インバーターでのPCB aCフィルターコンデンサの適用

金属化ポリプロピレン膜誘電体の利点

高誘電率、強力なエネルギー貯蔵

金属化ポリプロピレン膜には高誘電率が高いため、コンデンサは限られたスペースでより多くの電荷を保存できます。インバーターフィルター回路では、十分な電荷ストレージが電流の変動により効率的に対処し、電荷を迅速に吸収および解放し、電圧出力を安定させ、インバーターのスムーズな動作を確保するのに役立ちます。たとえば、モーターが頻繁に開始および停止するアプリケーションシナリオでは、高誘電率の一定金属ポリプロピレンフィルムACフィルターコンデンサは、電流の変化に迅速に応答し、電圧の突然の上昇と下降を回避し、モーターやその他の回路成分を保護できます。

低い誘電損失、省エネ、高効率

その誘電損失は非常に低いため、充電と放電中のエネルギー損失が少なくなります。インバーターが長時間継続的に稼働している場合、低損失の特性により、コンデンサ自体の熱生成を減らし、電気エネルギー利用の効率を改善し、不必要なエネルギー廃棄物を減らすことができます。例として、大規模な工業生産ラインで同時に実行される多くのインバーターのケースをとると、低誘電損失ACフィルターコンデンサの大規模な使用は、長期的にエネルギー消費を大幅に削減し、企業にかなりの電力費用を節約できます。
高断熱性、安定した信頼性
金属化ポリプロピレン膜の高断熱抵抗性特性により、漏れ電流が生成されないように効果的に防止し、コンデンサの安定した性能を確保します。インバーターの複雑な電磁環境では、断熱性の高い耐性は、外部干渉がコンデンサの動作に影響を与えるのを防ぎ、一貫したフィルタリング効果を確保し、インバーターシステムの信頼性を高めることができます。たとえば、強力な電磁干渉を伴う産業環境では、金属化ポリプロピレン膜に基づくACフィルターコンデンサが安定して動作し、インバーターに信頼できるフィルタリング保護を提供できます。 ​
優れた自己修復特性、長生き
媒体には独自の自己修復能力があります。コンデンサ内で局所故障が発生すると、故障点の周りの金属化されたフィルムが即座に蒸発し、障害点を分離し、コンデンサを通常の動作に復元します。この機能は、インバーター内のコンデンサのサービス寿命を大幅に拡張し、コンデンサの故障によって引き起こされる機器のダウンタイムとメンテナンス時間とコストを削減します。たとえば、途切れることなく動作する化学生産装置では、ACフィルターコンデンサの自己修復特性により、インバーターの長期的な安定した動作を確保し、生産の継続性を確保できます。
インバーターでの作業メカニズム
LCフィルター回路を構築して、高調波を正確に除外します
インバーター回路では、ACフィルターコンデンサと反応器で構成されるLCフィルター回路は、高調波をろ過するためのコア構造です。原則として、コンデンサと反応器は、異なる周波数の電流に異なるインピーダンス特性を示します。 2つは暗黙のパートナーのようなもので、これらの特性を使用して正確な「高調波バリア」を構築します。 ​
コンデンサには、「高周波数を通過し、低周波数をブロックする」という特性があります。多数の高調波を含む電流が通過すると、高頻度の高調波電流は比較的簡単にコンデンサを通過できます。反応器は正反対です。 「低周波数を通過し、高周波数をブロックします」。それは高周波高調波電流に高いインピーダンスを提示し、彼らの通過を妨げます。 2つが直列または並列で接続されてLCフィルター回路を形成する場合、特定の周波数範囲のハーモニクスを正確にフィルタリングできます。 ​
実際の動作では、インバーターによって生成された高調波成分は複雑で、複数の周波数の高次高調波を覆います。 LCフィルター回路は、特定の周波数の高調波電流を設計要件に応じてフィルター分岐に導くことができます。特定の周波数の高次高調波のために、LCフィルター回路はコンデンサと反応器のパラメーターを調整して、この周波数の高調波への非常に低いインピーダンスを提供するため、高調波電流が電力グリッドに入るか、モーターに干渉する代わりにフィルターブランチに引き付けられ、それにより、ハーモンの出力を効果的に改善します。 ​
さらに、LCフィルター回路の設計では、インバーターの動作周波数範囲、負荷特性、および高調波分布を考慮する必要があります。さまざまなアプリケーションシナリオでは、高調波の周波数と振幅は異なるため、LCフィルター回路のパラメーターを慎重に計算してデバッグする必要があり、動作周波数範囲全体で最高のフィルタリング効果を再生できるようにします。 ​
滑らかなDCバス電圧と電源を安定させます
PCB用のACフィルターコンデンサ インバーターのDCバス側に接続されており、DC電圧の安定化に不可欠な役割を果たします。インバーターの作業プロセスは、AC-DC-AC変換プロセスです。 ACをDCに変換する整流リンク、およびその後のDCの変換のインバーターリンクでは、DCバス電圧が多くの要因の影響を受け、変動します。
一方では、電圧振幅の変動、周波数オフセットなど、AC入力電圧自体が不安定になる場合があります。これらの変更は、DCバス電圧に直接反映されます。一方、インバーター内の電源デバイスの切り替え作用は、DCバス電圧にリップルを引き起こします。たとえば、電源デバイスがすぐにオン /オフになると、DCバスで瞬時の電流変化が発生し、電圧の変動が発生します。 ​
この時点で、ACフィルターコンデンサは「スタビライザー」のようなもので、独自の充電および放電特性を使用して、これらの電圧の変動を滑らかにします。 DCバスの電圧がピークに達すると、コンデンサは過剰な電荷を迅速に吸収し、電界エネルギーの形で電気エネルギーを貯蔵します。電圧が谷に到達すると、コンデンサは電圧を補充するために時間内に貯蔵された電荷を放出し、DCバス電圧が比較的安定したレベルのままになります。 ​
安定したDCバス電圧は、インバーターの通常の動作に重要です。後続のインバーターリンクに安定した電源基盤を提供し、インバーター回路が安定したAC電圧を出力できるようにし、それによりモーターをスムーズに走らせることができるようにします。 DCバスの電圧が不安定な場合、インバーターによるAC電圧出力も変動し、不安定なモータートルク、振動、加熱、その他の問題が発生し、モーターやその他の回路成分に損傷を与える可能性があります。したがって、DCバス電圧の滑らかなACフィルターコンデンサの役割は、インバーターの信頼できる動作を確保するための重要なリンクです。 ​
特定のアプリケーションシナリオ
産業用モータードライブシステム
工場のさまざまなモータードライブ機器では、インバーターを使用して、さまざまな生産ニーズを満たすためにモーター速度を調整します。 ACフィルターコンデンサは、高調波を効果的に除外し、モーターの加熱と振動を減らし、モーターの動作効率と安定性を改善し、モーターのサービス寿命を延ばすことができます。たとえば、機械工場の繊維工場と工作機械の織機では、ACフィルターコンデンサがモーターの滑らかな動作を保証し、製品の品質と生産効率を向上させます。 ​
ファンおよびウォーターポンプ制御システム
ファンとウォーターポンプは、産業分野の一般的なエネルギーを消費する機器です。インバーターを介して速度を調整することで、省エネを実現できます。 ACフィルターコンデンサは、ハーモニクスを抑制し、ハーモニクスがファンとウォーターポンプモーターを損傷するのを防ぎ、力率を改善し、グリッド損失を減らします。大型ショッピングモールやオフィスビルの換気システム、および産業用冷却水循環システムでは、ACフィルターコンデンサがファンとウォーターポンプの安定した効率的な動作を保証し、エネルギーの節約と消費の削減を達成します。 ​
エレベータードライブシステム
エレベーターの滑らかな動作は、乗客の安全性と快適さに不可欠です。インバーターは、エレベーターモーターの加速、減速、滑らかな動作を制御します。 ACフィルターコンデンサは、ハーモニクスをフィルタリングし、モータートルクの脈動を減らし、エレベーターをよりスムーズに走らせ、スタートとスムーズに停止し、乗客のライディングエクスペリエンスを改善します。高層ビルのエレベーターシステムでは、ACフィルターコンデンサは、エレベーターの安定した動作を確保するための重要なコンポーネントです。 ​
選択ポイント
静電容量値のマッチング
インバーターの出力、動作周波数、負荷特性に基づいて、静電容量値を決定します。一般的に言えば、電力が大きくなり、負荷が変化する頻度が大きいほど、必要な静電容量値が大きくなります。静電容量の値が小さすぎる場合、フィルタリング効果が低くなります。静電容量の値が大きすぎると、過度の開始電流が発生し、コストと量が増加する可能性があります。たとえば、小型インバーターと大型インバーターによって駆動される重荷機器によって駆動される光負荷機器に必要な静電容量値には、必要な容量に大きな違いがあります。
定格電圧適応
定格電圧は、インバータが機能しているときに発生する可能性のある最大AC電圧ピークよりも高く、特定の安全マージンを予約する必要があります。実際の作業電圧が定格電圧を超えると、コンデンサが分解されて損傷している可能性があります。一般的な3相インバーターの場合、適切な定格電圧を備えたACフィルターコンデンサを選択する必要があります。 ​
周波数特性が一致します
異なるメタル化ポリプロピレンフィルムACフィルターコンデンサは、周波数範囲が異なるパフォーマンスが異なります。動作周波数範囲全体で効果的なフィルタリングを確保するために、インバーターによって生成された高調波の主な周波数範囲に従って、周波数特性適応を備えた製品を選択する必要があります。たとえば、一部のコンデンサは低周波帯域で優れたフィルタリング効果を持っていますが、他のコンデンサは高周波バンドでうまく機能します。選択は、実際の高調波頻度分布に基づいている必要があります。 ​
温度特性の考慮
インバーターが機能すると、熱が発生し、周囲温度が上昇します。したがって、高温環境で良好な温度特性と安定した動作を備えたACフィルターコンデンサを選択して、コンデンサの性能が異なる温度条件下で安定し、インバーターの通常の動作を維持する必要があります。