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三相交流电经桥式整流转变成直流电,再经电容CF滤波,施加到由GTR1-GTR6组成的逆变桥逆变成电压和频率可调的三相交流电,供给三相异步电动机。其电压和频率的协调控制由变频控制器实现。
该系统滤波电容的作用是:
(1)起滤波作用,贴片铝电解电容,用来限制逆变器输进端电压的脉动;
(2)当异步电动机运行于再生制动状态时,吸收经逆变桥回送到直流环节的电能。
很显然,该系统的直流滤波环节就是滤波电容CF。该系统滤波参数的计算就回结为电容参数CF的计算。
2 直流环节的等效电路及充放电电流的计算
基于如下几个方面的考虑:
(1)逆变器在工作过程中,电容两端电压的峰-峰值应当小于指标规定的数值;
(2)直流环节的损耗应保持在zui小值;
(3)逆变器和感应电动机中产生的瞬变现象应充分得到阻尼;
(4)直流环节的参数应不影响整个系统的稳定性。
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铝电解电容的散热
电解电容规格书中声明的使用寿命是指自然散热条件下的使用寿命,即芯子中产生的热量经由壳体和自然对流方式消散。可以使用散热器,水冷及强制通风等额外散热方法来提高容许纹波电流和/或延长使用寿命。相反,消弱散热(如密集排列的电容组、热绝缘封装和真空层距离过近)则会减少使用寿命。
为降低芯子和壳体之间的热阻,贴片铝电解电容供应商,科尼盛在其罐形电容器的绕组和壳体之间设置了一个热桥。
a、使用散热器的底部散热
由于大部分热量是通过壳体底部消散,在电容器底部安装一个散热器即为zui有效的散热方式。针对散热片的安装,凯琦佳设计了一款经特别优化的螺栓式高压电容器,以确保壳体底部和散热片之间更好地传递热量。该特殊设计包含:两个底部散热垫。第yi个垫(厚度0.5mm)紧贴底部未被绝缘套管覆盖区域的气隙,第二个(厚度0.2mm)确保底部电气绝缘。
特别是当多个电容器装在散热器与母线排之间时,具有zui小容差的电容器总长度l1(±0.35mm)可避免端子上不需要的机械应力。
壳体底部边缘设有额外的槽,可用于环形夹的安装(推荐附件FKJ01…~FKC03)。环形夹确保了壳体和散热器的连接。
b、强制风冷
当使用强制风冷时,必须谨记:安装位置只能影响电容壳体与周围空气之间的热阻。在自然对流时,上述热阻大于电容芯子与壳体之间的热阻。
该热阻与温差△T成比例。用户可以测量正常情况下及强制风冷(△T*)情况下的温差(Tcase-TA)以及恒定纹波电流下的负载情况,贴片铝电解电容,然后从强制风冷系数△T*/△T计算出热阻的相应减小及增加。依次,强制风冷系数可以用于决定纹波电流系数IAC*/IAC。后者是采用强制风冷但不减少使用寿命时纹波电流可实现zui大值的测量方法。
强制风冷系数对不同壳体尺寸纹波电流系数IAC*/IAC的影响(通过测量所得)。在该图中,强制风冷(纹波电流负载:IAC*)情况下的电容器使用寿命已换算为正常工作条件(纹波电流负载:IAC)下的铝电解电容器的使用寿命。
下表为强制冷却细数的典型值,可通过强制对留下相应的气流速度获取。
当使用比环境温度低的冷却液体(如水或油)时,强制冷却系数可减小至零甚至负值。由于这些媒介的导热能力纯热阻用线性规律便不再适用。在这些情况下,贴片铝电解电容订做,强制冷却系数也是铝电解电容本身功耗的函数。如果使用这种制冷措施,必须计算zui大可能热负载。如果仅采用散热器及强制对流,则无需考虑。
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