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薄膜電容在高壓變頻器中的應用優勢

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薄膜電容在高壓變頻器中的應用優勢

發布日期:2019-03-27 作者: 點擊:

目前,很多高壓變頻項目招標中,終端使用用戶明確要求投標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。那麽,金屬薄膜電容器相對傳統鋁電解電容究竟有哪些突出優勢呢?

 

首先,鋁電解電容器額定電壓較低(通常≤450V),要獲得更高的耐壓等級,通常需要串聯使用,在串聯過程中必須考慮均壓問題。薄膜電容器單體電壓最高可達20kV,在中高壓變頻應用中無需考慮串聯問題,當然均壓等連接問題以及相應的成本、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,而更大容量是對成本和安裝空間的一種不必要的浪費。

 

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nH。這些都是鋁電解電容所無法企及的。極低的ESR使開關管上的電壓應力大大減小,有利於開關管工作的可靠性和穩定性。

 

此外,鋁電解電容由於無法控製鋁極板氧化麵積,導致在容量誤差方麵無法精確控製,一般誤差在20%左右以內,而金屬薄膜電容器可以通過直接控製卷繞的金屬薄膜極板麵積達到對容量公差的精確控製,如果客戶有需要,公差可以控製在1%以內!目前,常規產品一般采用5%和10%的製造公差。另外,鋁電解電容器的損耗很大,其中無功損耗可以占到總無功容量的20%,而且鋁電解電容會隨著頻率的增大而增大,頻率超過1000HZ後損耗變化率逐漸增大,有功損耗增大則發熱量增大,這也是在中、高頻大功率環境下采用鋁電解直流支撐電容器發熱量大、故障率高、壽命短的原因,一般額定工況下預期壽命小於5000小時,鋁電解電容的損壞常常導致整台設備無法繼續運轉。在高壓變頻器整個壽命期間,薄膜電容器可以做到免維護,大大節約終端客戶的維護成本和人力。

 

總之,采用薄膜電容作為直流支撐電容可進一步提高整個中、高壓變頻係統的可靠性和穩定性,薄膜電容作為中高壓變頻器直流支撐電容已經成為行業的共識和必然趨勢。

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