សប្តាហ៍នេះ យើងបន្តជាមួយនឹងអត្ថបទកាលពីសប្តាហ៍មុន។

1.2 ឧបករណ៍បំប្លែងអេឡិចត្រូលីត

dielectric ដែលប្រើក្នុង capacitors អេឡិចត្រូលីតគឺជាអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូមដែលបង្កើតឡើងដោយការ corrosion នៃអាលុយមីញ៉ូមជាមួយនឹងថេរ dielectric ពី 8 ទៅ 8.5 និងកម្លាំង dielectric ធ្វើការប្រហែល 0.07V / A (1µm = 10000A) ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការសម្រេចបាននូវភាពក្រាស់បែបនេះ។កម្រាស់នៃស្រទាប់អាលុយមីញ៉ូមកាត់បន្ថយកត្តាសមត្ថភាព (សមត្ថភាពជាក់លាក់) នៃ capacitors អេឡិចត្រូលីត ដោយសារតែបន្ទះអាលុយមីញ៉ូមត្រូវតែឆ្លាក់ដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម ដើម្បីទទួលបានលក្ខណៈផ្ទុកថាមពលល្អ ហើយផ្ទៃនឹងបង្កើតជាផ្ទៃមិនស្មើគ្នាជាច្រើន។ម្យ៉ាងវិញទៀត ភាពធន់នៃអេឡិចត្រូលីតគឺ 150Ωcm សម្រាប់តង់ស្យុងទាប និង 5kΩcm សម្រាប់តង់ស្យុងខ្ពស់ (500V)។ភាពធន់ខ្ពស់នៃអេឡិចត្រូលីតកំណត់ចរន្ត RMS ដែល capacitor អេឡិចត្រូលីតអាចទប់ទល់បាន ជាធម្មតាដល់ 20mA/µF ។

សម្រាប់ហេតុផលទាំងនេះ capacitors electrolytic ត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់វ៉ុលអតិបរមានៃ 450V ធម្មតា (ក្រុមហ៊ុនផលិតបុគ្គលមួយចំនួនរចនាសម្រាប់ 600V) ។ដូច្នេះដើម្បីទទួលបានតង់ស្យុងខ្ពស់វាចាំបាច់ដើម្បីសម្រេចបានពួកគេដោយការភ្ជាប់ capacitors ជាស៊េរី។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃភាពធន់ទ្រាំអ៊ីសូឡង់នៃ capacitor អេឡិចត្រូលីតនីមួយៗ រេស៊ីស្តង់ត្រូវតែភ្ជាប់ទៅ capacitor នីមួយៗ ដើម្បីរក្សាតុល្យភាពវ៉ុលនៃ capacitor ដែលភ្ជាប់ស៊េរីនីមួយៗ។លើសពីនេះទៀត capacitors electrolytic គឺជាឧបករណ៍ប៉ូល ហើយនៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសដែលបានអនុវត្តលើសពី 1,5 ដង Un ប្រតិកម្មអេឡិចត្រូគីមីកើតឡើង។នៅពេលដែលវ៉ុលបញ្ច្រាសដែលបានអនុវត្តមានរយៈពេលយូរគ្រប់គ្រាន់ capacitor នឹងហៀរចេញ។ដើម្បីជៀសវាងបាតុភូតនេះ diode គួរតែត្រូវបានភ្ជាប់នៅជាប់នឹង capacitor នីមួយៗនៅពេលវាត្រូវបានប្រើ។ក្រៅពីនេះ ភាពធន់នឹងការកើនឡើងវ៉ុលរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកអេឡិចត្រូលីត ជាទូទៅគឺ 1.15 ដង Un ហើយរបស់ល្អអាចឡើងដល់ 1.2 ដង Un ។ដូច្នេះអ្នករចនាគួរតែពិចារណាមិនត្រឹមតែវ៉ុលការងារដែលមានស្ថេរភាពប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងវ៉ុលកើនឡើងនៅពេលប្រើវា។សរុបមក តារាងប្រៀបធៀបខាងក្រោមរវាង capacitors ខ្សែភាពយន្ត និង electrolytic capacitors អាចត្រូវបានគូរ សូមមើល Fig.1 ។

2. ការវិភាគកម្មវិធី

DC-Link capacitor ជាតម្រងត្រូវការការរចនាចរន្ត និងសមត្ថភាពខ្ពស់។ឧទហរណ៍មួយគឺជាប្រព័ន្ធម៉ូទ័រចម្បងនៃរថយន្តថាមពលថ្មីដូចដែលបានរៀបរាប់ក្នុងរូបភាពទី 3 ។នៅក្នុងកម្មវិធីនេះ capacitor ដើរតួនាទី decoupling ហើយសៀគ្វីមានលក្ខណៈពិសេសចរន្តប្រតិបត្តិការខ្ពស់។ឧបករណ៍បំប្លែង DC-Link មានគុណសម្បត្តិដែលអាចទប់ទល់នឹងចរន្តប្រតិបត្តិការធំ (Irms) ។យកប៉ារ៉ាម៉ែត្ររថយន្តថាមពលថ្មី 50 ~ 60kW ជាឧទាហរណ៍ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រមានដូចខាងក្រោម៖ វ៉ុលប្រតិបត្តិការ 330 Vdc, តង់ស្យុង 10Vrms, ripple current 150Arms@10KHz ។

បន្ទាប់មកសមត្ថភាពអគ្គិសនីអប្បបរមាត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោមៈ

វាងាយស្រួលសម្រាប់ការអនុវត្តសម្រាប់ការរចនា capacitor ខ្សែភាពយន្ត។សន្មត់ថា capacitors អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានប្រើប្រសិនបើ 20mA/μF ត្រូវបានពិចារណានោះ capacitance អប្បបរមានៃ capacitors អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានគណនាដើម្បីបំពេញតាមប៉ារ៉ាម៉ែត្រខាងលើដូចខាងក្រោម:

នេះតម្រូវឱ្យមាន capacitors electrolytic ជាច្រើននៅក្នុងប៉ារ៉ាឡែលតភ្ជាប់ដើម្បីទទួលបាន capacitance នេះ។

នៅក្នុងកម្មវិធីលើសវ៉ុល ដូចជាផ្លូវរថភ្លើងធុនស្រាល ឡានក្រុងអគ្គិសនី រថភ្លើងក្រោមដី។ល។ ដោយពិចារណាថាថាមពលទាំងនេះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅក្បាលរថភ្លើងតាមរយៈ pantograph ទំនាក់ទំនងរវាង pantograph និង pantograph មានភាពជាប់គាំងក្នុងអំឡុងពេលធ្វើដំណើរ។នៅពេលដែលទាំងពីរមិនទាក់ទងគ្នា ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលត្រូវបានគាំទ្រដោយ capacitor ink DC-L ហើយនៅពេលដែលទំនាក់ទំនងត្រូវបានស្ដារឡើងវិញ វ៉ុលលើសត្រូវបានបង្កើត។ករណីដ៏អាក្រក់បំផុតគឺការឆក់ពេញលេញដោយ capacitor DC-Link នៅពេលផ្តាច់ដែលវ៉ុលបញ្ចេញគឺស្មើនឹងវ៉ុល pantograph ហើយនៅពេលដែលទំនាក់ទំនងត្រូវបានស្តារឡើងវិញ វ៉ុលលទ្ធផលគឺស្ទើរតែពីរដងនៃប្រតិបត្តិការដែលបានវាយតម្លៃ Un ។សម្រាប់ capacitors ខ្សែភាពយន្ត DC-Link capacitor អាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយមិនចាំបាច់ពិចារណាបន្ថែម។ប្រសិនបើ capacitors អេឡិចត្រូលីតត្រូវបានប្រើ វ៉ុលលើសគឺ 1.2Un ។យកទីក្រុងស៊ាងហៃជាឧទាហរណ៍។Un=1500Vdc សម្រាប់ capacitor electrolytic ដើម្បីពិចារណាវ៉ុលគឺ៖

បន្ទាប់មក capacitor 450V ចំនួនប្រាំមួយត្រូវភ្ជាប់ជាស៊េរី។ប្រសិនបើការរចនា capacitor ខ្សែភាពយន្តត្រូវបានប្រើក្នុង 600Vdc ទៅ 2000Vdc ឬសូម្បីតែ 3000Vdc គឺអាចសម្រេចបានយ៉ាងងាយស្រួល។លើសពីនេះទៀតថាមពលនៅក្នុងករណីនៃការឆក់ពេញលេញ capacitor បង្កើតជាសៀគ្វីខ្លីរវាងអេឡិចត្រូតទាំងពីរបង្កើតចរន្ត inrush ដ៏ធំមួយតាមរយៈ capacitor DC-Link ដែលជាធម្មតាខុសគ្នាសម្រាប់ capacitors អេឡិចត្រូតដើម្បីបំពេញតម្រូវការ។

លើសពីនេះទៀតបើប្រៀបធៀបទៅនឹង capacitors electrolytic capacitors DC-Link film capacitors អាចត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីសម្រេចបាននូវ ESR ទាបបំផុត (ជាធម្មតាទាបជាង 10mΩ និងសូម្បីតែទាបជាង <1mΩ) និង LS-inductance ដោយខ្លួនឯង (ជាធម្មតាក្រោម 100nH ហើយក្នុងករណីខ្លះក្រោម 10 ឬ 20nH) .នេះអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បំប្លែងខ្សែភាពយន្ត DC-Link ត្រូវបានដំឡើងដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងម៉ូឌុល IGBT នៅពេលអនុវត្ត ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរបាររថយន្តត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងឧបករណ៍បំពងសំឡេងខ្សែភាពយន្ត DC-Link ដូច្នេះការលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ឧបករណ៍ស្រូបទាញ IGBT ពិសេសនៅពេលប្រើឧបករណ៍បំពងសំឡេង ការសន្សំ អ្នករចនាចំនួនប្រាក់យ៉ាងច្រើន។រូប ២.និង 3 បង្ហាញពីលក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃផលិតផល C3A និង C3B មួយចំនួន។

3. សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

នៅដើមដំបូង DC-Link capacitor ភាគច្រើនជា capacitors អេឡិចត្រូលីតដោយសារតែការពិចារណាលើតម្លៃនិងទំហំ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ capacitors electrolytic ត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ដោយតង់ស្យុងនិងសមត្ថភាពទប់ទល់នឹងចរន្ត (ESR ខ្ពស់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង capacitors ខ្សែភាពយន្ត) ដូច្នេះវាចាំបាច់ក្នុងការភ្ជាប់ capacitors electrolytic ជាច្រើនជាស៊េរីនិងស្របគ្នាដើម្បីទទួលបានសមត្ថភាពធំនិងបំពេញតម្រូវការនៃការប្រើប្រាស់វ៉ុលខ្ពស់។លើសពីនេះទៀតដោយពិចារណាលើភាពប្រែប្រួលនៃសម្ភារៈអេឡិចត្រូលីតវាគួរតែត្រូវបានជំនួសជាទៀងទាត់។កម្មវិធីថាមពលថ្មីជាទូទៅទាមទារអាយុកាលផលិតផល 15 ឆ្នាំ ដូច្នេះវាត្រូវតែត្រូវបានជំនួស 2 ទៅ 3 ដងក្នុងអំឡុងពេលនេះ។ដូច្នេះមានការចំណាយដ៏ច្រើនសន្ធឹកសន្ធាប់ និងការរអាក់រអួលក្នុងសេវាកម្មក្រោយពេលលក់របស់ម៉ាស៊ីនទាំងមូល។ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍បច្ចេកវិទ្យានៃការស្រោបលោហធាតុ និងបច្ចេកវិជ្ជា capacitor នៃខ្សែភាពយន្ត វាអាចផលិតឧបករណ៍ផ្ទុកតម្រង DC ដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ជាមួយនឹងវ៉ុលពី 450V ទៅ 1200V ឬខ្ពស់ជាងនេះជាមួយនឹងខ្សែភាពយន្ត OPP ស្តើងបំផុត (ស្តើងបំផុត 2.7µm សូម្បីតែ 2.4µm) ដោយប្រើ បច្ចេកវិទ្យាចំហាយនៃខ្សែភាពយន្តសុវត្ថិភាព។ម៉្យាងវិញទៀត ការរួមបញ្ចូលឧបករណ៍បំប្លែង DC-Link ជាមួយរបារឡានក្រុង ធ្វើឱ្យការរចនាម៉ូឌុល Inverter កាន់តែបង្រួម និងកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវអាំងឌុចទ័រនៃសៀគ្វី ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសៀគ្វី។