Hallo Leute, ich tue mich gerade schwer bei der Berechnung eines (Zwischenkreis-)Kondensators für einen Dreiphasen Motorregler (BLDC Regler) und würde mich freuen, wenn sich jemand meine Herleitung ansehen könnte. In vielen Appnotest heißt es schlicht weg "Nimm einen sehr großen Elko", in anderen wird gesagt, nimm 10µF je Ampere Ausgangsstrom. Die wenigen mit Rechnungsgrundlage kann ich nicht nachvollziehen oder liefern bei mir andere Ergebnisse als die Beispiele zeigen. So zum Beispiel im "UM2458" von ST für einen 5KW BLDC Treiber. Dort gibt es in dem Usermanual (https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/user_manual/group1/2c/06/10/e8/72/db/4a/8d/DM00530084/files/DM00530084.pdf/jcr:content/translations/en.DM00530084.pdf) auf Seite 10 Kapitel 6 eine Formel für die Auslegung des RMS Stroms angegeben. Wenn ich aber die Beispielwerte in die dortige Formel einsetze, bekomme ich ein um Faktor 3 größeren RMS Strom heraus als da steht:-( Vielleicht kann das von euch jemand verifizieren. Noch dazu habe ich keine Ahnung, wie sie dann auf die Kapazität vom 6mF gekommen sind - es sei denn, sie haben nur den Rippelstrom als Auslegung genommen und den solange geteilt, bis ein x-beliebiger Kondensator duzende male parallel passte. Dann habe ich die Formel des Glättungskondensators erinnert... Also flux https://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator angesehen und die Formel C = I x Δt/ΔU erinnert ;) Also gut: 50Hz Sinus (gleichgerichtet also 100Hz positive Wellen), 10mA Strom und 0,1V Welligkeit machen 1000µF. Okay, das verstehe ich und kann es nachvollziehen. Aber kann ich das auf einen BLDC Regler anwenden? Also in meinem konkreten Fall habe ich folgende Randbedingungen: - 24Vdc Versorgung - 5A Motorphasenstrom - 30kHz PWM-Frequenz - Restwelligkeit die auf dem 24V Netz erzeugt werden darf sind 0,5V Ich nehme an (lasse mich da aber gerne eines besseren belehren), die Frequenz von 30 kHz verdreifacht sich, da die drei Phasen zueinander versetzt sind und dies für den Kondensator somit wie 90kHz aussieht. also C = 5A x ((1,11x10^-5s)/0,5V) Ich würde dann auch eine Kapazität von rein rechnerisch ohne großzügigem Aufrunden auf 111µF kommen. Ist das falsch? Gibt es einen anderen ggf. richtigen Weg das zu berechnen? Ich tue mich mit "nimm einen großen" sehr schwer, da mir schlichtweg Erfahrungswerte fehlen.
Ich denke, ich liege mit den 90kHz daneben und es sind nur 30... Die Frequenzen überlappen sich ja nicht, da die Phasen ja zeitlich versetzt bestromt werden was dann 167µF @30kHz statt 56µF@90kHz (oben habe ich mich mit der Zeit verrechnet :-/) rechnerisch ergibt.
Um auf der sicheren Seite zu liegen, als erste Rechnung 0,5V Ripple für bei 30kHz PWM zu rechnen als erster Ansatz ist ok. In der Praxis ist ein Kondensator nicht "ideal" sondern hat auch noch eine parasitäre Induktivität und Widerstand. Daher tendiert man in der Regel zu größeren Kapazitätswerten. Zusätzlich werden öfters auch Keramikkondensatoren parallel geschaltet.
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