Энэ долоо хоногт бид өнгөрсөн долоо хоногийн нийтлэлээ үргэлжлүүлнэ.

1.2 Электролитийн конденсатор

Электролитийн конденсаторуудад ашигладаг диэлектрик нь хөнгөн цагааны зэврэлтээс үүссэн хөнгөн цагаан исэл бөгөөд 8-8.5 диэлектрик тогтмол, ойролцоогоор 0.07V/A (1μm=10000A) диэлектрикийн хүч чадалтай.Гэсэн хэдий ч ийм зузаантай байх боломжгүй юм.Хөнгөн цагааны давхаргын зузаан нь электролитийн конденсаторын хүчин чадлын коэффициентийг (тусгай багтаамж) бууруулдаг, учир нь хөнгөн цагаан тугалган цаасыг нааж, сайн энерги хадгалах шинж чанарыг олж авахын тулд хөнгөн цагаан ислийн хальс үүсгэх шаардлагатай бөгөөд гадаргуу нь олон тэгш бус гадаргуу үүсгэдэг.Нөгөө талаас электролитийн эсэргүүцэл нь бага хүчдэлийн хувьд 150 Ом см, өндөр хүчдэлийн хувьд (500 В) 5 кОм байна.Электролитийн өндөр эсэргүүцэл нь электролитийн конденсаторын тэсвэрлэх чадвартай RMS гүйдлийг ихэвчлэн 20мА/мкФ хүртэл хязгаарладаг.

Эдгээр шалтгааны улмаас электролитийн конденсаторууд нь ердийн 450V-ийн хамгийн их хүчдэлд зориулагдсан байдаг (зарим үйлдвэрлэгчид 600V-д зориулагдсан).Тиймээс илүү өндөр хүчдэлийг олж авахын тулд конденсаторуудыг цувралаар холбох замаар тэдгээрийг олж авах шаардлагатай.Гэсэн хэдий ч электролитийн конденсатор бүрийн тусгаарлагчийн эсэргүүцлийн зөрүүгээс шалтгаалан цуврал холбогдсон конденсатор бүрийн хүчдэлийг тэнцвэржүүлэхийн тулд конденсатор бүрт резисторыг холбох шаардлагатай.Үүнээс гадна электролитийн конденсаторууд нь туйлширсан төхөөрөмж бөгөөд урвуу хүчдэл нь Un-аас 1.5 дахин их байвал цахилгаан химийн урвал явагдана.Хэрэглэсэн урвуу хүчдэл хангалттай урт байвал конденсатор асгарна.Энэ үзэгдлээс зайлсхийхийн тулд диодыг ашиглах үед конденсатор бүрийн хажууд холбогдсон байх ёстой.Үүнээс гадна электролитийн конденсаторуудын хүчдэлийн эсэргүүцэл нь ерөнхийдөө Un-аас 1.15 дахин их байдаг бол сайн нь 1.2 дахин Un хүрч чаддаг.Тиймээс дизайнерууд тэдгээрийг ашиглахдаа зөвхөн тогтворжсон ажлын хүчдэл төдийгүй хүчдэлийн хүчдэлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.Дүгнэж хэлэхэд, кино конденсатор болон электролитийн конденсаторын хоорондох дараах харьцуулах хүснэгтийг зурж болно, Зураг 1-ийг үзнэ үү.

2. Хэрэглээний шинжилгээ

DC-Link конденсаторууд нь шүүлтүүрийн хувьд өндөр гүйдэл, өндөр хүчин чадалтай загвар шаарддаг.Жишээ нь, 3-р зурагт дурдсанчлан шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн гол хөдөлгүүрийн систем юм.Энэ хэрэглээнд конденсатор нь салгах үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хэлхээ нь өндөр ажиллах гүйдэлтэй байдаг.Кино DC-Link конденсатор нь их хэмжээний ажлын гүйдлийг (Irms) тэсвэрлэх чадвартайгаараа давуу талтай.50~60кВт-ын шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн параметрүүдийг жишээ болгон авч үзвэл параметрүүд нь дараах байдалтай байна: ажиллах хүчдэл 330 Vdc, долгионы хүчдэл 10Vrms, долгионы гүйдэл 150Arms@10KHz.

Дараа нь хамгийн бага цахилгаан хүчин чадлыг дараахь байдлаар тооцоолно.

Кино конденсаторын дизайны хувьд үүнийг хэрэгжүүлэхэд хялбар байдаг.Электролитийн конденсаторыг ашигладаг гэж үзвэл 20мА/μF гэж үзвэл дээрх параметрүүдийг хангахын тулд электролитийн конденсаторын хамгийн бага багтаамжийг дараах байдлаар тооцоолно.

Энэ багтаамжийг олж авахын тулд олон электролитийн конденсаторыг зэрэгцээ холбох шаардлагатай.

Хөнгөн төмөр зам, цахилгаан автобус, метро гэх мэт хэт хүчдэлийн хэрэглээнд эдгээр хүчийг пантографаар дамжуулан зүтгүүрийн пантографтай холбодог тул тээвэрлэлтийн явцад пантограф болон пантографын хоорондох холбоо тасалдалтай байдаг.Энэ хоёр хоорондоо холбоогүй үед тэжээлийн хангамжийг DC-L бэхийн конденсатор дэмждэг бөгөөд контактыг сэргээх үед хэт хүчдэл үүснэ.Хамгийн муу тохиолдол бол DC-Link конденсаторыг салгах үед бүрэн цэнэггүй болох бөгөөд гүйдлийн хүчдэл нь пантографын хүчдэлтэй тэнцүү байх ба контакт сэргээгдэх үед үүссэн хэт хүчдэл нь Un-аас бараг хоёр дахин их байдаг.Кино конденсаторын хувьд DC-Link конденсаторыг нэмэлт анхааралгүйгээр зохицуулж болно.Хэрэв электролитийн конденсатор ашиглаж байгаа бол хэт хүчдэл нь 1.2Un байна.Шанхайн метрог жишээ болгон авч үзье.Un=1500Vdc, электролитийн конденсаторын хувьд хүчдэлийг тооцохдоо:

Дараа нь 450 В-ын зургаан конденсаторыг цувралаар холбох ёстой.Кино конденсаторын загварыг 600Vdc-ээс 2000Vdc-д ашигладаг бол бүр 3000Vdc-д хүрэхэд хялбар байдаг.Нэмж дурдахад конденсаторыг бүрэн цэнэглэх тохиолдолд энерги нь хоёр электродын хооронд богино залгааны цэнэгийг үүсгэдэг бөгөөд DC-Link конденсатороор дамжин их хэмжээний гүйдэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь электролитийн конденсаторуудын шаардлагыг хангахад ихэвчлэн ялгаатай байдаг.

Нэмж дурдахад DC-Link хальсны конденсаторыг электролитийн конденсаторуудтай харьцуулахад маш бага ESR (ихэвчлэн 10мОм-оос бага, бүр ч бага <1мОм) ба өөрөө индукцийн LS (ихэвчлэн 100нН-ээс бага, зарим тохиолдолд 10 эсвэл 20нН-ээс бага) хүрэхээр зохион бүтээж болно. .Энэ нь DC-Link хальсны конденсаторыг хэрэглэх үед шууд IGBT модульд суурилуулах боломжийг олгож, автобусны баарыг DC-Link кино конденсаторт нэгтгэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр кино конденсаторыг ашиглах үед тусгай IGBT шингээгч конденсатор ашиглах шаардлагагүй болж, хэмнэлт гарна. дизайнер ихээхэн хэмжээний мөнгө.Зураг 2.3-т C3A болон C3B бүтээгдэхүүний зарим техникийн үзүүлэлтүүдийг харуулав.

3. Дүгнэлт

Эхний өдрүүдэд DC-Link конденсаторууд нь өртөг, хэмжээ зэргээс шалтгаалан ихэвчлэн электролитийн конденсаторууд байсан.

Гэсэн хэдий ч электролитийн конденсаторууд нь хүчдэл ба гүйдлийг тэсвэрлэх чадвараас хамаардаг (кино конденсатортой харьцуулахад ESR-ээс хамаагүй өндөр), тиймээс том хүчин чадлыг олж авах, өндөр хүчдэлийн хэрэглээний шаардлагыг хангахын тулд хэд хэдэн электролитийн конденсаторыг цуврал болон зэрэгцээ холбох шаардлагатай байдаг.Үүнээс гадна электролитийн материалын дэгдэмхий байдлыг харгалзан түүнийг байнга солих хэрэгтэй.Эрчим хүчний шинэ хэрэглээ нь ерөнхийдөө бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацаа 15 жил байдаг тул энэ хугацаанд 2-3 удаа солих шаардлагатай.Тиймээс бүхэл бүтэн машины борлуулалтын дараах үйлчилгээнд ихээхэн зардал, хүндрэл гардаг.Металлжуулах бүрэх технологи болон хальсан конденсаторын технологийг хөгжүүлснээр 450V-ээс 1200V хүртэл эсвэл түүнээс дээш хүчдэлтэй өндөр хүчин чадалтай тогтмол гүйдлийн шүүлтүүрийн конденсаторуудыг хэт нимгэн OPP хальсаар (хамгийн нимгэн нь 2.7μm, бүр 2.4µm) үйлдвэрлэх боломжтой болсон. аюулгүй хальсыг ууршуулах технологи.Нөгөөтэйгүүр DC-Link конденсаторыг автобусны шугамтай нэгтгэснээр инвертерийн модулийн дизайныг илүү авсаархан болгож, хэлхээг оновчтой болгохын тулд хэлхээний төөрсөн индукцийг ихээхэн бууруулдаг.