變頻器用大型鋁電解電容器
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摘要：針對用于變頻器中的大型鋁電解電容器的技術特點，重點分析了影響此類電容器耐紋波電流能力的因素。通過選用合適的原材料、設計零部件等，使得該型號產品的性能參數完全達到了其技術指標，并能滿足用戶的需求。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/179723.htm關鍵詞：變頻器；鋁電解電容器；紋波電流
1 引言
變頻技術是應交流電機無級調速的需要而誕生的。隨著電力電子器件的發展，變頻技術也在不斷發展。從20世紀80年代后半期開始，美、日、德、英等發達國家的VVVF變頻器已投入市場并獲得了廣泛應用。目前，變頻器已廣泛地應用在電力、能源、冶金、礦山和石化等行業的大功率風機、水泵等設備中。變頻器的變頻調速功能，不僅創造了明顯的直接經濟效益，而且也能帶來更大的宏觀經濟效益和社會效益。
低壓通用變頻器，其主電路控制方式一般采用VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉矩控制變頻和矩陣式交－交控制變頻等。除采用矩陣式交步豢刂品絞降謀淦燈魍猓另三種控制方式的變頻器其電路結構均為交-直-交變頻。其共同點是輸入功率因數低、諧波電流大，直流電路均需要大的儲能電容。而矩陣式交-交變頻雖省去了中間直流環節，從而省去了體積大、價格貴的電解電容器。但該技術目前尚未成熟，不能推廣應用。因此在目前實用的變頻器中，均需使用大型鋁電解電容器來平滑變頻電路的輸入電壓。
2 變頻器對大型鋁電解電容器的技術要求
變頻器的簡單工作原理圖如圖1所示。
圖1 變頻器的簡單工作原理圖
圖1中示出，有兩處需用鋁電解電容器，該種大型鋁電解電容器是用于平滑濾波的，對其主要技術要求如下：
1)耐大紋波電流；
2)體積小，是一般電解電容器的2/3～3/4；
3)高壓、大容量、即高CV值；
4)長壽命；
5)高可靠性和安全性。
江西信達電子公司研制成功的CDC03型螺釘結構大型鋁電解電容器就具備上述特點，該產品的主要性能指標詳見表1和表2所列，外形圖如圖2所示，外形尺寸如表3所列。
圖2 外形圖及尺寸表
表1 CDC03型主要技術指標
| 使用環境溫度/℃ | －25～＋85 |
|---|---|
| 額定電壓范圍/V | 400 |
| 標稱電容量范圍/μF | 1000～10000 |
| 標稱電容量允許偏差 | M(±20％) |
| 漏電流 | ≤0.01CRUR(μA)或5mA（取較小者）(5min) |
| 損耗角正切值(tgδ)(25℃、120Hz) | 0.25 |
| 耐久性 | ＋85℃，施加帶紋波電流的額定工作電壓3000h，恢復16h后電容量變化率：±20％初始測量值以內漏電流：≤初始規定值損耗角正切值：≤200％初始規定值 |
| 高溫貯存 | ＋85℃、500h后，施加額定工作電壓30min，恢復24～48h后電容量變化率：±10％初始測量值以內漏電流：≤初始規定值tanδ：≤200％初始規定值 |
表2 CDC03型標稱電容量CR、額定電壓UR、額定紋波電流Ir與外形尺寸對應表
| UR=400V | ||
|---|---|---|
| CR/μF | D×L/mm×mm | Ir/A |
| 1000 | 50×75 | 5 |
| 1500 | 50×100 | 5.6 |
| 2200 | 75×85 | 6.9 |
| 3300 | 75×102 | 9.5 |
| 4700 | 75×102 | 12 |
| 6800 | 80×150 | 16.5 |
| 8200 | 80×150 | 18.1 |
| 10000 | 90×157 | 25 |
表3外形尺寸mm
| D±1.0 | 50 | 50 | 75 | 75 | 80 | 90 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| L | 75 | 100 | 85 | 102 | 150 | 157 |
| F±0.5 | 22 | 22 | 32 | 32 | 35 | 32 |
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