Sur mesure LCL Filter Reactor for Motor Drive (Filtre réacteur LCL pour entraînement de moteur)

Comment ajuster les paramètres de conception du réacteur filtrant LCL (tels que la valeur d'inductance et la valeur de capacité) en fonction des besoins réels ?

Les paramètres de conception du réacteur filtrant LCL (filtre LCL), en particulier l'ajustement de la valeur d'inductance (L) et de la valeur de capacité (C), doivent être entièrement déterminés en fonction des besoins réels, des conditions de fonctionnement du système et de l'effet de filtrage attendu. Voici quelques étapes et considérations clés :
1. Déterminer les exigences de filtrage
Plage de fréquences harmoniques : Tout d’abord, il est nécessaire de clarifier la plage de fréquences harmoniques qui doit être filtrée. Cela permet de sélectionner la combinaison d'inductance et de condensateur appropriée pour obtenir le meilleur effet de filtrage.
Puissance et tension du système : comprenez les informations de base telles que la puissance nominale et le niveau de tension du système, qui affecteront directement la sélection des valeurs d'inductance et de capacité.
2. Calculez la valeur de l'inductance (L)
Calcul basé sur la fréquence de résonance :
La fréquence de résonance est un paramètre important du filtre LCL, qui détermine à quelles fréquences le filtre présente la plus grande atténuation.
Sur la base de la fréquence de résonance requise et de la valeur de capacité sélectionnée, la somme des valeurs d'inductance L1 et L2 (L1 L2) peut être déduite. Cependant, dans les applications pratiques, l'allocation spécifique de L1 et L2 doit être optimisée en fonction de l'effet de filtrage et de la stabilité du système.
Considération basée sur l'effet de filtrage :
D'une manière générale, plus la valeur de l'inductance est grande, meilleur est l'effet de suppression des harmoniques basse fréquence, mais cela peut augmenter le temps de réponse dynamique et la consommation de puissance réactive du système. Par conséquent, un compromis doit être fait entre l’effet de filtrage et les performances du système.
Certaines formules empiriques ou critères de conception peuvent être utilisés pour déterminer les limites supérieure et inférieure de la valeur de l'inductance. Par exemple, dans certaines applications, la sélection de la valeur d'inductance doit respecter certaines limites d'ondulation du courant et exigences de chute de tension.
3. Calcul de la valeur de capacité (C)
Calcul basé sur la fréquence de résonance et la valeur de l'inductance :
Une fois que la fréquence de résonance et la valeur d'inductance (ou la somme des valeurs d'inductance) sont déterminées, la valeur de capacité C peut être déduite de la formule de calcul de la fréquence de résonance.
Compte tenu de la capacité portante en tension et en courant du condensateur :
La sélection de la valeur de la capacité doit également prendre en compte le niveau de tension et de courant qu'elle supporte. Assurez-vous que le condensateur sélectionné peut répondre aux exigences de tension et de courant du système pendant le fonctionnement.
4. Optimisation et ajustement
Vérification par simulation :
Après avoir terminé le calcul préliminaire des paramètres, il est recommandé de vérifier les performances du filtre LCL via un logiciel de simulation. Grâce à la simulation, nous pouvons voir intuitivement les caractéristiques d'atténuation du filtre à différentes fréquences et la stabilité du système dans différentes conditions de travail.
Test expérimental :
Lorsque les conditions le permettent, il est également très important de réaliser des tests expérimentaux sur le système réel. Grâce à des expériences, nous pouvons vérifier davantage les résultats de la simulation et trouver d’éventuels problèmes et domaines à améliorer.
Réglage des paramètres :
Selon les résultats de la simulation et des expériences, effectuez les ajustements nécessaires aux valeurs d'inductance et de capacité. Plusieurs itérations et optimisations peuvent être nécessaires pour obtenir le meilleur effet de filtrage et les meilleures performances du système.
5. Précautions
Au cours du processus de conception, des facteurs tels que la taille physique réelle, le coût et l'espace d'installation de l'inductance et du condensateur doivent également être pris en compte.
La conception du filtre LCL n'est pas statique. À mesure que les conditions de fonctionnement du système changent et que les exigences de filtrage augmentent, les paramètres du filtre peuvent devoir être réajustés.