Ин ҳафта мо мақолаи ҳафтаи гузаштаро идома медиҳем.

1.2 Конденсаторҳои электролитӣ

Диэлектрики дар конденсаторҳои электролитӣ истифодашаванда оксиди алюминий мебошад, ки дар натиҷаи зангзании алюминий ба вуҷуд омада, доимии диэлектрики аз 8 то 8,5 ва қувваи диэлектрикии корӣ тақрибан 0,07В/А (1мкм=10000А) мебошад.Аммо ба ин гуна гафс ноил шудан мумкин нест.Ғафсии қабати алюминий омили иқтидори (иқтидори хоси) конденсаторҳои электролитикиро коҳиш медиҳад, зеро фолгаи алюминӣ бояд барои ташаккул додани филми оксиди алюминий барои ба даст овардани хусусиятҳои хуби нигоҳдории энергия канда шавад ва сатҳи рӯи он бисёр сатҳҳои нобаробарро ба вуҷуд меорад.Аз тарафи дигар, муқовимати электролит барои шиддати паст 150 Ом ва барои шиддати баланд 5 кОсм (500 В) аст.Муқовимати баландтари электролит ҷараёни RMS-ро, ки конденсатори электролитӣ тоб оварда метавонад, одатан то 20мА/мкФ маҳдуд мекунад.

Бо ин сабабҳо, конденсаторҳои электролитикӣ барои шиддати ҳадди аксар 450 В тарҳрезӣ шудаанд (баъзе истеҳсолкунандагони инфиродӣ барои 600 В тарҳрезӣ мекунанд).Аз ин рӯ, барои ба даст овардани шиддати баландтар ба онҳо тавассути пайваст кардани конденсаторҳо ба таври пайдарпай ноил шудан лозим аст.Аммо, аз сабаби фарқияти муқовимати изолятсияи ҳар як конденсатори электролитӣ, барои мувозинат кардани шиддати ҳар як конденсатори силсилаи пайвастшуда резистор бояд ба ҳар як конденсатор пайваст карда шавад.Илова бар ин, конденсаторҳои электролитӣ дастгоҳҳои поляризатсияшуда мебошанд ва вақте ки шиддати баръакси татбиқшаванда аз 1,5 маротиба Un зиёд мешавад, реаксияи электрохимиявӣ ба амал меояд.Вақте ки шиддати баръакси татбиқшуда кофӣ дароз аст, конденсатор ба берун мерезад.Барои пешгирии ин зуҳурот, ҳангоми истифода аз ҳар як конденсатор диод бояд пайваст карда шавад.Ғайр аз он, муқовимати шиддати конденсаторҳои электролитикӣ умуман 1,15 маротиба Un аст, ва беҳтаринҳо метавонанд ба 1,2 маротиба Un расад.Аз ин рӯ, конструкторҳо бояд ҳангоми истифодаи онҳо на танҳо шиддати кории устувор, балки шиддати шиддатро низ ба назар гиранд.Дар ҷамъбаст, ҷадвали муқоисаи зерини байни конденсаторҳои филм ва конденсаторҳои электролитикиро кашидан мумкин аст, ба расми 1 нигаред.

2. Таҳлили ариза

Конденсаторҳои DC-Link ҳамчун филтрҳо тарҳҳои ҷорӣ ва иқтидори баландро талаб мекунанд.Намунаи системаи асосии гардонандаи муҳаррики автомобили нави энергетикӣ аст, ки дар расми 3 зикр шудааст.Дар ин барнома конденсатор нақши ҷудокуниро мебозад ва схема дорои ҷараёни баланди корӣ мебошад.Конденсатори филми DC-Link бартарии он дорад, ки қодир ба ҷараёнҳои бузурги корӣ (Ирмс) тобовар аст.Параметрҳои мошини нави энергетикии 50 ~ 60 кВтро ҳамчун мисол гиред, параметрҳо чунинанд: шиддати корӣ 330 Vdc, шиддати мавҷгир 10Vrms, ҷараёнҳои ҷараён 150Arms@10KHz.

Пас иқтидори ҳадди ақали барқ ​​​​ин тавр ҳисоб карда мешавад:

Ин барои татбиқи тарҳи конденсатори филм осон аст.Фарз мекунем, ки конденсаторҳои электролитӣ истифода мешаванд, агар 20мА/мкФ ба назар гирифта шаванд, ҳадди ақали иқтидори конденсаторҳои электролитӣ барои мувофиқат кардани параметрҳои дар боло зикршуда ба таври зерин ҳисоб карда мешавад:

Барои ба даст овардани ин иқтидор конденсаторҳои сершумори электролитикӣ дар мувозӣ пайваст карда мешаванд.

Дар замимахои аз хад баландшиддат, ба монанди рохи рельси сабук, автобуси электрики, метро ва гайра Бо назардошти он, ки ин куввахо ба воситаи пантограф ба пантографи локомотив пайваст мешаванд, алокаи байни пантограф ва пантограф хангоми харакати наклиёт фосилавй ба амал меояд.Вақте ки ҳарду дар тамос нестанд, таъминоти барқ ​​аз ҷониби конденсатори сиёҳии DC-L дастгирӣ карда мешавад ва вақте ки тамос барқарор мешавад, шиддати аз ҳад зиёд тавлид мешавад.Ҳолати бадтарин разряди пурра аз ҷониби конденсатори DC-Link ҳангоми ҷудо шудан аст, ки дар он шиддати разряд ба шиддати пантограф баробар аст ва ҳангоми барқарор кардани тамос, шиддати аз ҳад зиёд дар натиҷа тақрибан ду маротиба аз унвонҳои корӣ мебошад.Барои конденсаторҳои плёнка конденсатори DC-Link-ро бидуни баррасии иловагӣ истифода бурдан мумкин аст.Агар конденсаторҳои электролитикӣ истифода шаванд, шиддати аз ҳад зиёд 1,2 Ун аст.Метрои Шанхайро мисол мегирем.Un=1500Vdc, барои конденсатори электролитӣ шиддатро баррасӣ мекунад:

Пас аз он шаш конденсаторҳои 450В бояд пай дар пай пайваст карда шаванд.Агар тарҳи конденсатори филм дар 600Vdc то 2000Vdc ё ҳатто 3000Vdc истифода шавад, ба осонӣ ба даст оварда мешавад.Илова бар ин, энергия дар ҳолати пурра холӣ кардани конденсатор разряди кӯтоҳи байни ду электродро ташкил медиҳад, ки тавассути конденсатори DC-Link ҷараёни калон ба вуҷуд меорад, ки одатан барои конденсаторҳои электролитӣ барои қонеъ кардани талабот фарқ мекунад.

Илова бар ин, дар муқоиса бо конденсаторҳои электролитикӣ конденсаторҳои филми DC-Link метавонанд барои ноил шудан ба ESR хеле паст (одатан аз 10 мОм ва ҳатто камтар аз <1 мОм) ва худидоракунии LS (одатан аз 100 нН ва дар баъзе ҳолатҳо камтар аз 10 ё 20 нН) тарҳрезӣ шаванд. .Ин имкон медиҳад, ки конденсатори филми DC-Link ҳангоми татбиқ мустақиман ба модули IGBT насб карда шавад ва ба автобус имкон медиҳад, ки ба конденсатори филми DC-Link ворид карда шавад ва ҳамин тариқ зарурати конденсатори абсорбери махсуси IGBT ҳангоми истифодаи конденсаторҳои плёнка аз байн бурда мешавад. конструктор маблаги калон медихад.Расми 2.ва 3 мушаххасоти техникии баъзе маҳсулоти C3A ва C3B-ро нишон медиҳанд.

3. Хулоса

Дар рӯзҳои аввал, конденсаторҳои DC-Link бо назардошти арзиш ва андоза асосан конденсаторҳои электролитикӣ буданд.

Бо вуҷуди ин, ба конденсаторҳои электролитӣ қобилияти тобоварии шиддат ва ҷараён (ESR нисбат ба конденсаторҳои плёнка хеле баландтар) таъсир мерасонанд, бинобар ин, барои ба даст овардани иқтидори калон ва қонеъ кардани талаботи истифодаи шиддати баланд якчанд конденсаторҳои электролитикиро пай дар пай ва параллел пайваст кардан лозим аст.Илова бар ин, бо назардошти ноустувории маводи электролитӣ, он бояд мунтазам иваз карда шавад.Барномаҳои нави энергетикӣ одатан мӯҳлати 15 солро талаб мекунанд, аз ин рӯ он бояд дар ин давра аз 2 то 3 маротиба иваз карда шавад.Аз ин рӯ, дар хидматрасонии пас аз фурӯши тамоми мошин хароҷоти зиёд ва нороҳатӣ вуҷуд дорад.Бо рушди технологияи пӯшиши металлизатсия ва технологияи конденсаторҳои плёнка, имкон пайдо шуд, ки конденсаторҳои филтри иқтидори DC бо шиддат аз 450 В то 1200 В ё ҳатто баландтар бо филми ултра тунуки OPP (тунуктарин 2,7 мкм, ҳатто 2,4 мкм) истеҳсол карда шаванд. технологияи бухорсозии филми бехатарӣ.Аз тарафи дигар, ҳамгироии конденсаторҳои DC-Link бо бари автобус тарроҳии модули инвертерро зичтар мекунад ва индуктсияи гумшудаи схемаро барои оптимизатсияи схема хеле кам мекунад.