Ano ang mga problema sa serye ng kapasitansiya at pagkalkula?

Ang mga serye ng kapasitor ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng enerhiya, lalo na sa mga transmission lines upang mapabuti ang kakayahan ng sistema sa pag-transmit, mapabuti ang regulasyon ng voltag at bawasan ang mga pagkawala. Gayunpaman, may ilang pangunahing isyu na kailangang tandaan sa pag-disenyo at pagkalkula ng mga serye ng kapasitor:

Pangunahing isyu sa pamamahagi ng voltag

Paglalarawan

Kapag ang maraming kapasitor ay naka-ugnay sa serye, ang mga voltag sa bawat kapasitor ay hindi kinakailangang pantay, ngunit ipinamamahagi proporsyonado ayon sa kanilang mga halaga ng kapasidad.

Solusyon

• Resistor para sa pagpapantay ng voltag: Maaaring gamitin ang mga resistor na naka-parallel sa bawat kapasitor upang pantayan ang voltag sa bawat kapasitor.

• Circuit para sa pagpapantay ng voltag: Maaaring disenyan ang espesyal na circuit para sa pagpapantay ng voltag upang masiguro ang pantay na voltag.

Formula para sa pagkalkula

Para sa mga kapasitor na naka-ugnay sa serye, ang katumbas na kapasidad (Ceq) at ang voltag (Vi) sa bawat kapasitor ay maaaring ikalkula gamit ang sumusunod na formula:

Kung saan, Ci ang halaga ng kapasidad ng ika-i na kapasitor, at Vtotal ang kabuuang voltag.

Pangunahing isyu sa termal na estabilidad

Paglalarawan

Ang mga serye ng kapasitor ay magiging mainit habang nasa operasyon, at kung ang pag-alis ng init ay hindi mabuti, maaari itong maging sanhi ng sobrang init at pagkasira ng kapasitor.

Solusyon

• Disenyo para sa pag-alis ng init: Siguraduhin na ang kapasitor ay may mabuting disenyo para sa pag-alis ng init, tulad ng heat sink o cooling system.

• Paggamit ng materyales: Pumili ng materyales na may mabuting termal na estabilidad para sa kapasitor.

Pangunahing isyu sa resonansiya

Paglalarawan

Ang mga serye ng kapasitor ay maaaring magresonante kasama ang inductance ng sistema, na maaaring magresulta sa pagtaas ng amplitudo ng voltag o current, na maaaring magdulot ng pinsala sa aparato.

Solusyon

• Filter: Idagdag ang angkop na filter sa sistema upang supilin ang resonansiya.

• Analisis ng resonansiya: Ipaglaban at iwasan ang potensyal na frequency ng resonansiya sa pamamagitan ng simulation analysis.

Proteksyon sa pagkasira

Paglalarawan

Ang mga serye ng kapasitor ay kailangang mabilis na i-isolate sa oras ng pagkasira, kung hindi, maaaring bumagsak ang buong sistema.

Solusyon

• Aparato para sa proteksyon: I-install ang mga fuse, circuit breakers, at iba pang aparato para sa proteksyon.

• Sistema para sa pag-monitor: Tunay na panahon na pag-monitor ng estado ng kapasitor, maagang pagtuklas ng pagkasira.

Pangunahing isyu sa insulasyon

Paglalarawan

Ang mga serye ng kapasitor ay kailangang may mabuting katangian ng insulasyon, kung hindi, maaaring mangyari ang pag-breakdown.

Solusyon

• Materyales para sa insulasyon: Pumili ng mataas na kalidad na materyales para sa insulasyon.

• Pagsusulit: Regular na pagsusulit ng insulasyon upang masiguro ang mabuting katangian ng insulasyon.

Dinamikal na tugon

Paglalarawan

Ang performance ng mga kapasitor ay maaaring magbago sa ilalim ng dinamikal na kondisyon ng load.

Solusyon

• Simulasyon ng dinamikal: Gamitin ang mga tool para sa simulasyon ng dinamikal upang makuha ang tugon ng mga kapasitor sa iba't ibang kondisyon ng trabaho.

• Redundant na disenyo: Isaalis ang tiyak na bahagi ng redundancy sa disenyo upang makapag-respond sa pagbabago ng load.

Pangunahing isyu sa pag-maintain at buhay

Paglalarawan

Ang pag-maintain at pagpalit ng mga kapasitor ay kailangang isaalamin upang masiguro ang matagal na stable na operasyon ng sistema.

Solusyon

• Regular na pag-maintain: Gumawa ng regular na plano para sa pag-maintain upang suriin ang estado ng mga kapasitor.

• Plano para sa pagpalit: Gumawa ng makatwirang plano para sa pagpalit upang iwasan ang mga problema dahil sa pagluma.

Halimbawa ng pagkalkula

Sa gayo, kung mayroon tayo dalawang kapasitor sa serye C1=2μF at C2=4μF, at ang kabuuang voltag na inilapat ay V total=12V, isolve ang voltag sa bawat kapasitor.

Una, ikalkula ang katumbas na kapasidad:

Kaya, nakukuha natin ang voltag sa bawat kapasitor. Sa praktikal na aplikasyon, kailangan ring isaalamin ang iba't ibang isyu na nabanggit sa itaas upang masiguro ang ligtas at stable na operasyon ng sistema ng serye ng kapasitor.