मोटर ड्राइव में बड़े मूल्य के एकल बस संधारित्र के बजाय छोटे मूल्य समाई के कई बस कैपेसिटर क्यों हैं?


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सभी पेशेवर डीसी, बीएलडीसी या पीएमएसएम मोटर नियंत्रक जिन्हें मैंने देखा है ( सेवकोन आदि) बड़ी संख्या में डीसी बस कैपेसिटर समानांतर में जुड़े हुए हैं। उनकी समाई लगभग 100 --F - 220 aroundF होती है। 4700 10000F या 10000 beF जैसे बड़े मूल्य का एक भी संधारित्र अधिक सुविधाजनक नहीं होगा?

क्या यह बड़े उछाल के प्रवाह के कारण होता है जब भी ये नियंत्रक बैटरी या अन्य उच्च विद्युत ऊर्जा स्रोतों से जुड़े होते हैं?

जवाबों:


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यकीन है कि पर्याप्त समाई एक पैरामीटर है। लेकिन कैपेसिटर में श्रृंखला प्रतिरोध होता है जो एक संधारित्र से कितना शिखर वर्तमान खींच सकता है, यह सीमित करता है। कैपेसिटर में श्रृंखला इंडक्शन भी होता है जो सीमित करता है कि आप कितनी तेजी से चोटी के वर्तमान को बाहर निकाल सकते हैं। समानांतर में कई छोटे कैपेसिटर होने से श्रृंखला प्रतिरोध और अधिष्ठापन दोनों कम हो जाते हैं।


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हो सकता है कि आपको जोड़ना चाहिए कि बड़े कैपेसिटर में छोटे लोगों की तुलना में अधिक इंडक्शन होता है, इसलिए छोटे कैप का एक गुच्छा जिसकी कुल कैपेसिटेंस एक बड़ी कैप के बराबर होती है, सिंगल, बड़े कैप की तुलना में कम समग्र इंडक्शन होगा।
DKNguyen

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बाड़े में एक सुविधाजनक स्थान पर फिट होने के लिए उच्च तरंग वर्तमान क्षमता, कम ईएसआर और कभी-कभी बेहतर फॉर्म फैक्टर (उदाहरण के लिए छोटा) होता है।

संधारित्र के अधिक सतह क्षेत्र का अर्थ है अधिक शक्ति अपव्यय क्षमता, अन्य सभी चीजें समान होना।


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अन्य उत्तरों ने पहले से ही मुख्य कारकों का उल्लेख किया है जो उस विकल्प को निर्धारित करते हैं: कम कुल ईएसआर, कम कुल अधिष्ठापन, बेहतर गर्मी हैंडलिंग क्षमता, आदि।

मैं एक और पहलू जोड़ूंगा जिसे उपेक्षित किया गया है: विश्वसनीयता

यदि आपके पास बस एक बड़ा संधारित्र है, तो एक बार यह विफल हो जाता है, तो आपको एक गैर-वाणिज्यिक प्रणाली के साथ छोड़ दिया जाता है। इसके अलावा, एक बड़ी टोपी आस-पास के घटकों को अधिक नुकसान पहुंचा सकती है अगर यह शानदार रूप से विफल हो जाए।

समानांतर में कई कैप होने से आपको उन प्रभावों को कम करने में मदद मिलती है जब आपके पास एक टोपी नहीं खुलती है, क्योंकि अन्य अभी भी वहां होंगे। यहां तक ​​कि आप सिस्टम को अतिरेक को ध्यान में रखते हुए डिजाइन कर सकते हैं, यानी न्यूनतम की तुलना में अधिक कैप जोड़कर आपको अन्य बाधाओं की आवश्यकता होगी।

कंपन के खिलाफ धीरज के साथ भी समस्याएं हैं (यह बड़ी मोटर्स से निपटने के दौरान विशेष रूप से प्रासंगिक है)। एक एकल, बड़े संधारित्र को कंपन के अधीन होने पर यांत्रिक रूप से अधिक जोर दिया जा सकता है। टोपी का बड़ा द्रव्यमान यंत्रवत रूप से प्रतिध्वनित हो सकता है और इसके टर्मिनलों या इसके बढ़ते बिंदुओं पर एक बड़ा तनाव उत्पन्न कर सकता है, जिससे टोपी की यांत्रिक विफलता या पीसीबी से जुड़ी होती है।

छोटे कैपेसिटर, चूंकि उनके पास कम द्रव्यमान होता है, उनमें जड़ता कम होती है, इसलिए वे कंपन या झटके के कारण कम यांत्रिक तनाव का अनुभव करते हैं और करते हैं। इसलिए यांत्रिक तनाव और समस्याओं के कारण होने वाले झटके से बचने के लिए उचित तनाव से राहत के लिए डिजाइन (और सस्ता) करना भी आसान है।


मुझे लगता है कि समानांतर में पर्याप्त कैपेसिटर के साथ, एक छोटी असफलता स्वयं स्पष्ट हो जाएगी ... एक तरह से।
रैकैंडबॉमनमैन

कंपन शारीरिक तनाव का एकमात्र स्रोत नहीं है। कैपेसिटर प्लेट्स को इलेक्ट्रोस्टैटिक बल द्वारा यांत्रिक रूप से विकृत किया जाता है।
पीटर

@PeterWone आप सही हैं, लेकिन उन बलों को संधारित्र के डिजाइन के लिए जिम्मेदार माना जाता है, क्योंकि वे उस वोल्टेज पर निर्भर करते हैं जो संधारित्र से चार्ज किया जाता है। इसलिए यदि एक संधारित्र को 250Vac (rms) के लिए रेट किया गया है, तो मुझे लगता है कि संधारित्र की रेटिंग करते समय डिजाइनरों ने उन ताकतों को ध्यान में रखा। BTW, मैंने कभी नहीं सुना है कि कैपेसिटर उन बलों द्वारा क्षतिग्रस्त हो सकते हैं, लेकिन मेरा ज्ञान पक्षपाती हो सकता है क्योंकि मेरा अनुभव अनिवार्य रूप से "लोइश" वोल्टेज भागों ("240Vac साधन या कम वोल्टेज डीसी) के साथ है। दूसरी तरफ, कुछ डेटाशीट्स में डेटा होगा। कंपन और यांत्रिक झटके की क्षमता के बारे में।
लोरेंजो दोनाती

@LorenzoDonati चीजें जो एक घटक के जीवनकाल को प्रभावित करती हैं, उन्हें इस हद तक ध्यान में रखा जाता है कि वे वारंटी दायित्वों को प्रभावित करते हैं। वहाँ एक लागत / लाभ व्यापार बंद है। आप इसके बारे में सही हैं कि कम मूल्यों पर कोई फर्क नहीं पड़ता।
पीटर वॉन

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कैपेसिटर शोर को फ़िल्टर करने और डिकॉप करने में मदद करते हैं। लेकिन संधारित्र का प्रत्येक एकल मान केवल एक विशेष आवृत्ति पर अच्छा होता है। इसमें कम से कम ESR (शोर को कम करने की उच्च क्षमता) मूल्यों की एक श्रृंखला का उपयोग करके प्रदान करता है व्यापक आवृत्ति सीमा पर अच्छी फ़िल्टरिंग क्षमता ।

ESR के कारण ताप कम होना । जैसे ही तरंग धाराएं कैपेसिटर के माध्यम से प्रवाहित होती हैं और जम जाती हैं, ESR वर्तमान प्रवाह (प्रतिरोधक के समान) का विरोध करता है। उच्च ESR का अर्थ है उच्च शक्ति अपव्यय (ताप के रूप में)। यह कैपेसिटर के तापमान को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है। उच्च तापमान कम समाई वे प्रदान कर सकते हैं। इसलिए, कई आवृत्ति बैंड पर कम ईएसआर एक वांछित पैरामीटर है जिसे एक एकल बग संधारित्र की तुलना में कई कैपेसिटर के संयोजन से प्रभावी रूप से प्राप्त किया जा सकता है।


आपको वह प्रतिबाधा ग्राफ कहां से मिला? यह वास्तव में उस तरह से काम नहीं करता है जहां आपको हमेशा सबसे अच्छा प्रदर्शन होने के साथ संधारित्र प्राप्त होता है। प्रत्येक संधारित्र द्वारा शुरू किए गए एलसी सर्किट के इंटरैक्शन द्वारा गठित एंटी-रेजोनेंस स्पाइक्स होते हैं।
DKNguyen


@DKNguyen मैं कई कैपेसिटर को साझा करने का केवल वर्तमान लाभ प्राप्त करना चाहता था ताकि प्रभावी प्रतिबाधा कम हो। मैं मानता हूं कि यह एंट्रेससोनेंस के साइड इफेक्ट के साथ आता है। मुझे भ्रमित न करें। निकाल देंगे।
उमर

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यह उत्पादन अनुकूलन चीज भी हो सकती है। यदि कोई उत्पाद पहले से ही 220uF कैपेसिटर का उपयोग करता है, तो अतिरिक्त 4700uF के बजाय उनका उपयोग करने से समझ में आ सकता है (हालांकि 20 के साथ एक टोपी की जगह थोड़ा चरम लगता है)। एक 4700uF टोपी के माध्यम से छेद होने की संभावना है, और यदि यह उत्पाद में एकमात्र छेद के घटक है, तो आप एक पूरे विनिर्माण कदम को बचा सकते हैं यदि आप इससे बच सकते हैं। यहां तक ​​कि अगर यह नहीं है, तो आपके स्टॉक को प्रबंधित करना आसान हो जाता है क्योंकि ऑर्डर करने के लिए कम भाग प्रकार होते हैं, और आप किसी उत्पाद को फिर से डिज़ाइन करने के जोखिम को कम करते हैं क्योंकि वह कैपेसिटर मॉडल उत्पादन से बाहर हो जाता है।


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उस ड्राइव की जरूरतों के लिए अनुकूलित एक एकल, कस्टम संधारित्र को शायद कुछ फायदे होंगे, यदि वह एकमात्र उत्पाद था जो आप बना रहे थे। लेकिन अगर आप दर्जनों अलग-अलग ड्राइव का निर्माण करते हैं, जैसा कि सभी ड्राइव निर्माता करते हैं, तो आप पूरे उत्पाद लाइन में आपूर्ति श्रृंखला को अनुकूलित करना चाहते हैं । इसका मतलब है कि संभव के रूप में कुछ बिल्डिंग ब्लॉक्स पर मानकीकरण, और वोल्टेज और कैपेसिटेंस रेटिंग के लिए विभिन्न संयोजनों में उनका उपयोग करना।

इस मॉडल को समानांतर में दो कैप की जरूरत है, एक और श्रृंखला में दो की जरूरत है, दूसरे को चार की जरूरत है, दूसरे को बीस की जरूरत है, लेकिन आपको अभी भी स्टॉक करना है एक हिस्से । आपको खरीद में पैमाने की अर्थव्यवस्थाएं मिलती हैं, आपको जिस हिस्से की ज़रूरत होती है, उससे बाहर निकलने की संभावना कम होती है, और कुल मिलाकर स्टॉकिंग लागत कम होती है। बोनस अंक अगर यह एक ही हिस्सा है एक दर्जन अन्य ड्राइव निर्माता उपयोग कर रहे हैं, क्योंकि वे संभवतः उसी ड्राइव फ्रेम आकार का निर्माण कर रहे हैं जो आप हैं।

अब, अगर हम सिर्फ इस तरह से काम करने के लिए पावर मैग्नेटिक्स उद्योग प्राप्त कर सकते हैं ...


मुझे आशा है कि आप पावर मैग्नेटिक्स के बारे में उस थकाऊ टिप्पणी पर विस्तार करेंगे। क्या आपको मानकीकरण के लिए एक उपेक्षित अवसर दिखाई देता है?
पीटर वॉन

उच्च आवृत्ति पावर मैग्नेटिक्स के साथ मेरा अनुभव यह है कि वे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए सभी बीस्पोक डिजाइन हैं। यह मुझे पिछले जीवन में बहुत समय बचा लेगा अगर किसी के पास चुनने के लिए कुछ निर्धारित भाग होते।
स्टीफन Collings

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मुझे लगता है कि यह निर्माता के लिए सबसे अच्छा विकल्प है। आखिरकार, मुझे जो भी लागत कम लगती है, वह इसके लिए पसंदीदा विकल्प होगा।


यह हमेशा सस्ता होने का एक मामला नहीं है, आम तौर पर कई ट्रेड-ऑफ होते हैं जिन्हें पूरा करना होता है, क्योंकि एक विशेष घटक जो आप चाहते हैं वह सब कुछ आम तौर पर महंगा होता है, घटकों का आकार आकार और वजन को प्रभावित करता है। डिवाइस जो बड़े कैपेसिटर के लिए हाथ से निकल जाता है, समान रूप से सैकड़ों सबसे सस्ते कैपेसिटर को नीचे फेंकने से विनिर्माण अधिक कठिन हो जाता है। और वारंटी के साथ आपको काटने के लिए वापस आ सकता है।
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