Filtre pour l'alimentation du moteur électrique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / moteurs électriques

 Commentaires sur l'article

Dans la vie de tous les jours, il devient souvent nécessaire d'alimenter des appareils électriques à partir d'une batterie via un convertisseur DC-AC. La plupart des appareils conçus pour une tension sinusoïdale fonctionnent également tout à fait normalement à partir des impulsions rectangulaires générées par de tels convertisseurs. Malheureusement, ils n'incluent pas les moteurs asynchrones, tels que ceux qui entraînent les pompes de circulation dans les systèmes de chauffage. Une proportion importante des composants harmoniques, riches en tension non sinusoïdale, dans de tels moteurs est inutilement convertie en chaleur, le reste viole l'uniformité de la rotation du champ magnétique. Pour supprimer les harmoniques, un filtre est nécessaire, dont le schéma et la méthode de calcul sont proposés par l'auteur de l'article publié.

Pour alimenter un moteur asynchrone à partir d'une source de tension rectangulaire, le filtre est le mieux adapté, dont le circuit est illustré à la fig. 1. Il transmet la première harmonique à la charge avec peu ou pas d'atténuation, atténuant assez fortement les harmoniques supérieures.

Le circuit équivalent du filtre chargé sur le moteur électrique est représenté sur la fig. 2. Le moteur est représenté par une mise en parallèle de la résistance active Rd et de sa propre inductance Ld. R1 est également pris en compte - la résistance active de l'inductance (starter) L1. Les deux circuits oscillants - série L1C1 et parallèle LDS2 - sont accordés à la fréquence de répétition des impulsions de tension d'entrée.

Calculons les éléments d'un filtre conçu pour un moteur asynchrone, sur la plaque signalétique dont figurent les paramètres suivants : tension U - 220 V, fréquence F - 50 Hz, puissance P - 75 W, cos<φ - 0,6. Des calculs ultérieurs nécessiteront également la valeur de la fréquence circulaire Ω = 2πF = 6,28 50 = 314s-1 et la valeur de sinφ =√1-cos2φ = 0,8.

La composante active du courant consommé par le moteur lR = P / U = = 75/220 = 0,341 A, réactive - LL = IR (sinφ / cosφ) - 0,341 0,8 / 0,6 = 0,454 A, d'où Rd = U / IR = 220 / 0,341 \u645d 220 ohms; Xl \u0,454d U / IL \u484d 484 / 314 \u1,51d 2 ohms; Ld \u50d XL / φ \u2d \u106d 2/106 \u3142d 1,51 Gn. Pour que la fréquence de résonance du circuit LdС6,58 soit de XNUMX Hz, un condensateur avec une capacité СXNUMX = = XNUMX / (φXNUMXLd) = XNUMX / (XNUMX XNUMX) = XNUMX μF est nécessaire.

Supposons que le filtre ait un starter d'une lampe avec des lampes fluorescentes d'une puissance de 1 W en tant que L80. Les données suivantes se trouvent sur la plaque signalétique du papillon des gaz : tension d'alimentation U - 220 V, fréquence F-50 Hz, courant de fonctionnement nominal IH - 0,84 A, cosφ - 0,5 (sinφ = √1-cos2φ= 0,866)

A la résonance dans le circuit CS2, la composante réactive du courant moteur est compensée par le courant du condensateur C2. La composante active du courant du moteur (0,341 A) traversant l'inducteur est bien inférieure à 0,84 A, de sorte que le régime de température de l'inducteur ne pose pas de problème

La puissance consommée par la lampe du réseau est égale à РСв - UIн = 220 0,84 0,5 = 92,4 W, dont 80 tombent sur sa lampe, et les 12,4 restants sont dissipés par R1 - la résistance active de l'inductance. La résistance active de toute la lampe RCв \u220d U / IH cosφ \u0,84d \u0,5d 131 / (1 12,4) \u92,4d 131 Ohm est répartie entre la lampe et l'inductance dans la même proportion que la puissance, donc R0,134 \u17,60d RCB ( XNUMX / XNUMX) \uXNUMXd XNUMX-XNUMX \uXNUMXd XNUMXm.

La résistance inductive de la lampe Хсв = U/In·sinφ = (220/0,84)∙0,866 = = 227 Ohm peut être entièrement attribuée à la self, dont l'inductance L1 = Хсвφ = 227/314 = 0,723 H. Le circuit oscillant L1C1 sera accordé à une fréquence de 50 Hz si C1 \u106d 2 / ( φ1 L106) \u3142d \u0,723d 14 / (XNUMX - XNUMX) \uXNUMXd XNUMX microfarads.

En tenant compte de l'égalité des réactances de l'inductance L1 et du condensateur C1 à la résonance, nous calculons l'amplitude de la tension aux bornes du condensateur pendant le fonctionnement du moteur augmente plusieurs fois. Proportionnellement au courant, la tension augmente également. Par conséquent, ce condensateur doit être sélectionné avec une tension admissible dix fois ou plus calculée ci-dessus.

Les coefficients de suppression par le filtre des harmoniques de la tension de choc d'entrée peuvent être calculés par la formule obtenue à partir de celle donnée en [1] :

dn = 1 - L1/Ld(1 - 1/n2)2, où n est le numéro harmonique.

Avec les valeurs de L1 et Ld trouvées ci-dessus, la troisième harmonique (fréquence 150 Hz) sera supprimée à 3,4, la cinquième (250 Hz) - à 11, la septième (350 Hz) - à 22,5 et la neuvième (450 Hz) - à 37,8, 3 fois. Les harmoniques paires dans la forme d'onde de la tension d'entrée illustrée à la fig. 1 (courbe XNUMX) sont absents, et cela n'a aucun sens de calculer leurs coefficients de suppression.

L'amplitude de la première harmonique de la tension d'entrée (courbe 2 sur la Fig. 3) est Um1 = 1,27Um, où Um est l'amplitude des impulsions. Le coefficient 1,27 pour les impulsions de forme différente sera différent, ses valeurs peuvent être trouvées, par exemple, dans [2]. La tension efficace de la première harmonique U1 = 0,707Um1 = 0,9Um, d'où Um = 1.1U1 La tension en sortie du filtre est moindre par la chute sur la résistance active de l'inductance, donc, pour que le moteur fonctionne en mode nominal , le convertisseur doit générer des impulsions rectangulaires ("méandres") d'amplitude Um \u1,1d 1 U1 Rd / (Rd + R1,1) \u220d 645 645 17,6 / (236 + XNUMX) \uXNUMXd XNUMX V.

L'exactitude des calculs a été vérifiée par simulation informatique du filtre développé à l'aide du programme Electronics Workbench. Le graphique de tension de sortie obtenu sur le modèle (voir courbe 3 sur la Fig. 3) diffère d'une sinusoïde par la présence d'harmoniques supérieures non complètement supprimées dans celle-ci et correspond à ce qui est réellement observé sur l'écran de l'oscilloscope lorsque le moteur fonctionne avec un filtre.

Dans le filtre fabriqué, comme C1 et C2, des groupes de condensateurs KBG-MN, MBGCH, MBGP, MBM connectés en parallèle ont été utilisés pour obtenir la capacité souhaitée pour une tension d'au moins 1000 V (C1) et d'au moins 400 V (C2 ). La self d'une lampe fluorescente peut être remplacée par toute autre inductance similaire pouvant supporter le courant consommé par le moteur sans surchauffe. Un starter fait maison est enroulé sur un circuit magnétique en acier USh 16x30. Son enroulement est de 870 tours de fil PEV-2 0,3.

La pratique a montré que le filtre nécessite un réglage et qu'il est préférable de régler indépendamment ses branches série et parallèle. Cela nécessitera une lampe à incandescence de 220 V, 75 W et un voltmètre CA. En tant que "source de signal", en respectant toutes les précautions nécessaires, vous pouvez utiliser le secteur.

Le circuit série L1C1 est configuré selon le circuit illustré à la fig. 4. La lampe EL1 sert d'équivalent de charge et en même temps d'indicateur de réglage. La capacité initiale du condensateur C1 est prise légèrement inférieure à celle calculée. Il est progressivement augmenté en connectant des condensateurs supplémentaires de plus petite capacité en parallèle avec le principal. L'objectif est d'obtenir la luminosité la plus élevée de la lampe ou la lecture minimale du voltmètre.

Le circuit parallèle est configuré selon le schéma illustré à la fig. 5, atteignant la luminosité la plus faible de la lampe ou les lectures maximales du voltmètre.

Pendant le réglage, l'arbre du moteur doit tourner sans charge mécanique.

littérature

1. Chucky F. et al.Électronique de puissance. - M. : Energoizdat, 1982.
2. Bessonov L. Fondements théoriques de l'électrotechnique. - M. : Lycée supérieur, 1973.

Auteur : V.Volodin, Odessa, Ukraine

Voir d'autres articles section Concepteur radioamateur.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Cuir artificiel pour émulation tactile 15.04.2024

Dans un monde technologique moderne où la distance devient de plus en plus courante, il est important de maintenir la connexion et un sentiment de proximité. Les récents développements de la peau artificielle réalisés par des scientifiques allemands de l'Université de la Sarre représentent une nouvelle ère dans les interactions virtuelles. Des chercheurs allemands de l'Université de la Sarre ont développé des films ultra-fins capables de transmettre la sensation du toucher à distance. Cette technologie de pointe offre de nouvelles opportunités de communication virtuelle, notamment pour ceux qui se trouvent loin de leurs proches. Les films ultra-fins développés par les chercheurs, d'à peine 50 micromètres d'épaisseur, peuvent être intégrés aux textiles et portés comme une seconde peau. Ces films agissent comme des capteurs qui reconnaissent les signaux tactiles de maman ou papa, et comme des actionneurs qui transmettent ces mouvements au bébé. Les parents touchant le tissu activent des capteurs qui réagissent à la pression et déforment le film ultra-fin. Ce ...>>

Litière pour chat Petgugu Global 15.04.2024

Prendre soin de vos animaux de compagnie peut souvent être un défi, surtout lorsqu'il s'agit de garder votre maison propre. Une nouvelle solution intéressante de la startup Petgugu Global a été présentée, qui facilitera la vie des propriétaires de chats et les aidera à garder leur maison parfaitement propre et bien rangée. La startup Petgugu Global a dévoilé des toilettes pour chats uniques qui peuvent automatiquement chasser les excréments, gardant votre maison propre et fraîche. Cet appareil innovant est équipé de divers capteurs intelligents qui surveillent l'activité des toilettes de votre animal et s'activent pour nettoyer automatiquement après utilisation. L'appareil se connecte au réseau d'égouts et assure une élimination efficace des déchets sans intervention du propriétaire. De plus, les toilettes ont une grande capacité de stockage jetable, ce qui les rend idéales pour les ménages comptant plusieurs chats. La litière pour chat Petgugu est conçue pour être utilisée avec des litières solubles dans l'eau et offre une gamme de ...>>

L’attractivité des hommes attentionnés 14.04.2024

Le stéréotype selon lequel les femmes préfèrent les « mauvais garçons » est répandu depuis longtemps. Cependant, des recherches récentes menées par des scientifiques britanniques de l’Université Monash offrent une nouvelle perspective sur cette question. Ils ont examiné comment les femmes réagissaient à la responsabilité émotionnelle des hommes et à leur volonté d'aider les autres. Les résultats de l’étude pourraient changer notre compréhension de ce qui rend les hommes attrayants aux yeux des femmes. Une étude menée par des scientifiques de l'Université Monash aboutit à de nouvelles découvertes sur l'attractivité des hommes auprès des femmes. Dans le cadre de l'expérience, des femmes ont vu des photographies d'hommes avec de brèves histoires sur leur comportement dans diverses situations, y compris leur réaction face à une rencontre avec une personne sans abri. Certains hommes ont ignoré le sans-abri, tandis que d’autres l’ont aidé, par exemple en lui achetant de la nourriture. Une étude a révélé que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse étaient plus attirants pour les femmes que les hommes qui faisaient preuve d’empathie et de gentillesse. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Les énergies alternatives ont fortement chuté 18.06.2012 Selon une étude de l'Agence internationale des énergies renouvelables d'Abu Dhabi (IRENA), les énergies renouvelables deviennent moins chères chaque année. Cette conclusion contredit la croyance largement répandue selon laquelle l'énergie propre est trop coûteuse à mettre en œuvre au stade actuel. Selon l'étude, le coût de la production d'énergie à partir de panneaux solaires a chuté de 60 % au cours des dernières années seulement. Cela réduit également le coût de la production d'électricité à partir d'autres sources d'énergie renouvelables, notamment les éoliennes, l'énergie hydroélectrique, les concentrateurs solaires thermiques et les biocombustibles. "L'un des mythes promus par les lobbyistes de l'industrie est le prix exorbitant des énergies renouvelables", déclare Adnan Amin, directeur de l'IRENA. "Dans le même temps, les chiffres montrent le contraire. La production d'électricité peut concurrencer de nombreuses technologies traditionnelles à base de combustibles fossiles." Il convient de noter que les investissements dans les énergies alternatives connaissent également une croissance très rapide : ils s'élevaient à environ 2011 milliards de dollars en 260. Outre les avantages évidents de la production d'énergie, cela créera au moins quatre millions de nouveaux emplois dans le secteur manufacturier des régions rurales. régions des pays en développement. Les perspectives des énergies alternatives ont récemment été très clairement démontrées par l'Allemagne. Dans ce pays, les panneaux solaires ont produit un record de 25 GWh d'électricité les 26 et 2012 mai 22. Cela équivaut à l'exploitation de 20 centrales nucléaires.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Thermomètre pour smartphone

▪ Steak de fibres musculaires artificielles

▪ masque de fleurs

▪ Les propriétaires de chiens vivent plus longtemps

▪ Chargeurs de véhicules électriques de McDonald's

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section site Limiteurs de signaux, compresseurs. Sélection d'articles

▪ article Capture pour la cueillette des fruits au sol. Conseils pour le maître de maison

▪ article Pourquoi, il y a deux siècles, des gens spéciaux en Angleterre crachaient des pois dans les fenêtres des maisons ? Réponse détaillée

▪ Article Anacyclus officinalis. Légendes, culture, méthodes d'application

▪ article Antenne raccourcie de 160 mètres. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ Les plantes pompent l'eau des racines vers les feuilles. Expérience chimique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site

www.diagramme.com.ua
2000-2024