Comment le réacteur du filtre LCL réalise-t-il un filtrage et une suppression de résonance efficaces?

Le réacteur du filtre LCL est basé sur le filtre LC traditionnel, en ajoutant une composante d'inductance (L2) et en introduisant des stratégies de contrôle avancées pour former une structure de contrôle en boucle fermée double. Cette structure améliore considérablement les capacités de performance de filtrage et de suppression de résonance du réacteur filtre LCL.

Dans le Réacteur du filtre LCL , le premier inducteur (L1) et le condensateur (c) se combinent pour former la première boucle fermée, qui est principalement responsable de l'ajustement de la fréquence de résonance du filtre. En ajustant avec précision les paramètres de l'inductance L1 et du condensateur C, le filtre peut réaliser un filtrage efficace dans une plage de fréquences spécifique, c'est-à-dire permettant des signaux dans une certaine plage de fréquences pour passer tout en atténuant ou en blocage des signaux à d'autres fréquences.

La deuxième inductance (L2) forme une deuxième boucle fermée avec le courant de sortie ou l'unité de surveillance de la tension et le contrôleur de rétroaction. Cette boucle fermée se concentre sur la surveillance et la régulation en temps réel du courant ou de la tension de sortie du filtre. Grâce au mécanisme de rétroaction, lorsqu'un changement dans le système (comme la survenue de résonance) est détecté, la deuxième boucle fermée peut rapidement ajuster les paramètres du filtre pour atteindre une suppression efficace des problèmes de résonance.

La stratégie de contrôle à double boucle fermée du réacteur du filtre LCL est la clé pour atteindre un filtrage et une suppression de résonance efficaces. Les principes de travail des deux boucles fermées sont introduits ci-dessous.

La première boucle fermée: réglage de la fréquence de résonance
Dans le réacteur du filtre LCL, la première boucle fermée contrôle la fréquence de résonance du filtre en ajustant avec précision les paramètres de l'inductance L1 et du condensateur C. Ce processus implique des calculs mathématiques complexes et des pratiques d'ingénierie.

Il est nécessaire de déterminer la plage de fréquences harmonique que le filtre a besoin pour supprimer. Ceci est généralement déterminé sur la base des spécificités du système d'électronique d'alimentation, telles que les caractéristiques de sortie d'un convertisseur de fréquence, d'alimentation UPS ou d'un système d'énergie renouvelable.

Grâce à un calcul théorique ou à une analyse de simulation, trouvez la combinaison de paramètres de l'inductance L1 et du condensateur C qui peut répondre à cette exigence. Cela implique des considérations dans de nombreux aspects tels que les caractéristiques d'impédance et la réponse en fréquence du filtre.

Au cours du processus de fabrication réel, un contrôle et des tests précis des processus sont utilisés pour garantir que les paramètres de l'inductance L1 et du condensateur C répondent aux exigences de conception, réalisant ainsi un filtrage efficace du filtre dans une plage de fréquences spécifique.

La deuxième boucle fermée: surveillance et ajustement en temps réel
La deuxième boucle fermée surveille les modifications du courant de sortie du filtre ou de la tension en temps réel et ajuste rapidement les paramètres du filtre en fonction de la sortie du signal par le contrôleur de rétroaction pour atteindre une suppression efficace des problèmes de résonance.

Ce processus comprend généralement les étapes suivantes:
Unité de surveillance: surveille les modifications du courant de sortie du filtre ou de la tension en temps réel. Cela peut être réalisé par des capteurs ou des circuits de mesure.
Traitement du signal: amplifier, filtrer et traiter numériquement les signaux surveillés pour l'analyse et le contrôle ultérieurs.
Contrôleur de rétroaction: En fonction du signal traité, calculez les valeurs des paramètres qui doivent être ajustées et sortent le signal de contrôle. Les contrôleurs de rétroaction utilisent généralement des algorithmes de contrôle avancés, tels que le contrôle PID, le contrôle flou ou le contrôle du réseau neuronal.
Réglage des paramètres: Selon le signal de sortie du contrôleur de rétroaction, ajustez les paramètres du filtre, tels que la perméabilité magnétique de l'inducteur L2, la capacité du condensateur C, etc. Cela peut être réalisé au moyen d'un régulateur, d'un rhéostat ou d'un contrôleur numérique, par exemple.
Évaluation de l'effet: Évaluez l'effet après ajustement en surveillant les modifications du courant de sortie du filtre ou de la tension en temps réel. Si le problème de résonance existe toujours, continuez à ajuster les paramètres jusqu'à ce qu'un effet de filtrage satisfaisant soit obtenu.

Le réacteur du filtre LCL, avec sa structure de contrôle à double boucle fermée unique, a démontré de nombreux avantages dans les systèmes électroniques de puissance:
Filtrage à haute efficacité: En ajustant avec précision les paramètres de l'inductance et du condensateur, le réacteur du filtre LCL peut obtenir un filtrage à haute efficacité dans une plage de fréquences spécifique, réduire le contenu harmonique et améliorer la qualité de l'énergie.
Suppression de résonance: La deuxième fonction de surveillance et de réglage en temps réel en boucle fermée permet au réacteur du filtre LCL de répondre rapidement aux changements dans le système, à supprimer efficacement les problèmes de résonance et à protéger l'équipement et les systèmes électroniques de puissance contre les dommages.
Stabilité élevée: la structure de contrôle à double boucle fermée permet au réacteur du filtre LCL d'ajuster ses propres paramètres plus rapidement lorsqu'ils sont confrontés à des changements de système pour s'adapter au nouvel environnement de puissance, améliorant ainsi la stabilité du filtre.
Vitesse de réponse rapide: grâce au mécanisme de rétroaction, le réacteur du filtre LCL peut rapidement répondre aux changements du système, réaliser un ajustement rapide et améliorer la vitesse de réponse du système.
Application large: le réacteur du filtre LCL est largement utilisé dans les convertisseurs de fréquence, les alimentations d'alimentation UPS, les systèmes d'énergie renouvelable et d'autres champs, devenant un équipement important pour améliorer la qualité de l'énergie et assurer un fonctionnement stable du système.
Dans les applications pratiques, les réacteurs du filtre LCL doivent être personnalisés et optimisés en fonction des caractéristiques de systèmes électroniques spécifiques. Cela comprend la sélection des paramètres des inductances et des condensateurs, la formulation des stratégies de contrôle et l'optimisation des structures filtrantes. Grâce à une conception et une optimisation précises, les réacteurs du filtre LCL peuvent effectuer de manière optimale dans des applications pratiques et fournir un soutien solide pour le fonctionnement stable des systèmes électroniques de puissance.