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Hochspannungs-Aluminiumkondensatoren für die Leistungselektronik. Vergleichsdaten
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien
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Hochspannungs-Elektrolytkondensatoren werden als Komponenten von Filtern in Umrichtergeräten verwendet, unter denen sich der inländische Aluminiumkondensator K50-77 hervorhebt.
In der Umrichtertechnik setzen Entwickler auf Reihen- (bei zu geringer Betriebsspannung des Kondensators), Parallel- (zur Einstellung der erforderlichen Kapazität) oder Reihen-Parallel-Schaltung von Kondensatoren. Die Verwendung von Kondensatoren mit höherer Kapazität in einem einzigen Gehäuse ermöglicht es, Batterien aus weniger Kondensatoren aufzubauen und die Anzahl zusätzlicher Ausgleichswiderstände, Drosseln usw. zu reduzieren. Somit wird ein optimales Schaltungsdesign erreicht, Gewicht und Abmessungen werden reduziert, die Zuverlässigkeit von Wandlervorrichtungen wird erhöht und als Ergebnis werden die Endkosten von Produkten reduziert.
Tabelle 1
| Uno, V |
Schlaf, uF |
Verlustfaktor, %, nicht mehr |
Impedanz Z, Ohm (25°C, 10 kHz) |
Rippelstrom IRA |
D, mm |
Hmm |
A ± 0,15 mm |
Gewicht, g, nicht mehr |
| 85°C, 50Hz |
85°C, 100Hz |
| 40 |
33000 |
35 |
0,02 |
9,8 |
12,25 |
50 |
66 |
22 |
230 |
| 63 |
15000 |
20 |
0,02 |
7,3 |
9,13 |
66 |
230 |
| 250 |
1000 |
15 |
0,11 |
3 |
3,75 |
66 |
230 |
| 16 |
100000 |
60 |
0,015 |
8,8 |
11 |
84 |
300 |
| 25 |
100000 |
40 |
0,015 |
12 |
15 |
100 |
320 |
| 100 |
15000 |
15 |
0,025 |
9,2 |
11,5 |
110 |
350 |
| 160 |
4700 |
15 |
0,04 |
4 |
5 |
110 |
350 |
| 400 |
1000 |
15 |
0,11 |
3,57 |
4,46 |
65 |
70 |
28,5 |
380 |
| 400 |
1500 |
15 |
0,11 |
4,8 |
6 |
110 |
600 |
| 400 |
2200 |
15 |
0,05 |
6,65 |
8,2 |
110 |
600 |
| 250 |
4700 |
15 |
0,04 |
8,8 |
11 |
140 |
800 |
| 400 |
3300 |
15 |
0,04 |
7,7 |
9,6 |
140 |
800 |
| 450 |
1500 |
15 |
0,07 |
6 |
7,5 |
140 |
800 |
Heute bietet der Markt für elektronische Komponenten der Leistungselektronik Aluminium-Elektrolytkondensatoren aus ausländischer und inländischer Produktion an. Der erste einer Reihe russischer Hochspannungs-Aluminiumkondensatoren war der K50-77-Kondensator, der zum Akkumulieren und Speichern von Energie sowie zum Glätten von Gleich- und Wechselstromwelligkeiten entwickelt wurde.
Reis. 1. Gesamtabmessungen des Kondensators K50-77 (1-Isolierabdeckung; 2-Ventil für Explosionsschutz; 3-Barriere für Entladung.)
Konstruktiv ist das Gerät in einem zylindrischen Aluminiumgehäuse mit radial angeordneten Schraubklemmen ausgeführt (Abb. 1). Die Befestigung an der Platte erfolgt mittels Klemme oder Endschraube. Die Endbolzenausführung der Kondensatorausführung wird bevorzugt für Produkte mit erhöhter mechanischer Belastung eingesetzt, wie z. B. Umrichter für Schienenfahrzeuge.
Die Betriebsspannung des Kondensators beträgt 16 bis 450 V; Nennkapazität von 1000 bis 100 Mikrofarad; Betriebstemperaturbereich von -000 bis 40 °C; große Menge an Ladung; hohe zulässige Strom- und Spannungswelligkeit pro Volumeneinheit. Die Hauptparameter des Kondensators sind in Tabelle 85 angegeben.
Tabelle 2
| T, °C |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
| Kt |
1,8 |
1,7 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
1,05 |
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
Reis. 2 Temperaturabhängigkeit der Kapazität für einen Kondensator mit einem Nennwert von 3300 uF und 400 V
Zulässige Werte des pulsierenden Stroms werden durch die Formel I bestimmtRO= IchR· Kt· Kf, wobei Kt der Korrekturkoeffizient des pulsierenden Stroms relativ zum Wert von I istR abhängig von der Betriebstemperatur (Tabelle 2), und Kf ist der Korrekturkoeffizient des pulsierenden Stroms relativ zum Wert von IR abhängig von der Frequenz (Tabelle 3).
Tabelle 3
| f, Hz |
50 |
100 |
300 |
1000 |
> 10000 |
| Кt |
1 |
1,25 |
1,44 |
1,5 |
1,63 |
Reis. Abb. 3. Abhängigkeit des Gesamt- und Innenwiderstandes von der Temperatur für einen Kondensator mit einem Nennwert von 3300 μF und 400 V
Die Betriebszeit von Kondensatoren hängt von der Umgebungstemperatur To und dem Stromwelligkeitskoeffizienten ab, der gleich K \uXNUMXd I / I istR (Tabelle 4).
Tabelle 4
| T0, °C |
Betriebszeit |
| K=O |
K-0,6 |
K = 0,8 |
K = 1,0 |
K = 1,2 |
K = 1,4 |
K = 1,6 |
K = 1,8 |
| 40 |
110 |
81,3 |
67,2 |
46,3 |
30,1 |
17,7 |
9,7 |
5,3 |
| 45 |
82,5 |
60,5 |
50 |
34,5 |
22,4 |
13,2 |
7,25 |
4 |
| 50 |
61,8 |
45,4 |
37,5 |
25,8 |
16,8 |
9,9 |
5,4 |
2,95 |
| 55 |
45 |
33 |
27,3 |
18,8 |
12,2 |
7,2 |
3,9 |
2,11 |
| 60 |
34,9 |
25,6 |
21,2 |
14,6 |
9,4 |
5,5 |
3,1 |
1,75 |
| 65 |
26 |
19,1 |
15,8 |
10,9 |
7,07 |
4,2 |
2,3 |
1,26 |
| 70 |
19,6 |
14,4 |
11,9 |
8,2 |
5,3 |
3,1 |
1,7 |
0,93 |
| 75 |
13,1 |
10,8 |
8,9 |
6,1 |
3,9 |
2,3 |
1,3 |
0,73 |
| 80 |
9,9 |
7,9 |
6,6 |
4,6 |
2,9 |
1,7 |
0,9 |
0,48 |
| 85 |
8,25 |
6 |
5 |
3,5 |
2,2 |
1,3 |
0,7 |
0,38 |
Reis. 4. Abhängigkeit des Gesamt- und Innenwiderstandes von der Frequenz bei T = 22-25 °С
Einige technische Merkmale sind in Abb. 2 dargestellt. 4-50. Derzeit wird daran gearbeitet, die technischen Parameter zu verbessern, die zulässigen Pulsströme zu erhöhen, die Bewertungsskala zu erweitern und die Gesamtabmessungen des Kondensators zu verringern. Aufgrund der vielversprechenden Richtung, energiesparende Geräte zu entwickeln, ist der Kondensator K77-XNUMX auf dem Markt gefragt und kann die Bedürfnisse verschiedener Verbrauchergruppen befriedigen.
Veröffentlichung: cxem.net
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