Application des condensateurs de filtre AC pour PCB dans les onduleurs

Avantages des diélectriques de films en polypropylène métallisé

Constante diélectrique élevée, stockage d'énergie puissant

Le film en polypropylène métallisé a une constante diélectrique élevée, ce qui permet aux condensateurs de stocker plus de charge dans un espace limité. Dans le circuit du filtre onduleur, un stockage suffisant de charge permet de faire face plus efficacement aux fluctuations de courant, à absorber rapidement et à libérer les charges, à stabiliser la sortie de tension et à assurer un fonctionnement en douceur de l'onduleur. Par exemple, dans le scénario d'application où le moteur est fréquemment démarré et arrêté, le condensateur de filtre à AC en polypropylène métallisé à haute constante diélectrique peut répondre rapidement aux changements de courant, éviter une élévation et une chute soudaines de tension et protéger le moteur et d'autres composants de circuit.

Faible perte diélectrique, économie d'énergie et efficacité élevée

Sa perte diélectrique est extrêmement faible, ce qui signifie moins de perte d'énergie pendant la charge et la décharge. Lorsque l'onduleur fonctionne en continu pendant longtemps, la faible caractéristique de perte peut réduire la génération de chaleur du condensateur lui-même, améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie électrique et réduire les déchets d'énergie inutiles. Prenant le cas de nombreux onduleurs fonctionnant simultanément dans une grande ligne de production industrielle à titre d'exemple, l'utilisation à grande échelle de condensateurs de filtre à AC à faible perte diélectrique peut réduire considérablement la consommation d'énergie à long terme, ce qui permet d'économiser des dépenses d'électricité considérables.
Résistance élevée à l'isolation, stable et fiable
Les caractéristiques élevées de la résistance à l'isolation du film de polypropylène métallisé empêchent efficacement le courant de fuite d'être généré et assure des performances stables des condensateurs. Dans l'environnement électromagnétique complexe de l'onduleur, une résistance à l'isolation élevée peut empêcher les interférences externes d'affecter le fonctionnement du condensateur, d'assurer un effet de filtrage cohérent et d'améliorer la fiabilité du système de l'onduleur. Par exemple, dans un environnement industriel avec une forte interférence électromagnétique, les condensateurs de filtre AC basés sur un film de polypropylène métallisé peuvent fonctionner de manière stable et fournir une protection de filtrage fiable pour l'onduleur. ​
Bonnes caractéristiques d'auto-guérison, vie prolongée
Le médium a une capacité d'auto-guérison unique. Lorsqu'une panne locale se produit à l'intérieur du condensateur, le film métallisé autour du point de panne s'évaporera instantanément, isolant le point de défaut et restaurant le condensateur en fonctionnement normal. Cette caractéristique étend considérablement la durée de vie du condensateur dans l'onduleur et réduit le temps d'arrêt et le temps de maintenance et les coûts de la rupture du condensateur. Par exemple, dans les équipements de production chimique qui fonctionnent sans interruption, les caractéristiques d'auto-guérison du condensateur du filtre AC peuvent assurer le fonctionnement stable à long terme de l'onduleur et assurer la continuité de la production.
Mécanisme de travail dans l'onduleur
Construisez le circuit de filtre LC pour filtrer avec précision les harmoniques
Dans le circuit de l'onduleur, le circuit de filtre LC composé de condensateurs et de réacteurs de filtre AC est la structure centrale pour filtrer les harmoniques. En principe, les condensateurs et les réacteurs présentent différentes caractéristiques d'impédance aux courants de différentes fréquences. Les deux sont comme des partenaires tacites, utilisant ces caractéristiques pour construire une "barrière harmonique" précise. ​
Les condensateurs ont les caractéristiques de "passer des fréquences élevées et bloquer les basses fréquences". Lorsqu'un courant contenant un grand nombre d'harmoniques passe par des courants harmoniques à haute fréquence peut passer par le condensateur relativement facilement. Le réacteur est tout le contraire. Il "passe les basses fréquences et bloque les hautes fréquences". Il présente une forte impédance aux courants harmoniques à haute fréquence et entrave leur passage. Lorsque les deux sont connectés en série ou en parallèle pour former un circuit de filtre LC, les harmoniques dans une plage de fréquences spécifiques peuvent être filtrées avec précision. ​
En fonctionnement réel, les composants harmoniques générés par l'onduleur sont complexes, couvrant les harmoniques d'ordre élevé de fréquences multiples. Le circuit de filtre LC peut guider le courant harmonique d'une fréquence spécifique à la branche du filtre en fonction des exigences de conception. Pour les harmoniques d'ordre élevé d'une certaine fréquence, le circuit de filtre LC ajuste les paramètres du condensateur et le réacteur pour le faire présenter une impédance extrêmement faible aux harmoniques de cette fréquence, afin que le courant harmonique soit attiré par la branche filtrante au lieu de saisir le réseau électrique ou d'interfériant avec le moteur, ce qui s'améliore effectivement la forme d'onde de sortie de l'interruption et la réduction des harmoniques. ​
De plus, la conception du circuit de filtre LC doit également considérer la plage de fréquences de fonctionnement, les caractéristiques de charge et la distribution harmonique de l'onduleur. Dans différents scénarios d'application, la fréquence et l'amplitude des harmoniques sont différentes, donc les paramètres du circuit de filtre LC doivent être soigneusement calculés et débogués pour s'assurer qu'il peut jouer le meilleur effet de filtrage dans toute la plage de fréquence de fonctionnement. ​
Tension lisse du bus CC et stabiliser l'alimentation
Condensateur de filtre AC pour PCB est connecté au côté bus CC de l'onduleur et joue un rôle indispensable dans la stabilisation de la tension CC. Le processus de travail de l'onduleur est un processus de conversion AC-DC-AC. Dans le lien de rectification de la conversion AC en CC et le lien d'onduleur ultérieur de la conversion CC en AC, la tension de bus CC sera affectée par de nombreux facteurs et fluctuera.
D'une part, la tension d'entrée CA elle-même peut être instable, telle que les fluctuations d'amplitude de tension, les décalages de fréquence, etc. Ces modifications seront directement réfléchies dans la tension de bus CC. D'un autre côté, l'action de commutation des dispositifs d'alimentation à l'intérieur de l'onduleur entraînera également des ondulations dans la tension de bus CC. Par exemple, lorsque les dispositifs d'alimentation sont rapidement allumés et désactivés, des modifications de courant instantanées se produiront sur le bus CC, ce qui entraînera des fluctuations de tension. ​
À l'heure actuelle, le condensateur du filtre AC est comme un "stabilisateur", en utilisant ses propres caractéristiques de charge et de décharge pour lisser ces fluctuations de tension. Lorsque la tension de bus CC atteint un pic, le condensateur absorbe rapidement la charge excessive et stocke l'énergie électrique sous forme d'énergie de champ électrique; Lorsque la tension atteint une vallée, le condensateur libérera la charge stockée à temps pour compléter la tension, de sorte que la tension de bus CC reste à un niveau relativement stable. ​
La tension de bus à courant continu stable est cruciale pour le fonctionnement normal de l'onduleur. Il fournit une base d'alimentation stable pour la liaison de l'onduleur ultérieur, garantissant que le circuit de l'onduleur peut produire une tension CA stable, entraînant ainsi le moteur. Si la tension de bus CC est instable, la sortie de tension CA par l'onduleur fluctuera également, entraînant un couple moteur instable, des vibrations, du chauffage et d'autres problèmes, et peut même endommager le moteur et d'autres composants de circuit. Par conséquent, le rôle des condensateurs du filtre AC dans le lissage de la tension de bus CC est un lien clé pour assurer le fonctionnement fiable de l'onduleur. ​
Scénarios d'application spécifiques
Système d'entraînement moteur industriel
Dans divers équipements d'entraînement de moteur de l'usine, l'onduleur est utilisé pour régler la vitesse du moteur pour répondre à différents besoins de production. Les condensateurs du filtre AC peuvent filtrer efficacement les harmoniques, réduire le chauffage et les vibrations du moteur, améliorer l'efficacité et la stabilité du fonctionnement du moteur et prolonger la durée de vie du moteur. Par exemple, dans les métiers à tisser des usines textiles et des machines-outils dans les usines de machines, les condensateurs de filtre AC assurent le fonctionnement en douceur du moteur et améliorent la qualité et l'efficacité de la production du produit. ​
Système de contrôle de la pompe au ventilateur et à l'eau
Les ventilateurs et les pompes à eau sont des équipements d'énergie communs dans le domaine industriel. La économie d'énergie peut être réalisée en ajustant leur vitesse à travers les onduleurs. Les condensateurs du filtre AC peuvent supprimer les harmoniques et empêcher les harmoniques de nuire aux moteurs du ventilateur et de la pompe à eau, tout en améliorant le facteur de puissance et en réduisant les pertes de grille. Dans les systèmes de ventilation des grands centres commerciaux et des immeubles de bureaux, ainsi que dans les systèmes de circulation de l'eau de refroidissement industriels, les condensateurs du filtre AC assurent un fonctionnement stable et efficace des ventilateurs et des pompes à eau, réalisant ainsi la conservation de l'énergie et la réduction de la consommation. ​
Système d'entraînement de l'ascenseur
Le fonctionnement fluide des ascenseurs est crucial pour la sécurité et le confort des passagers. L'onduleur contrôle l'accélération, la décélération et le fonctionnement en douceur du moteur de l'ascenseur. Le condensateur du filtre AC filtre les harmoniques, réduit la pulsation du couple du moteur, fait fonctionner l'ascenseur plus bien, commence et s'arrête plus facilement et améliore l'expérience de conduite aux passagers. Dans le système d'ascenseurs d'immeubles de grande hauteur, les condensateurs de filtre AC sont des composants clés pour assurer le fonctionnement stable des ascenseurs. ​
Points de sélection
Correspondance de valeur de capacité
Déterminez la valeur de capacité en fonction de la puissance de l'onduleur, de la fréquence de fonctionnement et des caractéristiques de charge. D'une manière générale, plus la puissance et plus les changements de charge sont fréquentes, plus la valeur de capacité requise est grande. Si la valeur de capacité est trop petite, l'effet de filtrage est médiocre; Si la valeur de capacité est trop importante, elle peut entraîner un courant de départ excessif, l'augmentation du coût et du volume. Par exemple, il existe une différence significative dans la valeur de capacité requise pour les équipements à charge lumineuse entraînés par un onduleur de petite puissance et un équipement à charge lourde entraînée par un onduleur de grande puissance.
Adaptation de tension nominale
La tension nominale doit être supérieure au pic de tension AC maximum qui peut se produire lorsque l'onduleur fonctionne, et une certaine marge de sécurité doit être réservée. Si la tension de travail réelle dépasse la tension nominale, le condensateur peut être décomposé et endommagé. Pour les onduleurs triphasés communs, un condensateur de filtre AC avec une tension nominale appropriée doit être sélectionné. ​
Les caractéristiques de fréquence correspondent
Différents condensateurs de filtre à AC en polypropylène métallisé ont différentes performances dans différentes gammes de fréquences. Il est nécessaire de sélectionner des produits avec une adaptation des caractéristiques de fréquence en fonction de la plage de fréquence principale des harmoniques générées par l'onduleur pour assurer un filtrage efficace dans toute la gamme de fréquences de fonctionnement. Par exemple, certains condensateurs ont de bons effets de filtrage dans la bande basse fréquence, tandis que d'autres fonctionnent bien dans la bande haute fréquence. La sélection doit être basée sur la distribution de fréquence harmonique réelle. ​
Considération des caractéristiques de la température
Lorsque l'onduleur fonctionne, il générera de la chaleur, ce qui augmentera la température ambiante. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner les condensateurs de filtre AC avec de bonnes caractéristiques de température et un fonctionnement stable dans des environnements à haute température pour garantir que les performances des condensateurs sont stables dans différentes conditions de température et maintenir le fonctionnement normal de l'onduleur.