高壓變頻器中電容器的相關(guān)介紹
DC_LINK電容,目前主要有金屬化薄膜電容和鋁電解電容兩種
金屬化薄膜電容是采用金屬化薄膜材料卷繞而成的一種新型直流電容,其中有機(jī)高分子材料為絕緣介質(zhì),高分材料上的金屬鍍層為電極;而鋁電解電容為鋁箔卷繞而成的一種直流電容,其中陽(yáng)極箔的鋁氧化層為絕緣介質(zhì),未氧化的陽(yáng)極箔為正極,陰極箔和浸漬在電解紙上的電解液為負(fù)極。兩種類型的電容的設(shè)計(jì)工藝、材料、到電原理都有很大的差異,主要表現(xiàn)在:薄膜電容通電流能力強(qiáng)、單體耐壓高、壽命長(zhǎng);電解電容通流能力小、單體耐壓低、壽命短。上述特性帶來了兩者在使用時(shí)存在很大的差異,往往電解電容容量要選取的大一些,滿足高紋波通流的要求。
薄膜電容的取法:
通用經(jīng)驗(yàn)為“1A 輸出電流對(duì)應(yīng)15~30uF電容量”的原則。
電解電容的取法:
國(guó)內(nèi)外著名變頻器生產(chǎn)廠家基本遵守“
1A輸出電流對(duì)應(yīng)50~80uF電容量”的原則。
目前,很多高壓變頻項(xiàng)目招標(biāo)中,終端使用用戶明確要求投標(biāo)人提供直流支撐電容器的壽命證明及性能介紹,甚至有的用戶明確要求必須選用金屬薄膜電容器作為支撐電容。那么,金屬薄膜電容器相對(duì)傳統(tǒng)鋁電解電容究竟有哪些突出優(yōu)勢(shì)呢?
首先,鋁電解電容器額定電壓較低(通!450V),要獲得更高的耐壓等級(jí),通常需要串聯(lián)使用,在串聯(lián)過程中必須考慮均壓?jiǎn)栴}。薄膜電容器單體電壓最高可達(dá)20kV,在中高壓變頻應(yīng)用中無需考慮串聯(lián)問題,當(dāng)然均壓等連接問題以及相應(yīng)的成本、人力就無需考慮。
其次,金屬薄膜電容器耐紋波電流能力可以達(dá)到同等容量鋁電解電容器額定紋波電流的十倍到幾十倍,鋁電解電容器為了達(dá)到更高的耐電流能力,通常采用更大的容量來滿足要求,而更大容量是對(duì)成本和安裝空間的一種不必要的浪費(fèi)。
再者,薄膜電容的ESR通常很低,一般在1mΩ以下,寄生電感也非常低,僅為幾十個(gè)nH。這些都是鋁電解電容所無法企及的。極低的ESR使開關(guān)管上的電壓應(yīng)力大大減小,有利于開關(guān)管工作的可靠性和穩(wěn)定性。
作為直流支撐電容時(shí),兩者綜合對(duì)比如下:
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