In che modo il reattore filtro LCL raggiunge il filtro efficiente e la soppressione della risonanza?

Il reattore al filtro LCL si basa sul tradizionale filtro LC, aggiungendo un componente di induttanza (L2) e introducendo strategie di controllo avanzate per formare una doppia struttura di controllo a circuito chiuso. Questa struttura migliora significativamente le capacità di filtraggio delle prestazioni e della risonanza del reattore del filtro LCL.

Nel Reattore filtro LCL , il primo induttore (L1) e il condensatore (C) si combinano per formare il primo ciclo chiuso, che è principalmente responsabile della regolazione della frequenza di risonanza del filtro. Regolando accuratamente i parametri dell'induttore L1 e del condensatore C, il filtro può ottenere un filtro efficiente all'interno di un intervallo di frequenza specifico, ovvero consentendo i segnali all'interno di un determinato intervallo di frequenza da superare mentre si attenua o bloccano i segnali ad altre frequenze.

Il secondo induttore (L2) forma un secondo anello chiuso con la corrente di uscita o l'unità di monitoraggio della tensione e il controller di feedback. Questo circuito chiuso si concentra sul monitoraggio e sulla regolamentazione in tempo reale della corrente di uscita del filtro o della tensione. Attraverso il meccanismo di feedback, quando viene rilevato un cambiamento nel sistema (come il verificarsi di risonanza), il secondo ciclo chiuso può regolare rapidamente i parametri del filtro per ottenere una soppressione efficace dei problemi di risonanza.

La doppia strategia di controllo a circuito chiuso del reattore del filtro LCL è la chiave per ottenere efficienti filtraggio e soppressione della risonanza. Di seguito vengono introdotti i principi di lavoro dei due anelli chiusi.

Il primo ciclo chiuso: regolazione della frequenza risonante
Nel reattore del filtro LCL, il primo circuito chiuso controlla la frequenza di risonanza del filtro regolando accuratamente i parametri dell'induttore L1 e del condensatore C. Questo processo comporta calcoli matematici complessi e pratiche di ingegneria.

È necessario determinare l'intervallo di frequenza armonica che il filtro deve sopprimere. Questo è generalmente determinato in base alle specifiche del sistema di elettronica di potenza, come le caratteristiche di uscita di un convertitore di frequenza, l'alimentazione UPS o il sistema di energia rinnovabile.

Attraverso il calcolo teorico o l'analisi della simulazione, trova la combinazione dei parametri di induttore L1 e il condensatore C che può soddisfare questo requisito. Ciò comporta considerazioni in molti aspetti come le caratteristiche di impedenza e la risposta in frequenza del filtro.

Durante il processo di produzione effettivo, il controllo e i test precisi vengono utilizzati per garantire che i parametri dell'induttore L1 e del condensatore C soddisfino i requisiti di progettazione, raggiungendo così un filtro efficiente del filtro all'interno di un intervallo di frequenza specifico.

Il secondo ciclo chiuso: monitoraggio e regolazione in tempo reale
Il secondo ciclo chiuso monitora le variazioni della corrente di uscita del filtro o della tensione in tempo reale e regola rapidamente i parametri del filtro in base all'uscita del segnale da parte del controller di feedback per ottenere una soppressione efficace dei problemi di risonanza.

Questo processo di solito include i seguenti passaggi:
Unità di monitoraggio: monitora le variazioni della corrente di uscita del filtro o della tensione in tempo reale. Ciò può essere ottenuto da sensori o circuiti di misurazione.
Elaborazione del segnale: amplificare, filtrare e elaborare digitalmente i segnali monitorati per le successive analisi e controllo.
Controller di feedback: in base al segnale elaborato, calcola i valori dei parametri che devono essere regolati ed emergono il segnale di controllo. I controller di feedback di solito utilizzano algoritmi di controllo avanzato, come il controllo PID, il controllo fuzzy o il controllo della rete neurale.
Regolazione dei parametri: secondo il segnale di uscita del controller di feedback, regolare i parametri del filtro, come la permeabilità magnetica dell'induttore L2, la capacità del condensatore C, ecc. Questo può essere raggiunto mediante un regolatore, un reostat o un controller digitale, per esempio.
Valutazione dell'effetto: valutare l'effetto dopo l'adeguamento monitorando le variazioni della corrente di uscita del filtro o della tensione in tempo reale. Se esiste ancora il problema di risonanza, continuare a regolare i parametri fino a ottenere un effetto di filtraggio soddisfacente.

Il reattore a filtro LCL, con la sua unica struttura a doppio controllo a circuito chiuso, ha dimostrato molti vantaggi nei sistemi elettronici di potenza:
Filtro ad alta efficienza: regolando accuratamente i parametri dell'induttore e del condensatore, il reattore del filtro LCL può ottenere un filtro ad alta efficienza all'interno di un intervallo di frequenza specifico, ridurre il contenuto armonico e migliorare la qualità dell'alimentazione.
Suppressione di risonanza: la seconda funzione di monitoraggio e regolazione in tempo reale a circuito chiuso consente al reattore del filtro LCL di rispondere rapidamente alle variazioni del sistema, sopprimere efficacemente i problemi di risonanza e proteggere le apparecchiature e i sistemi elettronici di potenza dai danni.
Elevata stabilità: la doppia struttura di controllo a circuito chiuso consente al reattore filtro LCL di regolare i propri parametri più rapidamente quando si affrontano le modifiche del sistema per adattarsi al nuovo ambiente di potenza, migliorando così la stabilità del filtro.
Velocità di risposta rapida: attraverso il meccanismo di feedback, il reattore del filtro LCL può rispondere rapidamente ai cambiamenti nel sistema, ottenere una rapida regolazione e migliorare la velocità di risposta del sistema.
Ampia applicazione: il reattore al filtro LCL è ampiamente utilizzato in convertitori di frequenza, alimentatori UPS, sistemi di energia rinnovabile e altri campi, diventando un'attrezzatura importante per migliorare la qualità dell'energia e garantire un funzionamento stabile del sistema.
Nelle applicazioni pratiche, i reattori a filtro LCL devono essere personalizzati e ottimizzati in base alle caratteristiche di specifici sistemi elettronici di potenza. Ciò include la selezione dei parametri di induttori e condensatori, la formulazione delle strategie di controllo e l'ottimizzazione delle strutture del filtro. Attraverso una progettazione e ottimizzazione precise, i reattori al filtro LCL possono funzionare in modo ottimale in applicazioni pratiche e fornire un forte supporto per il funzionamento stabile dei sistemi elettronici di potenza.