变频器主流母线中的纹波电流的产生主要有两个方面: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,每千瓦输出大约需要滤波电容器流过6A以上的纹波电流,对于一个30千瓦的变频器,滤波电容器需要滤掉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小。但是产生纹波电流的另一个源(逆变器产生的纹波电流)却不能采用串入电抗器解决;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/逆变器无法自身消除掉的,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!


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这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗,同时,对于电源内部,由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般低频用普通电解电容器在10kHz左右,其阻抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使用要求。用于开关稳压电源输出整流的电解电容器,要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低,能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势,用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。通过实验可发现,普通CDII型中4700μF,16V电解电容器,用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低,同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时,用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。开关电源为了而提高了工作频率的高频化,特别是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性,输出端低阻抗化。要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化,必须降低等效串联电阻。耐纹波电流影响电解电容器性能的的参数之一就是纹波电流问题。

1)直流铝电解电容器应按正确的极性使用
当直流铝电解电容器按反极性接入电路时,电容器会导致电子线路短路,由此产生的电流会引致电容器损坏,若电路有可能在负引线施加正极电压,请选用无极性产品。
2)在额定工作电压以下作用
当电容器上所施加电压高于额定工作电压时,电容器的漏电流将上升,其电气特性将在短时内劣化直至损坏。请注意电压峰值勿超出额定工作电压。
3)作快速充放电使用
当常规电容器被作快速充电用途。其使用寿命可能会因容量下降,温度急剧上升等而缩减
4)电容器贮存
当铝电解电容器作了长期贮存后,其漏电流通常升高,贮存温度愈高,漏电流上升愈快,因此应注意贮存环境的选择,在电容器上施加电压后,漏电流值将不断下降,在铝电解电容器的漏电流值上升对电路有不良影响的,请在使用前充电处理。
5)施加纹波电流应小于额定值
施加纹波电流超过额定值后,会导致电容器体过热,容量下降,寿命缩短。所施加纹波电流峰值应小于额定工作电压。
6)使用环境温度
铝电解电容器的使用寿命会受到环境温度的影响。据科学统计,使用环境下降10℃其使用寿命增加1倍。


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