Zastosowanie kondensatorów filtra prądu przemiennego do PCB w falownikach

Zalety metalizowanego polipropylenu dielektryki

Wysoka stała dielektryczna, potężne magazynowanie energii

Metalizowana folia polipropylenowa ma wysoką stałą dielektryczną, co pozwala kondensatorom na przechowywanie większej ilości ładunku w ograniczonej przestrzeni. W obwodzie filtra falownika wystarczające magazynowanie ładowania pomaga skuteczniej poradzić sobie z wahaniami prądu, szybko wchłania i uwalnianie ładunków, stabilizuj wyjście napięcia i zapewnia płynne działanie falownika. Na przykład w scenariuszu zastosowania, w którym silnik jest często zakładany i zatrzymywany, kondensator filtra prądu prądu prądu prądowego o wysokiej stałej dielektrycznej metalizowanej folii polipropylenowej może szybko reagować na zmiany prądu, uniknąć nagłego wzrostu i upadku napięcia oraz chronić silnik i inne elementy obwodu.

Niska strata dielektryczna, oszczędność energii i wysoka wydajność

Jego strata dielektryczna jest wyjątkowo niska, co oznacza mniejszą utratę energii podczas ładowania i rozładowywania. Kiedy falownik działa ciągle przez długi czas, niska charakterystyka straty może zmniejszyć wytwarzanie ciepła samego kondensatora, poprawić wydajność wykorzystania energii elektrycznej i zmniejszyć niepotrzebne odpady energetyczne. Biorąc pod uwagę przypadek wielu falowników działających jednocześnie w dużej przemysłowej linii produkcyjnej jako przykład, na dużą skalę zastosowanie kondensatorów filtrów prądu przemiennego o niskiej straty dielektrycznej może znacznie zmniejszyć zużycie energii w dłuższej perspektywie, oszczędzając przedsiębiorstwa znaczne wydatki na energię elektryczną.
Wysoka odporność na izolację, stabilny i niezawodny
Wysoka odporność na izolację metalizowanej folii polipropylenu skutecznie uniemożliwia generowanie prądu upływu i zapewnia stabilną wydajność kondensatorów. W złożonym środowisku elektromagnetycznym falownika wysoka rezystancja izolacji może zapobiec wpływowi interferencji zewnętrznej na działanie kondensatora, zapewnić spójny efekt filtrowania i zwiększyć niezawodność układu falownika. Na przykład w środowisku przemysłowym z silnymi zakłóceniami elektromagnetycznymi kondensatory filtra AC oparte na metalizowanej folii polipropylenowej mogą działać stabilnie i zapewniać niezawodną ochronę filtrowania falownika. ​
Dobre cechy samopoziomowe, długotrwałe życie
Medium ma unikalną zdolność samoleczenia. Gdy w kondensatorze nastąpi lokalny rozkład, metalizowana folia wokół punktu podziału zostanie natychmiast odparowana, izolując punkt uszkodzenia i przywracając kondensator do normalnej pracy. Ta funkcja znacznie rozszerza żywotność serwisową kondensatora w falowniku i skraca czas przestoju oraz czas konserwacji sprzętu spowodowany awarią kondensatora. Na przykład w chemicznych urządzeniach do produkcji, które działają nieprzerwanie, charakterystyka samowystarczalności kondensatora filtra AC może zapewnić długoterminowe stabilne działanie falownika i zapewnić ciągłość produkcji.
Mechanizm pracy w falowniku
Zbuduj obwód filtra LC, aby dokładnie odfiltrować harmoniczne
W obwodzie falownika obwód filtra LC złożony z kondensatorów filtra prądu przemiennego i reaktora jest podstawową strukturą do filtrowania harmonicznych. Zasadniczo kondensatory i reaktory przedstawiają różne charakterystyki impedancji dla prądów o różnych częstotliwościach. Obaj są jak milczące partnerzy, wykorzystując te cechy do budowy precyzyjnej „bariery harmonicznej”. ​
Kondensatory mają charakterystykę „przechodzących wysokich częstotliwości i blokujących niskie częstotliwości”. Gdy przechodzi prąd zawierający dużą liczbę harmonicznych, prądy harmoniczne o wysokiej częstotliwości mogą stosunkowo łatwo przechodzić przez kondensator. Reaktor jest wręcz przeciwnie. „Przechodzi niskie częstotliwości i blokuje wysokie częstotliwości”. Przedstawia wysoką impedancję prądom harmonicznym o wysokiej częstotliwości i utrudnia ich przejście. Gdy oba są połączone szeregowo lub równolegle, aby utworzyć obwód filtra LC, harmoniczne w określonym zakresie częstotliwości można dokładnie przefiltrować. ​
W rzeczywistym działaniu komponenty harmoniczne generowane przez falownik są złożone, obejmując harmoniczne wysokiego rzędu wielu częstotliwości. Obwód filtra LC może poprowadzić prąd harmoniczny określonej częstotliwości do gałęzi filtra zgodnie z wymaganiami projektowymi. W przypadku harmonicznych wysokiego rzędu określonej częstotliwości obwód filtra LC dostosowuje parametry kondensatora i reaktora, aby mieć wyjątkowo niską impedancję dla harmonicznych tej częstotliwości, tak aby prąd harmoniczny był przyciągnięty do gałęzi filtra zamiast wejścia do siatki mocy lub zakłóceniu silnika, a tym samym skutecznie ulepszającą katastrofę wyjściową inwenturowej i ponownej pozycji harmonicznej. ​
Ponadto konstrukcja obwodu filtra LC musi również wziąć pod uwagę zakres częstotliwości roboczej, charakterystykę obciążenia i rozkład harmoniczny falownika. W różnych scenariuszach aplikacji częstotliwość i amplituda harmonicznych są różne, więc parametry obwodu filtra LC muszą być dokładnie obliczone i debugowane, aby zapewnić, że może odtwarzać najlepszy efekt filtrowania w całym zakresie częstotliwości roboczej. ​
Gładkie napięcie magistrali prądu stałego i stabilizuj zasilanie
Kondensator filtra AC na PCB jest połączony ze stroną magistrali DC falownika i odgrywa niezbędną rolę w stabilizacji napięcia DC. Proces pracy falownika jest procesem konwersji AC-DC-AC. W połączeniu z rektyfikacją przekształcania AC na DC, a następnie powiązanie falownika przekształcania prądu stałego na AC, na napięcie magistrali DC będzie miało wpływ wiele czynników i wahają się.
Z jednej strony samo napięcie wejściowe prądu przemiennego może być niestabilne, takie jak fluktuacje amplitudy napięcia, przesunięcia częstotliwości itp. Zmiany te zostaną bezpośrednio odzwierciedlone w napięciu magistrali prądu stałego. Z drugiej strony działanie przełączania urządzeń zasilania wewnątrz falownika spowoduje również fale w napięciu magistrali prądu stałego. Na przykład, gdy urządzenia zasilające zostaną szybko włączone i wyłączone, w magistrali DC wystąpią natychmiastowe zmiany prądu, co spowoduje fluktuacje napięcia. ​
W tej chwili kondensator filtra prądu przemiennego jest jak „stabilizator”, wykorzystując własne charakterystyki ładowania i rozładowywania w celu wygładzania tych wahań napięcia. Gdy napięcie magistrali DC osiąga szczyt, kondensator szybko pochłania nadmiar ładunku i przechowuje energię elektryczną w postaci energii pola elektrycznego; Gdy napięcie dotrze do doliny, kondensator zwolni zapisany ładunek w czasie w celu uzupełnienia napięcia, aby napięcie magistrali DC pozostało na stosunkowo stabilnym poziomie. ​
Stabilne napięcie magistrali DC ma kluczowe znaczenie dla normalnego działania falownika. Zapewnia stabilne podkład zasilający dla kolejnego łącza falownika, zapewniając, że obwód falownika może wyświetlić stabilne napięcie prądu przemiennego, tym samym prowadząc silnik do płynnego działania. Jeśli napięcie magistrali prądu stałego jest niestabilne, wyjście napięcia prądu przemiennego przez falownik również się zmienia, co spowoduje niestabilny moment obrotowy silnika, wibracje, ogrzewanie i inne problemy, a nawet może uszkodzić silnik i inne elementy obwodu. Dlatego rola kondensatorów filtra prądu przemiennego w wygładzaniu napięcia magistrali DC jest kluczowym ogniwem w zapewnieniu niezawodnego działania falownika. ​
Określone scenariusze aplikacji
Przemysłowy system napędu motorycznego
W różnych urządzeniach do napędu silnikowego w fabryce falownik służy do dostosowania prędkości silnika w celu zaspokojenia różnych potrzeb produkcyjnych. Kondensatory filtra AC mogą skutecznie odfiltrować harmoniczne, zmniejszać ogrzewanie i wibracje silnika, poprawić wydajność i stabilność pracy silnika oraz przedłużyć żywotność serwisową silnika. Na przykład w krosnach fabryk tekstylnych i narzędzi maszynowych w fabrykach maszyn, kondensatory filtra prądu przemiennego zapewniają płynne działanie silnika i poprawiają jakość produktu i wydajność produkcji. ​
System sterowania wentylatorem i pompą wodną
Wentylatory i pompy wodne są powszechnym energooszczędnym sprzętem w polu przemysłowym. Oszczędzanie energii można osiągnąć poprzez dostosowanie prędkości przez falowniki. Kondensatory filtra AC mogą tłumić harmoniczne i zapobiegać uszkodzeniu harmonicznych silników wentylatora i pompy wodnej, jednocześnie poprawiając współczynnik mocy i zmniejszając straty siatki. W systemach wentylacji dużych centrów handlowych i budynków biurowych, a także w przemysłowych systemach krążenia wody chłodzącej, kondensatory filtra AC zapewniają stabilne i wydajne działanie wentylatorów i pomp wodnych, osiągając w ten sposób ochronę energii i redukcję zużycia. ​
System napędu windy
Gładkie działanie wind ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i komfortu pasażerów. Falownik kontroluje przyspieszenie, spowolnienie i płynne działanie silnika windy. Kondensator filtra prądu przemiennego filtruje harmoniczne, zmniejsza pulsowanie momentu obrotowego silnika, sprawia, że ​​winda działa płynniej, zaczyna i zatrzymuje się płynniej, i poprawia wrażenia z jazdy pasażerskimi. W systemie windy budynków wieżowców kondensatory filtra prądu przemiennego są kluczowymi elementami, aby zapewnić stabilne działanie wind. ​
Punkty wyboru
Dopasowanie wartości pojemności
Określ wartość pojemności na podstawie mocy falownika, częstotliwości roboczej i charakterystyk obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, im większa moc i częstsze zmiany obciążenia, tym większa wymagana wartość pojemności. Jeśli wartość pojemności jest zbyt mała, efekt filtrowania jest słaby; Jeśli wartość pojemności jest zbyt duża, może powodować nadmierny prąd początkowy, zwiększenie kosztów i objętości. Na przykład istnieje znacząca różnica w wymaganej wartości pojemności dla sprzętu do obciążenia światłem napędzanym falownikiem z małymi mocą i wyposażeniem ciężkim napędzanym falownikiem o dużej mocy.
Znamionowa adaptacja napięcia
Znamione napięcie musi być wyższe niż maksymalny pik napięcia prądu przemiennego, który może wystąpić podczas pracy falownika, a pewien margines bezpieczeństwa musi być zarezerwowany. Jeśli rzeczywiste napięcie robocze przekracza znamionowe napięcie, kondensator może zostać rozbity i uszkodzony. W przypadku wspólnych trójfazowych falowników należy wybrać kondensator filtra prądu przemiennego z odpowiednim napięciem znamionowym. ​
Charakterystyka częstotliwości pasuje
Różne metalizowane kondensatory filtra polipropylenowego prądu prądu przemiennego mają różne wydajności w różnych zakresach częstotliwości. Konieczne jest wybór produktów o charakterystyce częstotliwości zgodnie z głównym zakresem częstotliwości harmonicznych generowanych przez falownik, aby zapewnić skuteczne filtrowanie w całym zakresie częstotliwości roboczej. Na przykład niektóre kondensatory mają dobre efekty filtrowania w paśmie o niskiej częstotliwości, podczas gdy inne działają dobrze w paśmie o wysokiej częstotliwości. Wybór powinien opierać się na faktycznym rozkładowi częstotliwości harmonicznej. ​
Charakterystyka temperatury
Gdy falownik działa, wygeneruje ciepło, które zwiększy temperaturę otoczenia. Dlatego konieczne jest wybór kondensatorów filtra prądu przemiennego o dobrych charakterystykach temperatury i stabilnej pracy w środowiskach wysokiej temperatury, aby upewnić się, że wydajność kondensatora jest stabilna w różnych warunkach temperatury i utrzymać normalne działanie falownika.