ອາທິດນີ້ພວກເຮົາສືບຕໍ່ກັບບົດຄວາມຂອງອາທິດທີ່ຜ່ານມາ.

1.2 ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ

dielectric ທີ່ໃຊ້ໃນ capacitors electrolytic ແມ່ນອາລູມິນຽມ oxide ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການກັດກ່ອນຂອງອາລູມິນຽມ, ມີ dielectric ຄົງທີ່ຂອງ 8 ຫາ 8.5 ແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ dielectric ເຮັດວຽກປະມານ 0.07V / A (1µm = 10000A).ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະບັນລຸຄວາມຫນາດັ່ງກ່າວ.ຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນອາລູມິນຽມຫຼຸດລົງປັດໄຈຄວາມອາດສາມາດ (ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະ) ຂອງຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ເນື່ອງຈາກວ່າແຜ່ນອາລູມິນຽມຕ້ອງໄດ້ຮັບການ etched ເພື່ອສ້າງເປັນຟິມອາລູມິນຽມອອກໄຊເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄຸນລັກສະນະການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ດີ, ແລະຫນ້າດິນຈະປະກອບເປັນພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນຫຼາຍ.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງ electrolyte ແມ່ນ 150Ωcm ສໍາລັບແຮງດັນຕ່ໍາແລະ 5kΩcm ສໍາລັບແຮງດັນສູງ (500V).ຄວາມຕ້ານທານທີ່ສູງຂຶ້ນຂອງ electrolyte ຈໍາກັດກະແສ RMS ທີ່ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ສາມາດທົນໄດ້, ໂດຍປົກກະຕິເຖິງ 20mA / µF.

ສໍາລັບເຫດຜົນເຫຼົ່ານີ້ capacitors electrolytic ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບແຮງດັນສູງສຸດຂອງ 450V ປົກກະຕິ (ບາງຜູ້ຜະລິດສ່ວນບຸກຄົນອອກແບບສໍາລັບ 600V).ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແຮງດັນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງບັນລຸພວກມັນໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ capacitor ເປັນຊຸດ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຕ້ານທານຂອງ insulation ຂອງແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic, resistor ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງແຮງດັນຂອງແຕ່ລະຊຸດ capacitor ເຊື່ອມຕໍ່.ນອກຈາກນັ້ນ, ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ແມ່ນອຸປະກອນຂົ້ວ, ແລະໃນເວລາທີ່ແຮງດັນ reverse ນໍາໃຊ້ເກີນ 1.5 ເທົ່າ Un, ປະຕິກິລິຍາ electrochemic ເກີດຂຶ້ນ.ເມື່ອແຮງດັນດ້ານຫຼັງທີ່ໃຊ້ໄດ້ດົນພໍ, ຕົວເກັບປະຈຸຈະຮົ່ວອອກ.ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປະກົດການນີ້, diode ຄວນເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ຂ້າງແຕ່ລະຕົວເກັບປະຈຸໃນເວລາທີ່ມັນຖືກນໍາໃຊ້.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງ capacitors electrolytic ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 1.15 ເທົ່າ Un, ແລະຕົວທີ່ດີສາມາດບັນລຸ 1.2 ເທົ່າ Un.ດັ່ງນັ້ນຜູ້ອອກແບບຄວນພິຈາລະນາບໍ່ພຽງແຕ່ແຮງດັນທີ່ເຮັດວຽກຢ່າງສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ແຕ່ຍັງແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງດັນໃນເວລາທີ່ນໍາໃຊ້ພວກມັນ.ສະຫຼຸບສັງລວມ, ຕາຕະລາງການປຽບທຽບຕໍ່ໄປນີ້ລະຫວ່າງຕົວເກັບປະຈຸຟິມແລະຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ສາມາດແຕ້ມໄດ້, ເບິ່ງ Fig.1.

2. ການວິເຄາະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ເປັນຕົວກອງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບໃນປະຈຸບັນແລະຄວາມສາມາດສູງ.ຕົວຢ່າງແມ່ນລະບົບຂັບເຄື່ອນມໍເຕີຕົ້ນຕໍຂອງຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ທີ່ໄດ້ກ່າວໄວ້ໃນ Fig.3.ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນີ້ capacitor ມີບົດບາດ decoupling ແລະວົງຈອນມີລັກສະນະເປັນກະແສໄຟຟ້າສູງ.ຟິມ DC-Link capacitor ມີປະໂຫຍດທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່ (Irms).ເອົາຕົວກໍານົດການຍານພາຫະນະພະລັງງານໃຫມ່ 50 ~ 60kW ເປັນຕົວຢ່າງ, ຕົວກໍານົດການມີດັ່ງນີ້: ແຮງດັນປະຕິບັດງານ 330 Vdc, ແຮງດັນໄຟຟ້າ 10Vrms, ripple ໃນປັດຈຸບັນ 150Arms@10KHz.

ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​, ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ໄຟ​ຟ້າ​ຕໍາ​່​ສຸດ​ທີ່​ໄດ້​ຖືກ​ຄິດ​ໄລ່​ເປັນ​:

ນີ້ແມ່ນງ່າຍສໍາລັບການປະຕິບັດສໍາລັບການອອກແບບ capacitor ຮູບເງົາ.ສົມມຸດວ່າຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ຖືກນໍາໃຊ້, ຖ້າ 20mA / μFຖືກພິຈາລະນາ, capacitance ຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງ capacitors electrolytic ໄດ້ຖືກຄິດໄລ່ເພື່ອຕອບສະຫນອງຕົວກໍານົດການຂ້າງເທິງນີ້:

ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ຫຼາຍຢູ່ໃນຂະຫນານເຊື່ອມຕໍ່ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ capacitance ນີ້.

ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ over-voltage, ເຊັ່ນ: ລົດໄຟແສງສະຫວ່າງ, ລົດເມໄຟຟ້າ, ລົດໄຟໃຕ້ດິນ, ແລະອື່ນໆ ພິຈາລະນາວ່າພະລັງງານເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ locomotive pantograph ຜ່ານ pantograph, ການຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງ pantograph ແລະ pantograph ແມ່ນ intermittent ໃນລະຫວ່າງການເດີນທາງການຂົນສົ່ງ.ໃນເວລາທີ່ທັງສອງບໍ່ໄດ້ຕິດຕໍ່ກັນ, ການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນສະຫນັບສະຫນູນໂດຍ capacitor ink DC-L, ແລະໃນເວລາທີ່ການຕິດຕໍ່ໄດ້ຖືກຟື້ນຟູ, over-voltage ແມ່ນຜະລິດ.ກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດແມ່ນການລົງຂາວທີ່ສົມບູນໂດຍຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ເມື່ອຕັດການເຊື່ອມຕໍ່, ບ່ອນທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າໄຫຼເທົ່າກັບແຮງດັນຂອງ pantograph, ແລະໃນເວລາທີ່ການຕິດຕໍ່ຖືກຟື້ນຟູ, ແຮງດັນໄຟຟ້າເກີນແມ່ນເກືອບສອງເທົ່າຂອງການປະຕິບັດການຈັດອັນດັບ Un.ສໍາລັບຕົວເກັບປະຈຸຟິມ, ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ສາມາດຖືກຈັດການໂດຍບໍ່ມີການພິຈາລະນາເພີ່ມເຕີມ.ຖ້າໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic, over-voltage ແມ່ນ 1.2Un.ເອົາ Metro Shanghai ເປັນຕົວຢ່າງ.Un=1500Vdc, ສໍາລັບຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ເພື່ອພິຈາລະນາແຮງດັນແມ່ນ:

ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຫົກຕົວເກັບປະຈຸ 450V ຈະຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດ.ຖ້າຫາກວ່າການອອກແບບ capacitor ຮູບເງົາຖືກນໍາໃຊ້ໃນ 600Vdc ກັບ 2000Vdc ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 3000Vdc ແມ່ນບັນລຸໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ.ໃນນອກຈາກນັ້ນ, ພະລັງງານໃນກໍລະນີຂອງການ discharge ຢ່າງເຕັມສ່ວນ capacitor ກອບເປັນຈໍານວນການໄຫຼວົງຈອນສັ້ນລະຫວ່າງສອງ electrodes, ຜະລິດກະແສ inrush ຂະຫນາດໃຫຍ່ໂດຍຜ່ານ DC-Link capacitor, ເຊິ່ງປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບ capacitor electrolytic ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເມື່ອທຽບກັບຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ electrolytic DC-Link capacitors ຮູບເງົາສາມາດໄດ້ຮັບການອອກແບບມາເພື່ອບັນລຸ ESR ຕ່ໍາຫຼາຍ (ໂດຍປົກກະຕິຕ່ໍາກວ່າ 10mΩ, ແລະແມ້ກະທັ້ງຕ່ໍາ <1mΩ) ແລະ LS inductance ຕົນເອງ (ປົກກະຕິແລ້ວຕ່ໍາກວ່າ 100nH, ແລະໃນບາງກໍລະນີຕ່ໍາກວ່າ 10 ຫຼື 20nH). .ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ຕົວເກັບປະຈຸຟິມ DC-Link ຕິດຕັ້ງໂດຍກົງເຂົ້າໄປໃນໂມດູນ IGBT ເມື່ອນໍາໃຊ້, ອະນຸຍາດໃຫ້ແຖບລົດເມປະສົມປະສານເຂົ້າໄປໃນຕົວເກັບປະຈຸຟິມ DC-Link, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການຕົວເກັບປະຈຸ IGBT ທີ່ອຸທິດຕົນເມື່ອໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸຟິມ, ປະຫຍັດ. ຜູ້ອອກແບບເປັນຈໍານວນເງິນທີ່ສໍາຄັນ.Fig.2.ແລະ 3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນສະເພາະດ້ານວິຊາການຂອງບາງຜະລິດຕະພັນ C3A ແລະ C3B.

3. ບົດສະຫຼຸບ

ໃນຊ່ວງຕົ້ນໆ, ຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ເນື່ອງຈາກການພິຈາລະນາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຂະຫນາດ.

ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກແຮງດັນແລະຄວາມສາມາດທົນທານຕໍ່ໃນປະຈຸບັນ (ESR ສູງກວ່າຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບຕົວເກັບປະຈຸຟິມ), ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ຕົວເກັບປະຈຸ electrolytic ຫຼາຍຊຸດແລະຂະຫນານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການນໍາໃຊ້ແຮງດັນສູງ.ນອກຈາກນັ້ນ, ພິຈາລະນາການລະເຫີຍຂອງວັດສະດຸ electrolyte, ມັນຄວນຈະຖືກທົດແທນເປັນປົກກະຕິ.ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພະລັງງານໃຫມ່ໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງການຊີວິດຜະລິດຕະພັນຂອງ 15 ປີ, ສະນັ້ນມັນຕ້ອງໄດ້ຮັບການທົດແທນ 2 ຫາ 3 ເທື່ອໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລານີ້.ດັ່ງນັ້ນ, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະຄວາມບໍ່ສະດວກໃນການບໍລິການຫລັງການຂາຍຂອງເຄື່ອງຈັກທັງຫມົດ.ດ້ວຍການພັດທະນາເທກໂນໂລຍີການເຄືອບໂລຫະແລະເທກໂນໂລຍີ capacitor ຟິມ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຜະລິດຕົວເກັບປະຈຸການກັ່ນຕອງ DC ຄວາມອາດສາມາດສູງທີ່ມີແຮງດັນຈາກ 450V ຫາ 1200V ຫຼືສູງກວ່າດ້ວຍຮູບເງົາ OPP ທີ່ບາງທີ່ສຸດ (ບາງທີ່ສຸດ 2.7µm, ເຖິງແມ່ນວ່າ 2.4µm) ໂດຍໃຊ້. ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ການ vaporization ຮູບ​ເງົາ​ຄວາມ​ປອດ​ໄພ​.ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການປະສົມປະສານຂອງຕົວເກັບປະຈຸ DC-Link ກັບແຖບລົດເມເຮັດໃຫ້ການອອກແບບໂມດູນ inverter ຫນາແຫນ້ນແລະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ inductance stray ຂອງວົງຈອນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງວົງຈອນ.