¿Cómo logra el reactor del filtro LCL filtrado y supresión de resonancia eficientes?

El reactor del filtro LCL se basa en el filtro LC tradicional, agregando un componente de inductancia (L2) e introduciendo estrategias de control avanzadas para formar una estructura de control de doble circuito cerrado. Esta estructura mejora significativamente el rendimiento de filtrado y las capacidades de supresión de resonancia del reactor del filtro LCL.

En el Reactor de filtro LCL , El primer inductor (L1) y el condensador (c) se combinan para formar el primer circuito cerrado, que es principalmente responsable de ajustar la frecuencia resonante del filtro. Al ajustar con precisión los parámetros del inductor L1 y el condensador C, el filtro puede lograr un filtrado eficiente dentro de un rango de frecuencia específico, es decir, lo que permite que las señales dentro de un cierto rango de frecuencia pasen al atenuar o bloquear las señales a otras frecuencias.

El segundo inductor (L2) forma un segundo circuito cerrado con la corriente de salida o la unidad de monitoreo de voltaje y el controlador de retroalimentación. Este circuito cerrado se centra en el monitoreo y la regulación en tiempo real de la corriente o voltaje de salida del filtro. A través del mecanismo de retroalimentación, cuando se detecta un cambio en el sistema (como la ocurrencia de resonancia), el segundo circuito cerrado puede ajustar rápidamente los parámetros del filtro para lograr una supresión efectiva de los problemas de resonancia.

La estrategia de control de doble circuito cerrado del reactor de filtro LCL es la clave para lograr un filtrado eficiente y una supresión de resonancia. Los principios de trabajo de los dos bucles cerrados se introducen a continuación.

El primer circuito cerrado: ajuste de frecuencia resonante
En el reactor del filtro LCL, el primer circuito cerrado controla la frecuencia resonante del filtro ajustando con precisión los parámetros del inductor L1 y el condensador C. Este proceso implica cálculos matemáticos complejos y prácticas de ingeniería.

Es necesario determinar el rango de frecuencia armónica que el filtro necesita suprimir. Esto generalmente se determina en función de los detalles del sistema electrónica de potencia, como las características de salida de un convertidor de frecuencia, suministro de energía UPS o sistema de energía renovable.

A través del cálculo teórico o el análisis de simulación, encuentre la combinación de parámetros del inductor L1 y el condensador C que puede cumplir con este requisito. Esto implica consideraciones en muchos aspectos, como las características de impedancia y la respuesta de frecuencia del filtro.

Durante el proceso de fabricación real, se utilizan un control y pruebas de proceso precisos para garantizar que los parámetros del inductor L1 y el condensador C cumplan con los requisitos de diseño, logrando así un filtrado eficiente del filtro dentro de un rango de frecuencia específico.

El segundo circuito cerrado: monitoreo y ajuste en tiempo real
El segundo bucle cerrado monitorea los cambios en la corriente de salida del filtro o el voltaje en tiempo real y ajusta rápidamente los parámetros del filtro en función de la salida de la señal por el controlador de retroalimentación para lograr una supresión efectiva de los problemas de resonancia.

Este proceso generalmente incluye los siguientes pasos:
Unidad de monitoreo: monitorea los cambios en la corriente de salida del filtro o el voltaje en tiempo real. Esto se puede lograr mediante sensores o circuitos de medición.
Procesamiento de señal: amplifique, filtre y procese digitalmente las señales monitoreadas para el análisis y control posteriores.
Controlador de retroalimentación: según la señal procesada, calcule los valores de los parámetros que deben ajustarse y emitir la señal de control. Los controladores de retroalimentación generalmente utilizan algoritmos de control avanzados, como control de PID, control difuso o control de red neuronal.
Ajuste de parámetros: según la señal de salida del controlador de retroalimentación, ajuste los parámetros del filtro, como la permeabilidad magnética del inductor L2, la capacidad del condensador C, etc. Esto se puede lograr mediante un regulador, un regulador, un Rheostat o un controlador digital, por ejemplo.
Evaluación del efecto: evalúe el efecto después del ajuste al monitorear los cambios en la corriente de salida del filtro o el voltaje en tiempo real. Si el problema de resonancia todavía existe, continúe ajustando los parámetros hasta que se logre un efecto de filtrado satisfactorio.

El reactor de filtro LCL, con su exclusiva estructura de control de doble circuito cerrado, ha demostrado muchas ventajas en sistemas electrónicos de potencia:
Filtrado de alta eficiencia: al ajustar con precisión los parámetros del inductor y el condensador, el reactor del filtro LCL puede lograr un filtrado de alta eficiencia dentro de un rango de frecuencia específico, reducir el contenido armónico y mejorar la calidad de la potencia.
Supresión de resonancia: la segunda función de monitoreo y ajuste en tiempo real de circuito real permite que el reactor del filtro LCL responda rápidamente a los cambios en el sistema, suprima de manera efectiva los problemas de resonancia y proteja los equipos y sistemas electrónicos de potencia del daño.
Alta estabilidad: la estructura de control de doble circuito cerrado permite que el reactor del filtro LCL ajuste sus propios parámetros más rápidamente al enfrentar los cambios del sistema para adaptarse al nuevo entorno de energía, mejorando así la estabilidad del filtro.
Velocidad de respuesta rápida: a través del mecanismo de retroalimentación, el reactor del filtro LCL puede responder rápidamente a los cambios en el sistema, lograr un ajuste rápido y mejorar la velocidad de respuesta del sistema.
Aplicación amplia: el reactor de filtro LCL se usa ampliamente en convertidores de frecuencia, suministros de energía UPS, sistemas de energía renovable y otros campos, convirtiéndose en un equipo importante para mejorar la calidad de la potencia y garantizar un funcionamiento estable del sistema.
En aplicaciones prácticas, los reactores de filtro LCL deben ser personalizados y optimizados de acuerdo con las características de sistemas electrónicos de potencia específicos. Esto incluye la selección de parámetros de inductores y condensadores, formulación de estrategias de control y optimización de estructuras de filtro. A través de un diseño y optimización precisos, los reactores de filtro LCL pueden funcionar de manera óptima en aplicaciones prácticas y proporcionar un fuerte soporte para la operación estable de los sistemas electrónicos de potencia.