Zein dira serieko kapasitateen arazoak eta kalkulua?
Serieko kapasitzaileak oso erabiliak dira elektrizitate-sistemetan, batez ere transmitizio-linietan sistemaren transmitizio-kapazitatea hobetzeko, tentsio-erregulazioa hobetzeko eta galderik gutxiago izateko. Hala ere, serieko kapasitzaileen diseinu eta kalkuluan kontuan hartu beharreko zenbait arazo nagusi daude:
Tentsio-banaketaren arazo
Deskribapena
Askotan kapasitzaileak serieko konexiotan jarri direnean, kapasitzaile bakoitzeko tentsioak ez dira zertarako berdinak, baina proportzionalki banatzen dira haien kapasitate-ehunekiko.
Soluzio
Tentsio-bereizgarritasuna lortzeko errazterak: Kapasitzaile bakoitzari paralelo errazter bat gehitu ahal dugu kapasitzaile bakoitzeko tentsio-bereizgarritasuna lortzeko.
Tentsio-bereizgarritasuna lortzeko zirkuitua: Zirkuitu bereizgarritasuna lortzeko espetsiala diseinatu ahal dugu tentsio-bereizgarritasuna lortzeko.
Kalkulu-formula
Serieko kapasitzaileentzat, ekipoizko kapasitatea (Ceq) eta kapasitzaile bakoitzeko tentsioa (Vi) hurrengo formulak erabiliz kalkula daitezke:
Non, Ci i-ren kapasitzailearen kapasitate-balioa den, eta Vtotal tentsio guztia.
Termika estabilitatearen arazo
Deskribapena
Serieko kapasitzaileak lan egitean botako dira, eta ez badago ondo termikoki, kapasitzaileak geroztik jo dezakeen eta hazteko.
Soluzio
Botaketa-diseinua: Kapasitzaileak ondo botatzeko diseinu bat duela ziurtagarria izan, adibidez, termika sinkroa edo sarrerak sistema.
Aukera: Ehun termikoki ondo dagoen kapasitzaile-material bat hautatu.
Erresonantziaren arazo
Deskribapena
Serieko kapasitzaileak sistemaren indukzioarekin erresonantzia egin dezakete, tentsioaren edo korrontearen amplitudetan handitzea eragiten dutena, eta gailuak hazteko ahal duena.
Soluzio
Iragazki: Sistema honetan iragazki egokiak gehitu ahal dira erresonantzia murrizteko.
Erresonantziaren analisia: Simulazio-analisiaren bidez, erresonantziaren mailetatik saihesteko.
Akatsen babesa
Deskribapena
Serieko kapasitzaileak azkar isolatu behar dira akats baten ondoren, bestela sistema oso kolapsatu daiteke.
Soluzio
Babes-gailua: Fusioak, itsasaldiak eta beste babes-gailu batzuk instalatu.
Monitorizazio-sistema: Kapasitzaileen egoera monitorizatu orduan, akatsak betimenez detektatzeko.
Isolamenduaren arazo
Deskribapena
Serieko kapasitzaileek isolamendu ona behar dute, bestela hazteko ahal dira.
Soluzio
Isolamendu-materialak: Kalitate handiko isolamendu-materialak hautatu.
Probak: Isolamendu-probak egunerokoak egin isolamendu ona duten ziurtagarria izan.
Erantzun dinamikoa
Deskribapena
Kapasitzaileen prestakuntza aldatu dezake dinamikoki karga aldaketan.
Soluzio
Simulazio dinamikoa: Simulazio-tresnak erabiliz, kapasitzaileen erantzuna kalkulatzeko.
Diseinu redundantea: Diseinuan kontuan hartu behar da karga aldaketak kontrolatzeko.
Mantentzea eta bizitza
Deskribapena
Kapasitzaileen mantentzea eta ordezkapena kontuan hartu behar dira sistema luze ituz operatzea.
Soluzio
Mantentze erregularra: Planifikatu mantentze erregularra kapasitzaileen egoera egiaztatzeko.
Ordezkapen-plan: Planifikatu ordezkapen arrazonabat bat zaharretasunak eragindako arazoak saihesteko.
Adibide kalkulu
Suposatzen dugula bi kapasitzaile serieko C1=2μF eta C2=4μF ditugula, eta aplikatutako tentsio guztia V total=12V dela, kapasitzaile bakoitzeko tentsioa kalkulatzeko.
Lehenik ekipoizko kapasitatea kalkulatu:
Beraz, kapasitzaile bakoitzeko tentsioa lortuko dugu. Aplikazio praktikan, goian esandako arazo guztiak kontuan hartu behar dira serieko kapasitzaile-sistemak seguru eta estabilizatuta funtzionatzeko.
