Дроссель для фильтрации синтезированной синусоиды., Нужны рекомендации по намотке. Опции

[DL36]

Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.

[Guest_orthodox_*]

Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.

В насыщение все же входит.. Что значит - фильтрует красиво? У Вас всего один дроссель? Возможно, будет веселее применить двухзвенную фильтрацию, попробуйте, считается легче. Один накопительный, один чисто для фильтрации,отполировать.. Частота у Вас низковата, наверное придется так...
А чтобы 2/3 падало.. это что-то с измерениями не то... Изначально до включения нагрузки померили вместе с ВЧ составляющей, наверное...

[DL36]

В насыщение все же входит.. Что значит - фильтрует красиво? У Вас всего один дроссель?

Трех фазный мост и планируется три Г фильтра.

Возможно, будет веселее применить двухзвенную фильтрацию, попробуйте, считается легче. Один накопительный, один чисто для фильтрации,отполировать.. Частота у Вас низковата, наверное придется так...

Можес схемку? я в этой области полностью плаваю. Частоту повысит не могу, 20 кГц предел для транзисторов.

А чтобы 2/3 падало.. это что-то с измерениями не то... Изначально до включения нагрузки померили вместе с ВЧ составляющей, наверное...

Сейчас перестроил на две фазы сдвиг 180 гр, смотрю осциллографом.

[Guest_orthodox_*]

Трех фазный мост и планируется три Г фильтра.

Можес схемку? я в этой области полностью плаваю. Частоту повысит не могу, 20 кГц предел для транзисторов.

Сейчас перестроил на две фазы сдвиг 180 гр, смотрю осциллографом.

Схемка-то простая - два "Г" подряд. Но великоваты получаются элементы на 800 вт.
А для чего IGBT при таких напряжениях? Чем просто полевики не устроили?

[DL36]

Схемка-то простая - два "Г" подряд. Но великоваты получаются элементы на 800 вт.

Как бы объем феррита посчитать, может есть утилиты производителей.

А для чего IGBT при таких напряжениях? Чем просто полевики не устроили?

На входе 220 -115 применил модуль irams10up60 поскольку он достаточно компактен, а это не самое последнее требование. Подобного модуля с полевиками не нашёл.

[Максим Зиновьев]

На одном колечке мотаете три обмотки фаз по типу common choke в фильтре питания.
Только колечко желательно из u-металла

Как бы объем феррита посчитать, может есть утилиты производителей.

Гляньте micrometals

Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Упс, сразу не увидел. Дык из-за фильтра может и пробивать. А зачем вообще фильтровать? Повесьте три RC на - Или соедините их звездой


Вот, смотрите, как забавно прошивает трёхфазные фильтры питания в районе клемм в инвертерных кондиционерах




Такшта. Чего ожидать от игбт

[DL36]

На одном колечке мотаете три обмотки фаз по типу common choke в фильтре питания.
Только колечко желательно из u-металла

И наверно можно без зазора. А что такое u метал. Это намотать на Ш образном сердечнике прямо три обмотки пойдет?

Гляньте micrometals
Упс, сразу не увидел. Дык из-за фильтра может и пробивать. А зачем вообще фильтровать? Повесьте три RC на - Или соедините их звездой
Вот, смотрите, как забавно прошивает трёхфазные фильтры питания в инвертерных кондиционерах




Такшта. Чего ожидать от игбт

Инвертор питает радар, если не фильтровать то помеха сильно гадит.

Похоже мой случай, на кольце три обмотки по секциям. А какое назначение фильтра? Уменьшить dU/dt или ещё чего. Какая индуктивность обмоток? у меня есть постоянная составляющая тока а там?
Кондёры фильтра соединены в звезду или ещё как?

[Максим Зиновьев]

А какое назначение фильтра?

Это обычный помеховый сетевой фильтр устройства. Разве у вашего задача другая ?

И наверно можно без зазора. А что такое u метал.

Да, на cool-mu и надо без зазора.

Мю-металл - эта такая ху... Короче, дисперегированные шибко мелкие металлические кусочки в диэлектрическом связующем. Зазор встроенный в колечко ужО получается. В примере того, что у вас есть - это колечко дросселя групповой стабилизации в комповом БП. там мю где-то 70.

Это намотать на Ш образном сердечнике прямо три обмотки пойдет?

Я и хотел посоветовать вам готовый трёхфазный 400 Гц дроссель на Ш или ПЛ с самого начала Только где его теперь возьмёшь?

П.С. Диск микрометалса есть, только, э-эээ, мы сегодня отмечаем 91-ю годовщину со дня ВОСР и уже порядком пьяны. Но если вы хорошо попросите....

[DL36]

Это обычный помеховый сетевой фильтр устройства. Разве у вашего задача другая ?

Наверно другая, хотя как посмотреть, мне надо из ШИМа модулированного синусоидой выделить именно синусоиду а все остальное отсечь

Мю-металл - эта такая ху... Короче, дисперегированные шибко мелкие металлические кусочки в диэлектрическом связующем. Зазор встроенный в колечко ужО получается. В примере того, что у вас есть - это колечко дросселя групповой стабилизации в комповом БП. там мю где-то 70.

Тогда наверно не подойдет, индуктивность будет мала, а мне надо 6 мили Генри.

Я и хотел посоветовать вам готовый трёхфазный 400 Гц дроссель на Ш или ПЛ с самого начала Только где его теперь возьмёшь?

Нашёл и пробовал, греется не слабо.

[Максим Зиновьев]

Нашёл и пробовал, греется не слабо.

Он и будет греться, надо индуктивность снижать, а ёмкость увеличивать.

Вот ближайшая метода http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=496494

И вот рекомендации микрометалса по выбору сердечников

Прикрепленные файлы

 PC_L_p60_p64.pdf ( 377.52 килобайт ) Кол-во скачиваний: 101

 

[DL36]

Он и будет греться, надо индуктивность снижать, а ёмкость увеличивать.

Спасибо. На феррите не греется. Видимо я все же неточно віразился, мне надо фильтр между инвертором и нагрузкой а не между инвертором и сетью.
О помехах в сеть я пока не задумывался это следующий этап.

Разобрался с падением напряжения на фильтре, действительно для 550 Гц и тех значений и трёх фаз так и есть. Первоначально я считал однофазный вариант, отсюда и ошибка. 50 Гц легче фильтруется.

Вопрос возник, в мостовых схемах демпферные цепочки применяют? Посмотрел осциллограммы, дроссель дает не слабые выбросы амплитудой до 600 в а это предельное значение. У меня мост шунтирован кондёром 2200 pF получается мало.

[Максим Зиновьев]

мне надо фильтр между инвертором и нагрузкой а не между инвертором и сетью.

А это без разницы, куда гадить - в сеть или в нагрузку Принцип фильтрации одио и тот же

Вопрос возник, в мостовых схемах демпферные цепочки применяют?

Повесьте три RC на - Или соедините их звездой

[barabek]

Собрал трех-фазный инвертор в основе синтезированная ШИМ синусоида, в основу положен an900 от микрочипа. Работал на движок 800 ват без особых проблем.

Но в моем случае это генератор питания для автоматики 48 Вольт 550 Гц решил отфильтровать, по расчету получился фильтр Г образный фильтр 6 мН 2.2 uF. Опыта тут у меня никакого.
Купить подобный дроссель не нашёл где надо 7А. Намотал на кольце с прорезью, фильтрует красиво, в насыщение не входит. Нагрузил ампером (лампочка) на дросселе падает под нагрузкой 2/3 напряжения, вроде не должно так быть. Если гружу больше пробивает IGBT транзисторы либо защитные диоды.

Если у кого есть опыт подскажите куда двигаться, частота ШИМ 19,8 кГц.

Была похожая задача. Только на сельсины 500Гц и несущая ~17кГц. Помогла статья от IRF "AN- 1095 Design of the Inverter Output Filter for Motor Drives with IRAMS Power Modules". Извините, подстегнуть ее не могу. Если не найдете, напишите вышлю с работы, дома интернет GPRS - тупит. Там как раз описано, какой нужно демпфирующий резистор последовательно с конденсатором. Дроссели первоначально мотали сами (не я!), на пермолое, кажется. Из старых запасов. Потом нашли у эпкоса индуктивности. Сейчас не могу сказать марку, поищите у них. По размеру диаметром порядка 40мм, высотой около 25-30мм, синенькие . На 1.2мГн (или около того, уже не помню) на 10А. Не найдете - пишите, на работе посмотрю марку. Получили фильтр из этого дросселя, кондер 1мкФ и резистор на 27-30 Ом. Частота среза около 4,5кГц. По расчетам резистор получался больше - порядка 200 Ом. Но он, пес, грелся. Плюнул, уменьшил. Все нормально работает. Таких фильтров 3 шт, на каждую фазу. Падение напряжения на индуктивности для основной гармоники dU=2*pi*F*L=4.1В.
На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0, следовательно и поток в сердечнике равен 0. А раз поток равен 0, то индуктивного сопротивления нет. Да, фронты ШИМа срезаться конечно будут из-за неодновременности моментов открытия плечей, но чистую синусоиду напряжения не получить. Так мне кажется.
Самому мотать муторно будет, но можно. Лучше мотать на материалах типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.

[Максим Зиновьев]

На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0,

Ух, ты! А можно по-подробнее?

типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.

Пермаллой наоборот обладает жутко высокой мю, круче даже железа

[DL36]

Была похожая задача. Только на сельсины 500Гц и несущая ~17кГц. Помогла статья от IRF "AN- 1095 Design of the Inverter Output Filter for Motor Drives with IRAMS Power Modules". Извините, подстегнуть ее не могу. Если не найдете, напишите вышлю с работы, дома интернет GPRS - тупит. Там как раз описано, какой нужно демпфирующий резистор последовательно с конденсатором.

Спасибо єто как раз то, что я искал, о резисторах читал но не видел методики расчета, а с наскока не получилось.

Дроссели первоначально мотали сами (не я!), на пермолое, кажется. Из старых запасов. Потом нашли у эпкоса индуктивности. Сейчас не могу сказать марку, поищите у них. По размеру диаметром порядка 40мм, высотой около 25-30мм, синенькие . На 1.2мГн (или около того, уже не помню) на 10А. Не найдете - пишите, на работе посмотрю марку. Получили фильтр из этого дросселя, кондер 1мкФ и резистор на 27-30 Ом. Частота среза около 4,5кГц. По расчетам резистор получался больше - порядка 200 Ом. Но он, пес, грелся. Плюнул, уменьшил. Все нормально работает. Таких фильтров 3 шт, на каждую фазу. Падение напряжения на индуктивности для основной гармоники dU=2*pi*F*L=4.1В.

Если не сложно, я как раз заказ формирую, помогло бы

На одном сердечнике я бы не мотал. Ведь суммарный ток трех фаз равен 0, следовательно и поток в сердечнике равен 0. А раз поток равен 0, то индуктивного сопротивления нет. Да, фронты ШИМа срезаться конечно будут из-за неодновременности моментов открытия плечей, но чистую синусоиду напряжения не получить. Так мне кажется.
Самому мотать муторно будет, но можно. Лучше мотать на материалах типа пермалоя, с низкой магнитной проницаемостью.

Насколько хороша синусоида получилась?

[barabek]

Спасибо єто как раз то, что я искал, о резисторах читал но не видел методики расчета, а с наскока не получилось.
Если не сложно, я как раз заказ формирую, помогло бы
Насколько хороша синусоида получилась?

Ой, немного обманул они на 6А, 0.7мГн (маркировка B82615-B2602-M 1), Вам требуется 7А - не подходит.
Но мы на еще одни ставили B82627-F2802-M1 на 8А 2*0,35мГн. Соединяем последовательно - получаем 0,35*(2^2)=1.4мГн. Но они побольше размером 63*35мм, тоже круглые.
Еще мой обман : схема фильра у нас несколько не такая, как я первоначально описал. Стоят дроссели, за ними кондеры по 1мкФ в треугольник (без резисторов), а также от выходов дросселей на минус питания RC-цепи 2,2нФ(630В) и 27 Ом от выбросов напряжения и, соответственно, лучшей ЕМС.
Забыл отметить. Так как дроссели ставятся в каждую фазу, а C соединяются в треугольник, то получается что величину дросселей выбирать нужно в 2 раза меньше от расчетного. Понятно почему - между каждыми 2мя фазами работают по 2 катушки. Вот почему у нас на обмотках синхронизации стоит по 0,7 мГн, в сумме 1,4. Еще один момент. Не забудьте про нагрузку. Иначе, если у Вас, например, на входе емкости бешенные, то это нужно учесть, чтобы уйти от резонансов.
По поводу качества синусоиды. Сейчас к сожалению не могу привести осцилограмму - все продали А словами - видна нормальная но, конечно, "волосатая" синусоида. Длинна "шерсти" - процентов 5 от амплитуды. Боюсь соврать, прибор давно в производстве. А если рассчетно, то используя преобразование Фурье ШИМа, величина основной гармоники несущей что-то около 20-30%(точно не помню, беру по максимуму) от амплитуды модулирующего сигнала (500Гц), т.е. 48*0,25=12В. При этом сопротивление катушки на этой частоте Xl=2*pi*f*L=2*pi*19000*1.4e-3=167Ом, сопротивление конденсатора 1мкФ Xc=8Ом. Амплитуда несущей уменьшается в 22раза. Гармоники от несущей, еще меньшие по величине, уменьшаются еще более значительно

Ух, ты! А можно по-подробнее?

Могу легко соврать. У меня самого в голове еще не все уложилось. С теми же сетевыми фильтрами. Ведь там бывают и катушки "common mode" - как раз такие что Вы предлагаете, только трехфазные. А они работают только от синфазного выброса тока. Если посмотрите на их соединение - концами обеих обмоток к линии. Т.е. ток (нормальный - не могу подобрать определение) течет в одной обмотке (для, допустим, положительной полуволны) от начала к концу, а в другой наоборот. Следовательно их потоки взаимнопротивоположны и компенсируются. Вот что я имел в виду под словами "суммарный ток равен 0". А как только появляется синфазный выброс тока появляется поток, появляется ЭДС самоиндукции и соответственно катушка становится катушкой. Это же происходит, если токи не равны по величине.
А есть в сетевых фильтрах (в дорогих) катушки "differential mode", они как раз подавляют высшие гармоники.
Теперь всё это я проецирую на случай 3-х фаз. В той же литературе, что я указывал рассматривается вариант катушек на одном сердечнике. Но там другое предназначение фильтра - только для улучшения ЕМС. Зарезаются фронты ШИМа. Т.е. фильтр настраивается на высшие гармоники, сама несущая остается.

[evgeny_ch]

Посмотрите в библиотеке ихтика.
Источники вторичного электропитания. Под ред.Ю.И.Конева.1983.djvu (ок. 4М)
Там есть про фильтрацию шим.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Nov 9 2008, 08:44

[DL36]

Ой, немного обманул они на 6А, 0.7мГн (маркировка B82615-B2602-M 1), Вам требуется 7А - не подходит.
Но мы на еще одни ставили B82627-F2802-M1 на 8А 2*0,35мГн. Соединяем последовательно - получаем 0,35*(2^2)=1.4мГн. Но они побольше размером 63*35мм, тоже круглые.
Еще мой обман : схема фильра у нас несколько не такая, как я первоначально описал. Стоят дроссели, за ними кондеры по 1мкФ в треугольник (без резисторов), а также от выходов дросселей на минус питания RC-цепи 2,2нФ(630В) и 27 Ом от выбросов напряжения и, соответственно, лучшей ЕМС.
Забыл отметить. Так как дроссели ставятся в каждую фазу, а C соединяются в треугольник, то получается что величину дросселей выбирать нужно в 2 раза меньше от расчетного. Понятно почему - между каждыми 2мя фазами работают по 2 катушки. Вот почему у нас на обмотках синхронизации стоит по 0,7 мГн, в сумме 1,4.

Да именно в этом ошибка и состояла делал расчет для одной фазы и механически переносил на три. Конденсаторы в треугольник включить, как то не подумал.
Все же сделал расчёт для трёх фаз с резистором получается мягче характеристика.

Еще один момент. Не забудьте про нагрузку. Иначе, если у Вас, например, на входе емкости бешенные, то это нужно учесть, чтобы уйти от резонансов.

Буду следить и регулировать выход, ёмкости в нагрузке действительно большие, да ещё ток при старте всего 100 мА.

Посмотрите в библиотеке ихтика.
Источники вторичного электропитания. Под ред.Ю.И.Конева.1983.djvu (ок. 4М)
Там есть про фильтрацию шим.

Спасибо посмотрю.

[barabek]

Вы не указали какие IRAMS будете использовать. Там есть с буквой A или B на конце. Одни (А) без токовой защиты, другие (В) с ней встроенной. Может пригодиться.

[Guest_orthodox_*]

На входе 220 -115 применил модуль irams10up60 поскольку он достаточно компактен, а это не самое последнее требование. Подобного модуля с полевиками не нашёл.

И когда окончательно определитесь с фильтрами , окажется что они немаленькие все же...
тогда и стоит вспомнить, что задача позволяла использовать полевики, уйти на высокую частоту и малые потери в статике и в динамике... И на маленькие фильтрики...

А 6 штук полевичков в TO-220 ненамного больше по размеру... Зато радиатор будет меньше...

[DL36]

И когда окончательно определитесь с фильтрами , окажется что они немаленькие все же...
тогда и стоит вспомнить, что задача позволяла использовать полевики, уйти на высокую частоту и малые потери в статике и в динамике... И на маленькие фильтрики...

А 6 штук полевичков в TO-220 ненамного больше по размеру... Зато радиатор будет меньше...

DSPICи моторной серии мне пока недоступны применяю PIC18F2431 и несколько ограничен быстродействием. Я должен выдать следующее значение синусоиды за 505 тактов сейчас расчет следующей точки у меня занимает 146 тактов с учётом сохранения восстановления контекста но надо ещё ПИД регулятор по амплитуде посчитать ещё некоторые сервисные вещи обработать так, что сильно не разгонишься. Ну может до 30 кГц смогу поднять а далее стоп. Будут DSPICи тогда и подумаю.

[Guest_orthodox_*]

DSPICи моторной серии мне пока недоступны применяю PIC18F2431 и несколько ограничен быстродействием. Я должен выдать следующее значение синусоиды за 505 тактов сейчас расчет следующей точки у меня занимает 146 тактов с учётом сохранения восстановления контекста но надо ещё ПИД регулятор по амплитуде посчитать ещё некоторые сервисные вещи обработать так, что сильно не разгонишься. Ну может до 30 кГц смогу поднять а далее стоп. Будут DSPICи тогда и подумаю.

Как-то неправильно это. Впрочем, это на фильтрацию,возможно,не рассчитано...
А примостить ее можно было бы сюда, если сгладить в маломощных цепях и потом подать на вход ШИМ.
Но это,наверное, усложняет... А может и не страшно...

[DL36]

Как-то неправильно это. Впрочем, это на фильтрацию,возможно,не рассчитано...
А примостить ее можно было бы сюда, если сгладить в маломощных цепях и потом подать на вход ШИМ.
Но это,наверное, усложняет... А может и не страшно...

Да конечно, для управления двигателем фильтровать не надо. Но и выхода другого нет в маломощных цепях в принципе отфильтровать нельзя. Делать аналоговый генератор тоже не охота.

Но я уже определился и с фильтром и надо будет увеличить снаберную ёмкость да демпфирующие цепочки на каждую фазу, и думаю нормально будет.