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變頻器用鋁電解電容器簡介
變頻器用鋁電解電容器
一、引言
變頻器主要用在電動機中以改變轉(zhuǎn)速,。以往,，對電動機的認識是有直流電動機和交流電動機兩種，直流電動機,，要改變轉(zhuǎn)速是容易的,，但必須用整流子和電刷，價格十分昂貴,，而且檢修更難,。交流電動機的價格低廉,，檢修也不太難。根據(jù)電源頻率就定下轉(zhuǎn)速,，所以,，要改變轉(zhuǎn)速就有困難。因此人們開發(fā)了變頻器,，因為變頻器的輸出頻率很容易控制,，只要控制輸出頻率就可以改變交流電動機的轉(zhuǎn)速。在使用電動機的機器中,，轉(zhuǎn)速的控制十分必要,，因此，開始采用變頻器交流電動機,。
空氣調(diào)節(jié)器,、電車、電梯,、鼓風機,、抽水機、起重機,、工作機械等大多數(shù)都要控制機械的轉(zhuǎn)速,。除此以外，日光燈,、機器,、不間斷電源等都離不開變頻器，變頻器的應(yīng)用已滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,，因此,，迫切要求變頻器急速發(fā)展和改進。
二,、變頻器電路
1,、通用變頻器電路
各種工作機械和樓房換氣扇、工廠生產(chǎn)設(shè)備使用數(shù)量很大的電動機,，因此,，為了控制電動機的轉(zhuǎn)速而制造了的可變速調(diào)節(jié)總效率高的通用變頻器在顯著增加，這種通用變頻器的輸入電路是交流200V三相平滑電路,，用功率晶體管提供電動機驅(qū)動用交流電,，如圖1所示。
圖1 通用變頻器電路
電路輸入平滑部所使用的鋁電解電容器,，通常的額定電壓為350V～450V,，需要良好的耐紋波電流性能。對電解電容器的選擇，需根據(jù)機器的輸出容量的大小而定,，當輸出容量大時,，單個或并聯(lián)使用螺紋端子形式的鋁電解電容器，當輸出容量小時,，用印刷基板類型并聯(lián)使用,。選擇電容器時還需要考慮電動機啟動時電容器兩端的電壓會上升，因此,，決定額定電壓時要特別注意,。
另外，在這電路中,，以蓄電池替代電容器后就成為無停電電源電路,，當停電時，蓄電池的直流電流作為電源就可以供給交流輸出,。
2、空氣調(diào)節(jié)器用的變頻器電路
在日本,，從1983年開始,，以舒適和省電為目的，在一般家庭用空調(diào)中已經(jīng)采用變頻空調(diào),，并形成批量生產(chǎn),，銷售數(shù)量大幅度增長。我國的家用變頻空調(diào)起步較晚,，直到1997年底,，國產(chǎn)家用變頻空調(diào)都是用進口散件組裝的。到2000年,，國內(nèi)家用變頻空調(diào)才正式開始進入千家萬戶,。變頻空調(diào)的優(yōu)點主要是節(jié)能，同時提高了空調(diào)的舒適性,。
表1 空調(diào)用變頻器的電路方式和電解電容器規(guī)格
| 輸入 | 代表電路例 | 電解電容器 | |||||
| C1C2 | C3 | ||||||
| 額定電壓/V | 額定容量/μF | 紋波電流/A | 額定電壓/V | 額定容量/μF | 紋波電流/A | ||
| 單相100V |  | 250 | 330～680 | 3～8（60Hz） | 330V | 1300～2200 | 3～6（120Hz） |
| 單相200V |  | 350 | 70～220 | 3～6（60Hz） | 350V | 1300～2200 | 3～6（120Hz） |
| 3相200V |  | 350V | 470～1000 | 2.1～4.5（120Hz） | |||
圖2 空調(diào)器用的標準電路
空調(diào)用變頻器的輸入平滑,，用的也是鋁電解電容器，根據(jù)交流電源輸入大致分為表1所示的電路方式,。
在表中,，特別是進入單相100V、200VAC初段的電容器C1,、C2,，由于功率因數(shù)高，要求低容量,，并且具有承受非常高的耐紋波電流的性能,，同一般電源電路相比，需要高耐溫,、低損耗的電容器,。
為了滿足對電容器的要求,，目前已經(jīng)開發(fā)并批量生產(chǎn)低損耗陽極箔及耐高溫、高電導率的電解液,。
空調(diào)器用的標準電路如圖2所示,，單相交流輸入經(jīng)過倍電壓整流后變成直流，直流用變頻電路變換成三相交流,，由三相交流電動機供給壓縮機而使其轉(zhuǎn)動,。這是根據(jù)控制電路對三相交流頻率的變化來控制電動機的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)目前國內(nèi)各變頻空調(diào)制造商的要求和國外同類產(chǎn)品的情況,，變頻空調(diào)用大型鋁電解電容器的技術(shù)特征如下所述:
（1）體積小,，是一般產(chǎn)品體積的2/3；
（2）高電壓,，耐大紋波電流,；
（3）引出方式特殊，屬接插件快插式連接,，便于安裝與維護,；
（4）可靠性和安全性高，鋁殼底部防爆,，從整機角度考慮應(yīng)當為*產(chǎn)品,；
（5）電容器的使用條件惡劣，一般安裝于室外掛機內(nèi),，環(huán)境變化幅度大,，且大多數(shù)整機呈間隙運行狀態(tài)，因此要求電容器性能十分穩(wěn)定,。
3,、電車用的變頻電路
圖3 電車用的變頻電路
圖3為電車用的變頻電路的一例，這是用直流送電的情況,。然而在交流送電時,，在這種電路的前端再接入整流電路即可。
變頻器所使用的鋁電解電容器,，大多數(shù)使用在非常嚴酷的條件下,，因此要求鋁電解電容器不僅具有良好的高低溫特性和耐紋波特性，而且必須是長壽命,。