Wiki hii tunaendelea na makala ya wiki iliyopita.

1.2 Capacitors ya electrolytic

Dielectric inayotumika katika capacitors electrolytic ni oksidi ya alumini inayoundwa na kutu ya alumini, na dielectri isiyobadilika ya 8 hadi 8.5 na nguvu ya dielectri inayofanya kazi ya takriban 0.07V/A (1µm=10000A).Hata hivyo, haiwezekani kufikia unene huo.Unene wa safu ya alumini hupunguza kipengele cha uwezo (uwezo maalum) wa capacitors electrolytic kwa sababu foil ya alumini inapaswa kupigwa ili kuunda filamu ya oksidi ya alumini ili kupata sifa nzuri za kuhifadhi nishati, na uso utaunda nyuso nyingi zisizo sawa.Kwa upande mwingine, upinzani wa elektroliti ni 150Ωcm kwa voltage ya chini na 5kΩcm kwa voltage ya juu (500V).Ustahimilivu wa juu wa elektroliti huzuia mkondo wa RMS ambao capacitor ya elektroliti inaweza kuhimili, kwa kawaida hadi 20mA/µF.

Kwa sababu hizi capacitors electrolytic ni iliyoundwa kwa ajili ya voltage upeo wa 450V kawaida (baadhi ya wazalishaji binafsi kubuni kwa 600V).Kwa hiyo, ili kupata voltages za juu ni muhimu kuzifanikisha kwa kuunganisha capacitors katika mfululizo.Hata hivyo, kwa sababu ya tofauti katika upinzani wa insulation ya kila capacitor electrolytic, resistor lazima kushikamana na kila capacitor ili kusawazisha voltage ya kila mfululizo kushikamana capacitor.Kwa kuongeza, capacitors electrolytic ni vifaa vya polarized, na wakati voltage ya reverse iliyotumiwa inazidi mara 1.5 Un, mmenyuko wa electrochemic hutokea.Wakati voltage ya reverse iliyotumiwa ni ya kutosha kwa muda mrefu, capacitor itamwagika.Ili kuepuka jambo hili, diode inapaswa kuunganishwa karibu na kila capacitor wakati inatumiwa.Kando na hilo, upinzani wa kuongezeka kwa voltage ya capacitors electrolytic kwa ujumla ni mara 1.15 Un, na nzuri inaweza kufikia mara 1.2 Un.Kwa hivyo wabunifu wanapaswa kuzingatia sio tu voltage ya hali ya kutosha ya kufanya kazi lakini pia voltage ya kuongezeka wakati wa kuzitumia.Kwa muhtasari, meza ya kulinganisha ifuatayo kati ya capacitors ya filamu na capacitors electrolytic inaweza kuteka, ona Mtini.1.

2. Uchambuzi wa Maombi

Vidhibiti vya DC-Link kwani vichungi vinahitaji miundo ya juu ya sasa na ya juu.Mfano ni mfumo mkuu wa kiendeshi cha gari jipya la nishati kama ilivyotajwa kwenye Mchoro.3.Katika programu hii capacitor ina jukumu la kutenganisha na mzunguko una sifa ya sasa ya juu ya uendeshaji.Filamu ya DC-Link capacitor ina faida ya kuwa na uwezo wa kuhimili mikondo mikubwa ya uendeshaji (Irms).Chukua 50~60kW vigezo vya gari jipya la nishati kama mfano, vigezo ni kama ifuatavyo: voltage ya uendeshaji 330 Vdc, ripple voltage 10Vrms, ripple current 150Arms@10KHz.

Kisha uwezo wa chini wa umeme huhesabiwa kama:

Hii ni rahisi kutekeleza kwa muundo wa capacitor ya filamu.Kwa kudhani kuwa capacitors electrolytic hutumiwa, ikiwa 20mA/μF inazingatiwa, uwezo wa chini wa capacitors electrolytic huhesabiwa kufikia vigezo hapo juu kama ifuatavyo:

Hii inahitaji capacitor nyingi za kielektroniki sambamba zilizounganishwa ili kupata uwezo huu.

Katika utumizi wa voltage ya kupita kiasi, kama vile reli ya mwanga, basi la umeme, njia ya chini ya ardhi, n.k. Kwa kuzingatia kwamba nguvu hizi zimeunganishwa kwenye pantografu ya treni kupitia pantografu, mawasiliano kati ya pantografu na pantografu huwa mara kwa mara wakati wa usafiri wa usafirishaji.Wakati mbili hazijawasiliana, ugavi wa umeme unasaidiwa na capacitor ya wino ya DC-L, na wakati mawasiliano yamerejeshwa, over-voltage huzalishwa.Hali mbaya zaidi ni kutokwa kamili na capacitor ya DC-Link wakati imekatwa, ambapo voltage ya kutokwa ni sawa na voltage ya pantografu, na wakati mawasiliano yamerejeshwa, matokeo ya juu ya voltage ni karibu mara mbili ya lilipimwa uendeshaji Un.Kwa capacitors ya filamu capacitor ya DC-Link inaweza kushughulikiwa bila kuzingatia ziada.Ikiwa capacitors electrolytic hutumiwa, over-voltage ni 1.2Un.Chukua metro ya Shanghai kama mfano.Un=1500Vdc, kwa capacitor electrolytic kuzingatia voltage ni:

Kisha capacitors sita za 450V zinapaswa kuunganishwa katika mfululizo.Ikiwa muundo wa capacitor ya filamu unatumiwa katika 600Vdc hadi 2000Vdc au hata 3000Vdc hupatikana kwa urahisi.Kwa kuongeza, nishati katika kesi ya kutekeleza kikamilifu capacitor huunda kutokwa kwa mzunguko mfupi kati ya electrodes mbili, na kuzalisha inrush kubwa ya sasa kupitia capacitor ya DC-Link, ambayo kwa kawaida ni tofauti kwa capacitors electrolytic ili kukidhi mahitaji.

Kwa kuongeza, ikilinganishwa na capacitors electrolytic capacitors ya filamu ya DC-Link inaweza kuundwa ili kufikia ESR ya chini sana (kawaida chini ya 10mΩ, na hata chini <1mΩ) na LS ya kujiingiza (kawaida chini ya 100nH, na katika baadhi ya matukio chini ya 10 au 20nH) .Hii inaruhusu capacitor ya filamu ya DC-Link kusakinishwa moja kwa moja kwenye moduli ya IGBT inapotumika, kuruhusu upau wa basi kuunganishwa kwenye kapacitor ya filamu ya DC-Link, hivyo basi kuondoa hitaji la kifyonzaji maalum cha IGBT cha kufyonza wakati wa kutumia vidhibiti vya filamu, kuokoa. designer kiasi kikubwa cha fedha.Mtini.2.na 3 zinaonyesha vipimo vya kiufundi vya baadhi ya bidhaa za C3A na C3B.

3. Hitimisho

Katika siku za mwanzo, capacitors za DC-Link zilikuwa zaidi capacitors electrolytic kutokana na kuzingatia gharama na ukubwa.

Hata hivyo, capacitors electrolytic huathiriwa na voltage na uwezo wa sasa wa kuhimili (ESR ya juu zaidi ikilinganishwa na capacitors ya filamu), kwa hiyo ni muhimu kuunganisha capacitors kadhaa ya electrolytic katika mfululizo na sambamba ili kupata uwezo mkubwa na kukidhi mahitaji ya matumizi ya juu ya voltage.Kwa kuongeza, kwa kuzingatia tete ya nyenzo za electrolyte, inapaswa kubadilishwa mara kwa mara.Utumiaji mpya wa nishati kwa ujumla huhitaji maisha ya bidhaa ya miaka 15, kwa hivyo lazima ibadilishwe mara 2 hadi 3 katika kipindi hiki.Kwa hiyo, kuna gharama kubwa na usumbufu katika huduma ya baada ya mauzo ya mashine nzima.Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya upakaji metali na teknolojia ya kapacitor ya filamu, imewezekana kuzalisha vidhibiti vya vichungi vya DC vyenye uwezo wa juu na voltage kutoka 450V hadi 1200V au hata juu zaidi kwa filamu nyembamba ya OPP (2.7µm nyembamba zaidi, hata 2.4µm) kwa kutumia teknolojia ya mvuke ya filamu ya usalama.Kwa upande mwingine, ushirikiano wa capacitors DC-Link na bar ya basi hufanya muundo wa moduli ya inverter kuwa ngumu zaidi na hupunguza sana uingizaji wa mzunguko wa mzunguko ili kuboresha mzunguko.