Scelta condensatore filtro LC - Problema Imax

[AntonioCaruso]

Salve,
ho alcuni problemi sull'acquisto di condensatori (sto cercando da distributori online) per realizzare 3 filtri LC (uno per fase) collegati tra l'uscita di un inverter trifase di 100kVA e la rete BT a 400V/50 Hz e dal dimensionamento risulta una C=0,3 mF. ed L=0,5mH.

Ora sto guardando i siti dei distributori online per acquistare i componenti e mi stanno sorgendo molti dubbi:
1)Devo considerare solo il Vac o anche il Vdc?
2)Molti condensatori non riportano la corrente massima (che nel mio caso da simulazioni è intorno ai 60 A), ma tra tutti gli elettrolitici che ho visto nessuno si avvicina minimamente a quella corrente altri poi mi riportano solo la corrente massimo a frequenze dei kHz. Cosa sto sbagliando?

Se qualcuno potesse aiutarmi o chiarirmi questi aspetti specialmente il punto 2) gliene sarei immensamente grato.

[MarcoD]

di questo argomento sono poco competente, provo a fare le seguenti considerazioni:
Il filtro LC all'uscita dell'inverter serve:
a filtrare i disturbi (armoniche) emessi dall'inverter.
o
a rifasare il carico della linea (che però mi pare strano, se è la rete il carico non è noto, ma non me ne intendo).

Se 400 Vac di linea allora 220 Vac di fase.
Se condensatore da 0,3 mF millifarad (3000 300 microfarad) (che mostro di condensatore, ma nno me ne intendo )
I nel condensatore =200 230 * 6,28*50* 0,3 * 10^-3 = 20,7 A ricontrollate i calcoli, potrei sbagliare.
Potenza reattiva nel condensatore 220 * 20,7 = 4500 var non sono pochi !! Quanto è grosso?

La corrente nell'induttore vale: 100kW/(3fasi*220 V) = 151 A ?
XL = 6,28 * 50*0,5*10^-3 = 0,15 ohm
Vreattiva ai capi induttore 151 * 0,15 = 22 V ok

[AntonioCaruso]

Ti rispondo facendo maggior chiarezza:
Il filtro LC all'uscita dell'inverter serve a filtrare i disturbi per la power quality
Su ogni fase ci sono 230V efficaci (400 Vac/1,73) e quindi una tensione di picco di 325 V

La corrente nell'induttore vale: 100kW/(3fasi*220 V) = 151 A ?
XL = 6,28 * 50*0,5*10^-3 = 0,15 ohm
Vreattiva ai capi induttore 151 * 0,15 = 22 V ok

La corrente nell'induttore è 145 A, ma è quella efficace, la massima è 205 A
Comunque fortunatamente abbiamo già induttori con queste specifiche e non devo ordinarli, il problema sono le C.

I nel condensatore = 200 * 6,28*50* 0,3 * 10^-3 = 20,7 A ricontrollate i calcoli, potrei sbagliare.

Scusami non mi è chiaro a cosa si riferisce il valore 200, credo che volessi scrivere 230. Considerando la tensione massima sulla fase (326), poiché mi interessa la corrente massima che circola nel condensatore, ottengo una corrente Imax=30 A, ma dalle simulazioni misuriamo una corrente max di 60 ampere nel condensatore e purtroppo devo riferirmi a questo valore di corrente.

Potenza reattiva nel condensatore 220 * 20,7 = 4500 var non sono pochi !! Quanto è grosso?

Non lo so, questo è il problema, devo acquistarlo e non riesco a capire come sceglierlo dai vari siti di componenti online (non cito i siti perché non so se è contro il regolamento), mi servirebbe un aiuto per capire come lo devo acquistare.

[MarcoD]

Purtroppo non so aiutarti in modo utile.
Cerca dei filtri commerciali per trifase già assemblati, cerca di capire come sono fatti e che dimensioni hanno. (filtri EMI trifase,..., SCHAFFNER ) meglio comprare che progettare, dipende dalle quantità che prevedi di produrre, se sono tanti, comprane uno dalla concorrenza per reverse engineering .
Secondo me i condenatori elettrolitici non vanno bene. Forse una volta usavano i condensatori "carta e olio", ora poliestere ?.
Invece che un filtro a " L" potresti pensare a un filtro a "pigreco" , forse useresti due condensatori di minore capacità e taglieresti con una pendenza maggiore.
Da calcoli approssimati: F = 1/(6,28*sqrt(L*C)) = 1/(6,28*sqrt( 0,1*10^-3 * 0,3* 10^-3)) = circa 900 Hz è la frequenza di taglio che hai come requisito?.

[AntonioCaruso]

Secondo me i condenatori elettrolitici non vanno bene. Forse una volta usavano i condensatori "carta e olio", ora poliestere ?.

Non ho specifiche sul tipo di condensatore, per quei livelli di tensione mi avevano consigliato gli elettrolitici, ma posso comprare qualsiasi tipologia.

Invece che un filtro a " L" potresti pensare a un filtro a "pigreco" , forse useresti due condensatori di minore capacità e taglieresti con una pendenza maggiore.

Purtroppo non posso cambiare la tipologia del filtro poiché nelle specifiche del progetto di ricerca che sono state consegnate si è indicato un filtro LC e non si può realizzare un prototipo differente.

Proverò per ora a vedere se trovo filtri LC già realizzati con le mie specifiche e cerco di risalire ai condensatori che utilizzano.
Credevo che non fosse un problema trovare un condensatore con un Vmax di 350V e un Imax di 60A, come si complica la vita

[elfo]

per realizzare 3 filtri LC (uno per fase) collegati tra l'uscita di un inverter trifase di 100kVA e la rete BT a 400V/50 Hz e dal dimensionamento risulta una C=0,3 mF. ed L=0,5mH.
[cut]
gli elettrolitici

elettrolitici su un filtro in uscita ad un inverter????

Potresti per favore riportare:

- schema a blocchi inverter + filtro + carico
- formule / calcolo del dimensionamento

Prova a guardare:

http://www.ducatienergia.it/media/produ ... acitor.pdf

[AntonioCaruso]

Potresti per favore riportare:

- schema a blocchi inverter + filtro + carico
- formule / calcolo del dimensionamento

Nello schema la Vin è di 800 volt e l'uscita i filtri LC verranno collegati ad una rete trifase con tensione nominale di 400 V/50 Hz e proveremo questo prototipo solo con carichi equilibrati.
Ti riporto il dimensionamento di L e C dove la potenza è 100kVA:

La tensione di picco stellata della rete BT è
Vpicco_stellata_reteBT=(V_eff_concatenata ∙ √2)/√3=(400 ∙ 1,41)/1,73=326 V
La Imax della rete Bt (sovradimensionata del 20%) è 245 A
( I_picco= I_eff∙ √2 ∙ 1,2 dove I_eff= S/(√3 Veff_concatenata ) = 100000/(√3 ∙400)=144,3 A )

La tensione massima che riesco a fornire in uscita all'inverter trifase è circa 530 V.

Perciò la caduta massima accettabile su L è pari a 530-326= 207V facendo la formula inversa trovo L

L < ∆V/(ω∙I) =207,3/(2π∙50 ∙245 ) < 2,7 mH

Per vincoli costruttivi si è scelti L=0.5mH

Di conseguenza dalle formule inverse della frequenza di taglio w^2= (1/LC)si è scelta una C di 0.3 mF ottenendo una ft di circa 450 Hz (poiché come target avevamo 500Hz), oppure il massimo che possiamo avere per C è di 1mF avendo una ft di 225 Hz, più di questo non possiamo scendere.


Lo schema a blocchi è qui
https://drive.google.com/open?id=0B8JQL ... GZBNjBFMHM

[elfo]

Grazie per le info.

Non vedo come in questa applicazione possano funzionare condensatori elettrolitici.

Come ti avevo segnalato nel post precedente guarda, per esempio, il sito:

http://www.ducatienergia.it/product.php?lang=it&id=8&cat=3&product=5

ed in particolare la seier GP84 Power capacitor in tecnologia Polipropilene Metallizzato che dovrebbe soddisfare le specifiche di valore di capacita', tensione e corrente da te richieste:

http://www.ducatienergia.it/media/products/150722-0942-gp84-power-capacitor.pdf

[EcoTan]

problemi sull'acquisto di condensatori

Se vanno sulla distribuzione di energia, ti conviene rivolgerti al settore dei condensatori per rifasamento. Anche se il tuo uso è diverso, il componente è sempre quello.

[AntonioCaruso]

Grazie per le info.

Non vedo come in questa applicazione possano funzionare condensatori elettrolitici.

Come ti avevo segnalato nel post precedente guarda, per esempio, il sito:

http://www.ducatienergia.it/product.php?lang=it&id=8&cat=3&product=5

ed in particolare la seier GP84 Power capacitor in tecnologia Polipropilene Metallizzato che dovrebbe soddisfare le specifiche di valore di capacita', tensione e corrente da te richieste:

http://www.ducatienergia.it/media/products/150722-0942-gp84-power-capacitor.pdf

Sisi, ho appena finito di vedere il datasheet e sono ottimi, ho già contattato la ducati energia per acquistarli. Ti ringrazio immensamente, stavo vagando nel buio e mi hai risollevato , un grazie anche agli altri utenti che mi hanno dedicato del tempo e risposto.


Riguardo gli elettrolitici, mi avevano consigliato (docenti) che per quelle tensioni di solito si utilizzano gli elettrolitici, forse sarò stato poco chiaro io a far capire per cosa li dovessi utilizzare, mah


P.s. x Ecotan: grazie per l'info valuterò anche quelli