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变频调速器用高压铝电解电容器

发布日期：2005-5-4 17:05:47 作者：chencheng0921 出处：

1　前言随着电子、邮电和能源等基础工业的发展, 电子产品结构也发生了较大的变化, 原来我国电子整机产品以民品为主, 而目前工业用投资类整机的比例有了较大幅度的增长。为适应这种发展形势, 铝电解电容器由原先以CD11 型为主, 逐渐向大型高压铝电解电容器转移。在产品结构上也由引线式向焊片 (针) 式和螺栓式过渡。 1994 年至今投资类整机用铝电解电容器迅速发展。投资类整机包括: 工业变频调速器、U PS 电源、数控机床、程控交换机后备电源、等离子切割机和交直流逆变焊机等。这类整机的开发和推广, 使铝电解电容器由小型、中型向大型发展, 并且产品额定工作电压进一步提高, 对产品质量要求更加严格。作为一个元器件生产厂, 要想在市场竞争中处于优势地位, 必须抓好新产品开发, 重视产品质量。在黑白电视机发展时期, 对技术和质量的要求尚不很严格。随着彩色电视机的发展, 对铝电解电容器质量的要求, 从彩电国产化认证, 到推行 IEC 标准和近两年来推行的 ISO9001 标准就显著不同了。在工业投资类整机迅速发展时期, 对铝电解电容的质量要求就更为严格和苛刻了。下面着重阐述工业变频器用铝电解电容器的一些主要问题。

　　收稿日期: 1996205220

Electron Compon M ater 　　　　　　　　V o l115　N o15 不同。一般以350V、400V , 470～ 10 000 ΛF

2　变频器对铝电解电容器的要求　　交流电动机变频调速器是国家重点推广的节能产品。在国外变频器已广泛应用, 可以说有电动机就有变频器。我国变频器研究开发起步较晚, 国内许多高校开发了多种变频器产品, 而大批量生产还只是***在大陆合资兴建的几家企业。从其中应用的元器件来看, 目前主要依赖进口的有两种: 一种是 IGBT 功率模块; 另一种就是高压、大容量铝电解电容器。变频器中应用的铝电解电容器随着变频器功率型号不同对电容器的选择也

规格不等, 但通常都是两只串联使用或四只串并联使用。在电压型逆变器中, 使用了数量众多的大容量、高压铝电解电容器。单就变频器使用而言, 应特别注意以下几点: (1) 严禁电容器极性接反或外加电压过高或脉动电流过大, 否则都会使内部压力升高, 将防爆阀冲破, 电解液外泄, 甚至爆炸。 (2) 设计时一般都要降低额定电压使用。电压型逆变器一般要求两只电容器串联耐压在 700V 左右。因此, 变频器生产厂家为安全起见选用两只 400V 的电容串联, 当然也有许多厂家选用了两只350V 电容串联使用的。 (3) 在正常状态下使用, 一般要求六年以上就要更换。更换周期也因使用条件, 温度而异。当然也与电容器本身质量、耐压、耐
温、耐纹波电流的性能有极大关系。 (4) 固定电容器电极的板, 如果有鼓起或是裂纹, 或上部的温升或铝壳温升超过了 15 ℃, 最好立即予以更换。 (5) 长时间搁置的电容器, 如果质量不行, 漏电流会增加, 如果突然施加电压, 有极大可能由于温度升高而破损, 所以使用前必须复练。对于变频器中应用的铝电解电容器而言, 其具体性能指标要求如下:

(1) 产品耐压不低于 350

·47·

V。

品漏电流不超过 3mA , 比CD29 彩标 400 V

R R (约 8

(2) 漏电流特低, 如 400 V 2120<<<<76× 壳号为 <<6325≤<Lmm(×公司 mm所需尺寸值

V 2100DCΛF-- 最小壳号是-≤序号mm ×4050mm100, 其 C V 值为 0100520tgΛFDC35cmC ,: 变频器用××140 V 2 系列的 0102ΛCF ·tgU13?<<<<<76△倍序号mA ) 小得多。对

(3) 相对体积小: 现行 CD 293 彩标 400 22

<NCCC

3

400 V

330 ΛF0071

5 115

400 , C V

为 01变频器生产在国内尚处于起步阶段加mm 高压大电解电容器的认定程序也不像彩电国 cm , 可见 C V 值增了 27%。

　　　　　　　　　　　　表1　变频器用铝电解电容器尺寸表

N C C 公司普通变频器国内某研究所

C ΛF 560 1 000 2 200 3 300 4 700 5 600 6 800 8 200

　　注:

DC350 V

漏电流<<6376×130 耐久性 (+<6385 ℃加额高温贮存< 3　国内外水平对比

序号 1 2 3 4

5

6

? 1995-2004 Tsinghua Tongfang?1Optical Disc Co., Ltd. All<<<<<<rights reserved.?≤≤序号

5×115

-

50×100 65×100 76×100 76×130 76×140 76×150

寸及纹波电流值; 表2 是NCC 公司专为变频器配套的大型产品的技术要求与国内某厂技

表 13 列出了变频器用铝电解电容器的尺

V

项　　目工作温度范围电容量允许偏差损耗角正切

定纹波电流)

(+ 85 ℃)

纹波电流 (有效值) 数据仅指左栏 (350<632)R者。

1210 1216< 15190 191tg

81tg80

性　　　　能　　　　指　　　　标国　　　内

- 25～ + 85 ℃ 10%～ + 50% 25 (20 ℃、100 Hz) 000 h 后 △C C ≤20% ?≤≤1I125≤倍序号后规定之值 △C C ≤20% 倍序号 4 规定之值

01ILL021500

CR U R (5 m in)

≤0102h C4 UR 0102 CR U R

25～ + 85 ℃ ±20% (M )

<<76115×115 <76×155

35×100 50×96 5×96 ×130

(850℃, 120Hz) -

318 613

纹波电流3 A-

DC400 V 350 V DC350 V

表<50　性能对比表

<<351×130 <76×115 <76×130 <76×155 35×80 ×120

×80 35×100 65×100 65×120 76×120 76×140 ×150 -

-

规定值<637615×115 规定值<Hz 1 000 Λ,F 产 76×130

50×118 118

0102IILCR U500或345 mA 取小者 1RW<mE33ax系列20h3℃,规定之值) 2 000 h 后 ≤20%

R

后 △C C ≤20% 倍序号 4 规定之值

术指标对照表。

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