די וואָך גייען מיר ווייטער מיטן אַרטיקל פֿון פֿאַרגאַנגענער וואָך.

1.2 עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן

דער דיעלעקטרישער מאַטעריאַל וואָס ווערט גענוצט אין עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן איז אַלומינום אָקסייד וואָס ווערט געשאַפֿן דורך קעראָוזיע פֿון אַלומינום, מיט אַ דיעלעקטרישער קאָנסטאַנט פֿון 8 ביז 8.5 און אַן אַרבעטנדיקער דיעלעקטרישער שטאַרקייט פֿון בערך 0.07V/A (1µm=10000A). אָבער, עס איז נישט מעגלעך צו דערגרייכן אַזאַ גרעב. די גרעב פֿון דער אַלומינום שיכט רעדוצירט דעם קאַפּאַציטעט פֿאַקטאָר (ספּעציפֿישער קאַפּאַסיטאַנס) פֿון עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן ווייל די אַלומינום פֿאָליע מוז ווערן געעטשט צו שאַפֿן אַן אַלומינום אָקסייד פֿילם כּדי צו באַקומען גוטע ענערגיע סטאָרידזש קעראַקטעריסטיקס, און די ייבערפֿלאַך וועט שאַפֿן פֿיל אומגלייכע ייבערפֿלאַכן. פֿון דער אַנדערער זײַט, איז די קעגנשטאַנד פֿון עלעקטראָליט 150Ωcm פֿאַר נידעריק וואָולטאַזש און 5kΩcm פֿאַר הויך וואָולטאַזש (500V). די העכערע קעגנשטאַנד פֿון דער עלעקטראָליט באַגרענעצט דעם RMS קראַנט וואָס דער עלעקטראָליטישער קאַפּאַסיטאָר קען אויסהאַלטן, טיפּיש צו 20mA/µF.

צוליב די סיבות זענען עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן דיזיינט פֿאַר אַ מאַקסימום וואָולטאַזש פון 450V טיפּיש (עטלעכע פאַבריקאַנטן דיזיינען פֿאַר 600V). דעריבער, כּדי צו באַקומען העכערע וואָולטאַזשן איז נויטיק צו דערגרייכן זיי דורך פאַרבינדן קאַפּאַסיטאָרן אין סעריע. אָבער, צוליב דעם חילוק אין איזאָלאַציע קעגנשטעל פון יעדן עלעקטראָליטישן קאַפּאַסיטאָר, מוז אַ קעגנשטעלער זיין פארבונדן צו יעדן קאַפּאַסיטאָר כּדי צו באַלאַנסירן דעם וואָולטאַזש פון יעדן סעריע פארבונדן קאַפּאַסיטאָר. אין דערצו, עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן זענען פּאָלאַריזירטע דעוויסעס, און ווען די אַפּליצירטע פאַרקערט וואָולטאַזש איז העכער 1.5 מאָל Un, פּאַסירט אַן עלעקטראָכעמישע רעאַקציע. ווען די אַפּליצירטע פאַרקערט וואָולטאַזש איז לאַנג גענוג, וועט דער קאַפּאַסיטאָר אויסגיסן. כּדי צו ויסמיידן דעם דערשיינונג, זאָל אַ דיאָד זיין פארבונדן לעבן יעדן קאַפּאַסיטאָר ווען עס ווערט גענוצט. דערצו, איז די וואָולטאַזש סורדזש קעגנשטעל פון עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן בכלל 1.15 מאָל Un, און די גוטע קענען דערגרייכן 1.2 מאָל Un. אַזוי זאָלן די דיזיינערס באַטראַכטן נישט בלויז די סטאַביל-שטאַט אַרבעט וואָולטאַזש, נאָר אויך די סורדזש וואָולטאַזש ווען זיי ווערן גענוצט. אין קיצער, קען מען צייכענען די פאלגענדע פאַרגלייַך טאַבעלע צווישן פילם קאַפּאַסיטאָרן און עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן, זען בילד 1.

2. אַפּליקאַציע אַנאַליז

DC-לינק קאַפּאַסיטאָרן ווי פילטערס דאַרפן הויך קראַנט און הויך קאַפּאַציטעט דיזיינז. א ביישפּיל איז די הויפּט מאָטאָר דרייוו סיסטעם פון אַ נייַ ענערגיע פאָרמיטל ווי דערמאנט אין פיג. 3. אין דעם אַפּלאַקיישאַן שפּילט דער קאַפּאַסיטאָר אַ דיקאַפּלינג ראָלע און די קרייַז פֿעיִקייטן אַ הויך אָפּערייטינג קראַנט. דער פילם DC-לינק קאַפּאַסיטאָר האט די מייַלע פון ​​קענען וויטסטאַנד גרויס אָפּערייטינג קעראַנץ (Irms). נעמען 50~60kW נייַ ענערגיע פאָרמיטל פּאַראַמעטערס ווי אַ בייַשפּיל, די פּאַראַמעטערס זענען ווי גייט: אָפּערייטינג וואָולטידזש 330 Vdc, ריפּל וואָולטידזש 10Vrms, ריפּל קראַנט 150Arms@10KHz.

דערנאך ווערט די מינימום עלעקטרישע קאַפּאַציטעט קאַלקולירט ווי:

דאָס איז גרינג צו דורכפירן פֿאַר פֿילם קאַפּאַסיטאָר פּלאַן. אויב מיר נעמען אין באַטראַכט אַז עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן ווערן גענוצט, אויב מיר נעמען אין באַטראַכט 20mA/μF, ווערט די מינימום קאַפּאַסיטאַנס פֿון די עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן אויסגערעכנט לויט די אויבנדערמאָנטע פּאַראַמעטערס ווי פֿאָלגט:

דאָס דאַרף קייפל עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן אין פּאַראַלעל פארבונדן צו באַקומען די קאַפּאַסיטאַנס.

אין איבער-וואלטאַזש אַפּליקאַציעס, ווי למשל לייכטע רעלסן, עלעקטרישע אויטאָבוס, סאַבוויי, אאז"וו. באַטראַכטנדיק אַז די כוחות זענען פארבונדן צום לאָקאָמאָטיוו פּאַנטאָגראַף דורך דעם פּאַנטאָגראַף, איז דער קאָנטאַקט צווישן דעם פּאַנטאָגראַף און דעם פּאַנטאָגראַף ינטערמיטאַנט בעת דער טראַנספּאָרטאַציע רייזע. ווען די צוויי זענען נישט אין קאָנטאַקט, ווערט די מאַכט צושטעל געשטיצט דורך דעם DC-L טינט קאַפּאַסיטאָר, און ווען דער קאָנטאַקט ווערט צוריקגעשטעלט, ווערט דער איבער-וואלטאַזש גענערירט. דער ערגסטער פאַל איז אַ גאַנצע אָפּלאָד דורך דעם DC-לינק קאַפּאַסיטאָר ווען דיסקאָנעקטעד, וואו דער אָפּלאָד וואָולטאַזש איז גלייך צום פּאַנטאָגראַף וואָולטאַזש, און ווען דער קאָנטאַקט ווערט צוריקגעשטעלט, איז דער רעזולטאַט איבער-וואלטאַזש כּמעט צוויי מאָל די רייטאַד אָפּערייטינג Un. פֿאַר פילם קאַפּאַסיטאָרן קען דער DC-לינק קאַפּאַסיטאָר ווערן געהאַנדלט אָן נאָך באַטראַכטונג. אויב עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן ווערן גענוצט, איז דער איבער-וואלטאַזש 1.2Un. נעמט שאַנגהאַי מעטראָ ווי אַ בייַשפּיל. Un=1500Vdc, פֿאַר עלעקטראָליטישן קאַפּאַסיטאָר צו באַטראַכטן איז דער וואָולטאַזש:

דערנאך דארפן די זעקס 450V קאַפּאַסיטאָרן ווערן פארבונדן אין סעריע. אויב מען ניצט א פילם קאַפּאַסיטאָר פּלאַן, קען מען לייכט דערגרייכן 600Vdc ביז 2000Vdc אדער אפילו 3000Vdc. דערצו, די ענערגיע אין פאַל פון גאָר אויסלאָדן דעם קאַפּאַסיטאָר שאַפט א קורץ-קרייז אויסלאָדן צווישן די צוויי עלעקטראָדן, וואָס דזשענערירט א גרויסן איינשטויס-שטראָם דורך דעם DC-לינק קאַפּאַסיטאָר, וואָס איז געוויינטלעך אַנדערש פֿאַר עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן צו טרעפן די באדערפענישן.

דערצו, אין פאַרגלייך מיט עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן קענען DC-Link פילם קאַפּאַסיטאָרן זיין דיזיינד צו דערגרייכן זייער נידעריק ESR (טיפּיקלי אונטער 10mΩ, און אפילו נידעריקער <1mΩ) און זעלבסט-אינדוקטאַנס LS (טיפּיקלי אונטער 100nH, און אין עטלעכע פאַלן אונטער 10 אָדער 20nH). דאָס אַלאַוז די DC-Link פילם קאַפּאַסיטאָר צו זיין אינסטאַלירן גלייך אין די IGBT מאָדול ווען אַפּלייד, אַלאַוינג די באַס באַר צו זיין ינאַגרייטיד אין די DC-Link פילם קאַפּאַסיטאָר, אַזוי עלימינייטינג די נויט פֿאַר אַ דעדאַקייטאַד IGBT אַבזאָרבער קאַפּאַסיטאָר ווען ניצן פילם קאַפּאַסיטאָרן, שפּאָרן די דיזיינער אַ באַטייטיק סומע געלט. פיג. 2. און 3 ווייַזן די טעכנישע ספּעסיפיקאַציעס פון עטלעכע פון ​​C3A און C3B פּראָדוקטן.

3. מסקנא

אין די פריע טעג, זענען DC-Link קאַפּאַסיטאָרן מערסטנס געווען עלעקטראָליטישע קאַפּאַסיטאָרן צוליב קאָסטן און גרייס באַטראַכטונגען.

אבער, עלעקטראליטישע קאפאציטארן ווערן באאיינפלוסט דורך די וואלטאזש און שטראם אויסהאלטן מעגלעכקייט (פיל העכערע ESR קאמפערד צו פילם קאפאציטארן), ממילא איז נויטיג צו פארבינדן עטליכע עלעקטראליטישע קאפאציטארן אין סעריע און פאראלעל כדי צו באקומען א גרויסע קאפאציטעט און טרעפן די באדערפענישן פון הויך וואלטאזש באנוץ. דערצו, באטראכטנדיג די פארפליכטונג פון עלעקטראליט מאטעריאל, זאל עס ווערן רעגלמעסיג פארטרעטן. נייע ענערגיע אפליקאציעס פארלאנגען בכלל א פראדוקט לעבן פון 15 יאר, ממילא מוז עס ווערן פארטרעטן 2 ביז 3 מאל בעת דעם פעריאד. דעריבער, איז דא א באדייטנדע קאסט און אומבאקוועמליכקייט אין די נאך-פארקויף סערוויס פון די גאנצע מאשין. מיט דער אנטוויקלונג פון מעטאליזאציע קאוטינג טעכנאלאגיע און פילם קאפאציטאר טעכנאלאגיע, איז עס מעגליך געווארן צו פראדוצירן הויך-קאפאציטעט DC פילטער קאפאציטארן מיט א וואלטאזש פון 450V ביז 1200V אדער אפילו העכער מיט אולטרא-דין OPP פילם (די דינסטע 2.7µm, אפילו 2.4µm) ניצנדיג זיכערהייט פילם פארדאפונג טעכנאלאגיע. פון דער אנדערער זייט, די אינטעגראציע פון ​​DC-לינק קאפאציטארן מיט די באס באר מאכט די אינווערטער מאדול דיזיין מער קאמפאקט און שטארק פארקלענערט די פארבלענדע אינדוקטאנס פון די קרייז צו אפטימיזירן די קרייז.