电解电容器作为变频器/逆变器的整流滤波电容器,通常以为:电解电容器的更重要的参数是额定电压、电容量,通常选取电解电容器作为整流滤波电容器,这种思想是受通例电子技术的单相整流电路的影响。
在三相整流电路中,每个电源周期共有6个波头,如选取电容器滤波,则每个波头仅1/3的功夫是整流器导通向输出供电,剩下的2/3的功夫,输出功率就只能靠电容器提供,这个功夫约为电源周期的1/9,即2.22mS。以输出功率为30kW的变频器,滤波电容器通常选取3300μF/400V电解电容器两串两并。在这种负载前提下的整流输出的均匀值电流约为50A。
在整流器不工作的2.2mS的功夫内,滤波电容器由于放电造成的电压降落为33'35V,是600V整流输出均匀电压的0.055,如思考电解电容器的等效串联电阻约为68mΩ,50A纹波电流下的ESR电压降将达到3.5V,这时的纹波电压幅值将超过6%,约为没有电容器滤波时的一半,批注整流输出滤波电容器现实上不是用来滤波的,而是用来吸收来自整流器和逆变器的纹波电流。
变频器主流母线中的纹波电流的产生重要有两个方面:工频整流滤波的纹 波电流,举例来说对于3相380V直接整流来说,每千瓦输出约莫必要滤波电容器流过6A以上的纹波电流,对于一个30千瓦的变频器,滤波电容器必要滤掉90A甚至更高的纹波电流,当然这个纹波电流可与通过在整流器与滤波电容器之间接一个电抗器来大大减幼。
但是产生纹波电流的另一个源(逆变器产生的纹波电流)却绝对不能选取串入电抗器解决;产生纹波电流的另一个原因就是逆变器工作时产生的输出频率下的纹波电流和开关频率下的纹波电流,逆变器输出频率的纹波电流以逆变器驱动感应电动机为例,要产生很高幅值的开关频率下的纹波电流,第二种纹波电流是所有变频器/逆变器无法自身解除掉的,只能利用滤波电容器来吸收,如变频器驱动30kW的感应电机时,变频器的直流母线上至少要产生60A的纹波电流!这个滤波电流将在滤波电容器的ESR中产生显著的功率损耗。由于成本的限度,直到此刻,没有一个变频器出产厂家将滤波用铝电解电容器的纹波电流限度在电解电容器的额定纹波电流以下,因而对于必要较长的利用寿命利用领域下的变频器/逆变器选取电解电容器作为滤波电容器将不得不定期更换滤波电容器,而在不能定期更换滤波电容器的场所下,只能是定期的报废变频器/逆变器,这样既不利于确?康米⌒砸膊焕诘统杀臼褂。
那么变频器的直流母线上是否能够没有滤波电容器?结论是绝对不成以的。在逆变器的开关管开关过程中,能够产生400A/μs甚至更高的电流变动,在1μH的电感大将产生400V的感生电势,因而,必要用滤波电容器进一步减幼主流母线的寄生电感。为了降低逆变器直流母线的寄生电感所引起的阻抗,必要降低逆变器直流母线的阻抗,更单一的法子就是在直流母线上并接低ESR同时也是低ESL的电容器,即通常电子市场上时时说的突波吸收电容器。
影响变频器机能的电解电容器个性
a.电解电容器的ESR
在变频器中,所有的纹波电流流过电解电容器,这个纹波电流在电解电容器的ESR产生功耗并编成焦耳热。以30kW变频器为例,并联在直流母线的电解电容器总的ESR约为60'90mΩ,纹波电流越位80'90A,在两并两串的电解电容器大将产生40'70W的功耗,每个电解电容器所产生的损耗约为10'20W。对于散热机能很差的电解电容器,这将产生比力高的温升,进一步缩短了电解电容器的寿命。
b.电解电容器的阻抗频率个性
电解电容器的阻抗频率个性的高频段重要阐发电解电容器的感抗。关于电解电容器的寄生电感,好多电解电容器出产厂商没有给出这个参数。但是,在现实利用中电解电容器的寄生电感将直接影响逆变器的机能。如两只串联的电解电容器的寄生电感为200nH,在电流变动率为500A/μs时,将在直流母线上产生100V的感生电势,将增长逆变器的开关损耗和电磁滋扰。
c.对电解电容器机能的建补
为相识决电解电容器的ESR、ESL对逆变器机能的影响。通常要在直流母线上并接变频器专用缓冲电容器来降低直流母线的阻抗。
d.电解电容器的重要参数
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