بۇ ھەپتە بىز ئۆتكەن ھەپتىلىك ماقالىنى داۋاملاشتۇرىمىز.

1.2 ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار

ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلاردا ئىشلىتىلىدىغان دىئېلېكترىك ئاليۇمىننىڭ چىرىشىدىن ھاسىل بولغان ئاليۇمىن ئوكسىدى بولۇپ، دىئېلېكترىك تۇراقلىقى 8 دىن 8.5 گىچە، خىزمەت دىئېلېكترىك كۈچى تەخمىنەن 0.07V/A (1µm=10000A) كېلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، بۇنداق قېلىنلىققا ئېرىشىش مۇمكىن ئەمەس. ئاليۇمىن قەۋىتىنىڭ قېلىنلىقى ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنىڭ سىغىم ئامىلىنى (ئۆزگىچە سىغىمچانلىقى) تۆۋەنلىتىدۇ، چۈنكى ئاليۇمىن يوپۇرمىقىنى ياخشى ئېنېرگىيە ساقلاش خۇسۇسىيىتىگە ئېرىشىش ئۈچۈن ئاليۇمىن ئوكسىد پەردىسى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن ئويۇش كېرەك، ھەمدە يۈزى نۇرغۇن تەكشى ئەمەس يۈزلەرنى ھاسىل قىلىدۇ. يەنە بىر تەرەپتىن، ئېلېكترولىتنىڭ قارشىلىق كۈچى تۆۋەن توك بېسىمى ئۈچۈن 150Ωcm، يۇقىرى توك بېسىمى (500V) ئۈچۈن 5kΩcm. ئېلېكترولىتنىڭ يۇقىرى قارشىلىق كۈچى ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورنىڭ بەرداشلىق بېرەلەيدىغان RMS توكىنى، ئادەتتە 20mA/µF بىلەن چەكلەيدۇ.

بۇ سەۋەبلەر تۈپەيلىدىن، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار ئادەتتە ئەڭ يۇقىرى توك بېسىمى 450V ئۈچۈن لايىھەلەنگەن (بەزى ئىشلەپچىقارغۇچىلار 600V ئۈچۈن لايىھەلىگەن). شۇڭا، يۇقىرى توك بېسىمىغا ئېرىشىش ئۈچۈن، كوندېنساتورلارنى تىزىپ ئۇلاش ئارقىلىق بۇنىڭغا ئېرىشىش كېرەك. قانداقلا بولمىسۇن، ھەر بىر ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورنىڭ ئىزولياتسىيە قارشىلىقىدىكى پەرق سەۋەبىدىن، تىزىپ ئۇلانغان ھەر بىر كوندېنساتورنىڭ توك بېسىمىنى تەڭشەش ئۈچۈن ھەر بىر كوندېنساتورغا بىر قارشىلىق ئۇلىنىشى كېرەك. بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار قۇتۇپلاشتۇرۇلغان ئۈسكۈنە بولۇپ، قوللىنىلغان تەتۈر توك بېسىمى 1.5 Un دىن ئېشىپ كەتكەندە، ئېلېكتروخىمىيىلىك رېئاكسىيە يۈز بېرىدۇ. قوللىنىلغان تەتۈر توك بېسىمى يېتەرلىك ئۇزۇن بولغاندا، كوندېنساتور تۆكۈلۈپ كېتىدۇ. بۇ ھادىسىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن، ھەر بىر كوندېنساتور ئىشلىتىلگەندە ئۇنىڭ يېنىغا بىر دىئود ئۇلىنىشى كېرەك. بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنىڭ توك بېسىمىنىڭ ئۆرلەش قارشىلىقى ئادەتتە 1.15 Un دىن ئېشىپ كېتىدۇ، ياخشىلىرى 1.2 Un غا يېتىشى مۇمكىن. شۇڭا لايىھىلىگۈچىلەر پەقەت مۇقىم ھالەتتىكى خىزمەت توك بېسىمىنىلا ئەمەس، بەلكى ئۇلارنى ئىشلەتكەندە ئۆرلەش توك بېسىمىنىمۇ ئويلىشىشى كېرەك. قىسقىسى، پىلاستىنكا كوندېنساتورلار بىلەن ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنىڭ سېلىشتۇرۇش جەدۋىلىنى تۆۋەندىكىدەك سىزىشقا بولىدۇ، 1-رەسىمگە قاراڭ.

2. قوللىنىش ئانالىزى

DC-Link كوندېنساتورلىرىنى سۈزگۈچ سۈپىتىدە ئىشلىتىش يۇقىرى توك ۋە يۇقىرى سىغىملىق لايىھەلەرنى تەلەپ قىلىدۇ. مىسال قىلىپ 3-رەسىمدە كۆرسىتىلگەندەك، يېڭى ئېنېرگىيەلىك ماشىنىنىڭ ئاساسلىق ماتور قوزغاتقۇچ سىستېمىسىنى كۆرسىتىشكە بولىدۇ. بۇ قوللىنىشتا، كوندېنساتور ئايرىش رولىنى ئوينايدۇ ۋە توك يولى يۇقىرى ئىشلەش توكىغا ئىگە. پىلاستىنكا DC-Link كوندېنساتورى چوڭ ئىشلەش توكىغا (Irms) بەرداشلىق بېرەلەيدىغان ئەۋزەللىككە ئىگە. مىسال قىلىپ 50 ~ 60kW يېڭى ئېنېرگىيەلىك ماشىنىنىڭ پارامېتىرلىرىنى ئالساق، پارامېتىرلار تۆۋەندىكىدەك: ئىشلەش توك بېسىمى 330 Vdc، دولقۇن توك بېسىمى 10Vrms، دولقۇن توكى 150Arms@10KHz.

ئاندىن ئەڭ تۆۋەن ئېلېكتر سىغىمى تۆۋەندىكىدەك ھېسابلىنىدۇ:

بۇنى پىلاستىنكا كوندېنساتور لايىھىلەشتە قوللىنىش ئاسان. ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتور ئىشلىتىلگەن دەپ پەرەز قىلساق، ئەگەر 20mA/μF دەپ قارىساق، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنىڭ ئەڭ تۆۋەن سىغىمى يۇقىرىقى پارامېتىرلارغا ماس كېلىدىغان قىلىپ تۆۋەندىكىدەك ھېسابلىنىدۇ:

بۇ سىغىمغا ئېرىشىش ئۈچۈن پاراللېل ئۇلانغان كۆپ ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار تەلەپ قىلىنىدۇ.

يېنىك تۆمۈر يول، ئېلېكتر ئاپتوبۇسى، مېترو قاتارلىق يۇقىرى توك بېسىمى قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا. بۇ توك بېسىمى پانتوگراف ئارقىلىق پاراۋوز پانتوگرافىغا ئۇلانغانلىقىنى نەزەرگە ئالساق، پانتوگراف بىلەن پانتوگرافنىڭ ئۇچرىشىشى توشۇش جەريانىدا ئۈزۈلۈپ قالىدۇ. ئىككىسى ئۇچرىشىشسىز بولغاندا، توك مەنبەسى DC-L سىيا كوندېنساتورى تەرىپىدىن قوللىنىدۇ، ئۇچرىشىش ئەسلىگە كەلگەندە، يۇقىرى توك بېسىمى پەيدا بولىدۇ. ئەڭ ناچار ئەھۋال بولسا، DC-Link كوندېنساتورى ئۈزۈلگەندە تولۇق توك بوشىتىلىدۇ، بۇ يەردە توك بوشىتىلىش توك بېسىمى پانتوگراف توك بېسىمىغا تەڭ بولىدۇ، ئۇچرىشىش ئەسلىگە كەلگەندە، نەتىجىدە يۇقىرى توك بېسىمى نورمال ئىشلەش Un نىڭ ئىككى ھەسسىسىگە تەڭ بولىدۇ. پىلاستىنكا كوندېنساتورلار ئۈچۈن، DC-Link كوندېنساتورىنى قوشۇمچە ئويلىنىشسىز بىر تەرەپ قىلغىلى بولىدۇ. ئەگەر ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار ئىشلىتىلسە، يۇقىرى توك بېسىمى 1.2Un بولىدۇ. شاڭخەي مېتروسىنى مىسالغا ئالساق. Un=1500Vdc، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتور ئۈچۈن توك بېسىمى تۆۋەندىكىدەك:

ئاندىن ئالتە 450V كوندېنساتورنى تىزىپ ئۇلاش كېرەك. ئەگەر پىلاستىنكا كوندېنساتور لايىھىسى 600Vdc دىن 2000Vdc غىچە ياكى ھەتتا 3000Vdc غىچە ئىشلىتىلسە، ئاسانلا ئەمەلگە ئاشىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، كوندېنساتورنىڭ تولۇق توك بوشىتىلىشىدىكى ئېنېرگىيە ئىككى ئېلېكترود ئوتتۇرىسىدا قىسقا توك يولى بوشىتىلىشىنى ھاسىل قىلىپ، DC-Link كوندېنساتورى ئارقىلىق چوڭ كىرىش توكىنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇ ئادەتتە ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنىڭ تەلىپىگە ماس كېلىشىگە ئوخشىمايدۇ.

بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارغا سېلىشتۇرغاندا، DC-Link پىلىنكىلىق كوندېنساتورلارنى ناھايىتى تۆۋەن ESR (ئادەتتە 10mΩ دىن تۆۋەن، ھەتتا <1mΩ دىن تۆۋەن) ۋە ئۆزلۈكىدىن ئىندۇكسىيەلىك LS (ئادەتتە 100nH دىن تۆۋەن، بەزى ئەھۋاللاردا 10 ياكى 20nH دىن تۆۋەن) غا ئېرىشتۈرۈشكە بولىدۇ. بۇ DC-Link پىلىنكىلىق كوندېنساتورنى ئىشلەتكەندە بىۋاسىتە IGBT مودۇلىغا ئورنىتىشقا يول قويىدۇ، بۇ ئارقىلىق ئاپتوبۇس بالدىقىنى DC-Link پىلىنكىلىق كوندېنساتورغا بىرلەشتۈرۈشكە يول قويىدۇ، شۇڭا پىلىنكىلىق كوندېنساتورلارنى ئىشلەتكەندە مەخسۇس IGBT سۈمۈرگۈچ كوندېنساتورغا بولغان ئېھتىياجنى يوقىتىپ، لايىھىلىگۈچىگە زور مىقداردا پۇل تېجەپ بېرىدۇ. 2- ۋە 3- رەسىملەردە بەزى C3A ۋە C3B مەھسۇلاتلىرىنىڭ تېخنىكىلىق ئۆلچەملىرى كۆرسىتىلگەن.

3. خۇلاسە

دەسلەپكى مەزگىللەردە، DC-Link كوندېنساتورلىرى ئاساسەن ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار ئىدى، چۈنكى ئۇلارنىڭ باھاسى ۋە چوڭ-كىچىكلىكى مۇھىم ئىدى.

قانداقلا بولمىسۇن، ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلار توك بېسىمى ۋە توكقا بەرداشلىق بېرىش ئىقتىدارىنىڭ تەسىرىگە ئۇچرايدۇ (پلىنكا كوندېنساتورلارغا سېلىشتۇرغاندا ESR خېلى يۇقىرى)، شۇڭا چوڭ سىغىمغا ئېرىشىش ۋە يۇقىرى توك بېسىمى ئىشلىتىش تەلىپىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن بىر قانچە ئېلېكترولىتلىق كوندېنساتورلارنى ئارقا-ئارقىدىن ۋە پاراللېل ئۇلاش كېرەك. بۇنىڭدىن باشقا، ئېلېكترولىت ماتېرىيالىنىڭ ئۇچۇپ كېتىشىنى ئويلىشىپ، ئۇنى دائىم ئالماشتۇرۇش كېرەك. يېڭى ئېنېرگىيە قوللىنىشلىرى ئادەتتە 15 يىل مەھسۇلات ئۆمرىنى تەلەپ قىلىدۇ، شۇڭا بۇ مەزگىلدە ئۇنى 2 دىن 3 قېتىمغىچە ئالماشتۇرۇش كېرەك. شۇڭلاشقا، پۈتۈن ماشىنىنىڭ سېتىشتىن كېيىنكى مۇلازىمىتىدە خېلى كۆپ چىقىم ۋە قولايسىزلىقلار بار. مېتاللاشتۇرۇش قاپلاش تېخنىكىسى ۋە پىلىنكا كوندېنساتور تېخنىكىسىنىڭ تەرەققىي قىلىشىغا ئەگىشىپ، بىخەتەرلىك پىلىنكا پارغا ئايلاندۇرۇش تېخنىكىسى ئارقىلىق 450V دىن 1200V غىچە ياكى ئۇنىڭدىنمۇ يۇقىرى توك بېسىمىغا ئىگە يۇقىرى سىغىملىق DC سۈزگۈچ كوندېنساتورلارنى ئىشلەپچىقىرىش مۇمكىن بولدى (ئەڭ نېپىز 2.7µm، ھەتتا 2.4µm). يەنە بىر تەرەپتىن، DC-Link كوندېنساتورلىرىنى ئاپتوبۇس بالداق بىلەن بىرلەشتۈرۈش ئىنۋېرتېر مودۇلى لايىھىسىنى تېخىمۇ ئىخچام قىلىپ، توك يولىنى ئەلالاشتۇرۇش ئۈچۈن توك يولىنىڭ ئېغىش ئىندۇكتىۋلىقىنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ.