Kondensator für Motorregler bestimmen

Gast #5804438
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.
Gast #5805053
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.
Gast #5807203
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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