo tanto, el voltaje instantáneo visto por el controlador nunca es tan bajo como el caso sin el inductor.

Especulación basada en la experiencia! Probablemente podrías simularlo fácilmente.

    
respondido por el Andy aka
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El motivo para crear un filtro L-C con respecto a un inversor es por motivos de calidad de la alimentación en el lado de CA.

Un rectificador de 6 pulsos, en teoría, consumirá armónicos de corriente: fondo, 5,7, 11,13 ... Sin embargo, esto depende de la corriente continua continua. Según el consumo de energía de salida y el tamaño del capacitor DClink, el punto de alimentación operativo en el que se produce la corriente continua DC (y, por lo tanto, el contenido armónico de la corriente alterna) puede ser demasiado alto con respecto a los requisitos.

Este inductor reduce la potencia a la que se produce la corriente continua de CC

    
respondido por el JonRB
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Creo que lo entiendo ahora. La ganancia del LC no debe calcularse a 60 Hz. La señal que está viendo el LC es la trifásica rectificada, que en adelante llamaré onda de humpty-hump.

Estaseñaltieneunvalorfundamentalde360Hz,conciertocontenidodeenergíaenlosarmónicosde360Hz,yaquenoesunaondasinusoidalperfecta.A360Hz,conloscomponentesqueestamosusando,lagananciadelfiltroLCes\$\frac{1}{1-\omega^2LC}=\frac{1}{-52.7}=-.019\$.Laganancianegativasignificaquelasalidaestádesfasada180gradosconlaentrada,peroenestemomentononosimportaeso.Afrecuenciasmásaltas,lagananciaesaúnmenor,porloquemenosdel1.9%delcontenidototaldeenergíapasaatravésdelfiltro.Enlugardetenerunaondulaciónpicoapico\$1-sin120^o=13.4\%\$denuestrovoltajemáximo,obtenemos\$13.4\%x1.9\%=.25\%\$.

Entonces,elcontenidodeDCdelaonda(.955Vpkpor esta respuesta ) no se ve afectada, quedando 324 VCC. El contenido de CA fue de 45.5V pico a pico, y ahora es de .86V pico a pico. Así que nuestros canales, en lugar de ~ 300 voltios, ahora son ~ 323 voltios.

Agregar una carga resistiva reduce aún más la ganancia de CA y reduce el ángulo de fase, pero los efectos son relativamente pequeños en las cargas de interés. He ejecutado simulaciones que coinciden con las matemáticas bastante bien.

    
respondido por el Stephen Collings
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El principio para usar el LC es el mismo que el que se usa en la salida de los reguladores de conmutación o reguladores de palanca.

Tiene una corriente ruidosa en la tensión de salida que tiene una frecuencia. Esto se filtra utilizando el inductor. El capacitor filtra las ondulaciones de voltaje con el capacitor actuando como una pequeña batería que se activa durante las ondulaciones en el voltaje o en los rieles de CC.

Hay muchos parámetros ocultos como dcr, frecuencia ... etc. del inductor y el ESR del condensador que básicamente gobierna la selección de estos componentes específicos.

    
respondido por el Board-Man

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