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逆变器的主要功能是将电源的可变直流电压输入转变为无干扰的交流正弦波输出,既可供设备使用,也可反馈给电网。下面我们具体来说说铝电解电容器在新能源领域方面有哪些应用? 1.提高光伏逆变器寿命的关键 决定光伏逆变器的寿命为其各元件的可靠性,尽管半导体元件通常都达到这种可靠性水平,但对于无源元件来说却有可能是一个挑战,特别是电解电容器。电解电容器的可靠性提高成为了提高光伏逆变器可靠性的关键之一。 2.电解电容器在光伏逆变器中的作用 光伏逆变器可看成是用直流电源供电的特殊用途的变频器,输出频率为50Hz或与电网同步的50Hz。也就没有整流器产生的整流电路的电流脉冲,这样直流母线上的铝电解电容器的功能为直流母线电容器或者成为“DC-Link”电容器,其作用为吸收由逆变器产生的开关频率极高次谐波电流和输出频率的三倍频电流和高次谐波电流。 3.电解电容收购上门在光伏逆变器中的作用 光伏逆变器可看成是用直流电源供电的特殊用途的变频器,输出频率为50Hz或与电网同步的50Hz。也就没有整流器产生的整流电路的电流脉冲,这样直流母线上的铝电解电容器的功能为直流母线电容器或者成为“DC-Link”电容器,其作用为吸收由逆变器产生的开关频率极高次谐波电流和输出频率的三倍频电流和高次谐波电流。 光伏逆变器对电解电容器的要求 1.高电压 一般大功率的光伏逆变器,将转化后的交流电直接并入高压电网中,但从安规角度考虑,光伏电池组的输出电压一般不高于900V,可以选择两只450V电解电容器串联,但为了提高安全性,可以选择2只500V电解电容器串联。
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电解电容收购上门用在脉动电路中,造成功率消耗而发热升温的主要因素是纹波电流(对较小容量的电容器则是纹波电压)的大小,一般提供的失效率与温度关系曲线大都是在无纹波的直流电压下测出的只考虑了漏电流,比此时芯子内部中心温度几乎与环境温度相差不多。可是在实际应用中,由于纹波电流所导致的发热能使芯子中心温升,时可达到几十摄氏度。(芯子温升取决于电容器所处环境温度和对纹波电流的控制)。所以,高纹波电流易造成芯子的电解液干涸,电容器早期失效。同时,长时间纹波电流超过规定值,也是导致电容器防爆阀打开的因素之一。
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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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