Metallized Film Caps in SSTs: Dizayn və Seçim

Qalın halda transformatorlarda (SST-lərdə) DC-link kondensatoru ənənəvi kilit komponentdir. Onun əsas funksiyaları DC link üçün stabel völta dəstəyi təmin etmək, yüksək dərəcəli ripl növü cərəyanları qabul etmək və enerji buferi kimi xidmət etməkdir. Onun dizayn prinsipləri və ömrünün idarə edilməsi ümumi sistem effektivliyini və məntiqiyyəti doğrudan təsir edir.

I. Layihə Prioritietləri
DC-linq kapasitorun dizaynı sistem səviyyəsində mühəndislik tapşırığıdır və elektrik performansı, termal idarəetmə və nəzərə alınmalıdır.

• Dəqiq Kapasitans Hesablanması: Kapasitans dəyəri “daha böyük, daha yaxşı” deyil. Bu, müvafiq DC tərəfindən gələn voltaj dalğalama — xüsusilə üçfazlı SPWM rektifikatorlarda ümumi olan ikinci harmonik komponent və qəbul edilə bilən voltaj azaldım koeffisiyenti əsasında müəyyənləşdirilməlidir. Buna ilavə olaraq, modern solid-state transformatorların (SST) işləmə tezliklərinin artması ilə birgə, yüksək frekanslı dalğalama cütlük həcmi dizayn zamanı nəzərə alınmalı kritik faktor halına gəlmişdir. Faydalı referans, Çin Elektrik Enerji Elmi Tədqiqat İnstitutu tərəfindən patentda təklif edilmiş asimetrik işləmə şəraitinə əsaslanan dizayn metodu ola bilər.

• Çoxfizikali Ko-Dizayn: Yüksək performanslı kapasitor dizaynı, birləşdirilmiş elektro-termo-maqnit effektin nəzərə alınması tələb edir. Məsələn, daxili elementlərin həcmi və yerləşməsi, ekvivalent ardıcıllıq mukavemetini (ESR) və termal mukavemeti minimuma endirmək, təbii istilik verilməsinin effektivliyini təmin etmək və lokal istiliklərinin yaranmasını qarşılamaq, yaşlanma sürətini artırmaq lazımdır.

II. Müddət İdarəetmə Strategiyaları
Kapasitorun ömrünü uzadıb, qalan istifadə müddətinin (RUL) dəqiqliklə hesablanması, ümumi sistemin nəzərə alınması üçün vacibdir.

• "Reaktiv Zəmanət"dan "Proaktiv İdarəetməyə": Çongqing Universitetinin tədqiqatçıları, ömrün uzadılmasını real zamanlı sağlamlık izlənməsi ilə birləşdirən innovativ bir yanaşma təklif etdilər. Kapasitor sağlamlığı göstəricilərinin (məsələn, ESR) yüksək frekanslı dalğalama cütlük həcmi ilə həssaslığından istifadə edərək, real zamanlı yaşlanma qiymətləndirməsi mümkündür. Bundan əlavə, paralel kapasitor banklarının arasındakı mövcud cütlük balansını təmin edən circuit səviyyəsindəki dizaynlar, ümumi xidmət ömrünü nəticələrlə üzmək imkanı yaradır.

• Gözlənilən Arızaların Detallı Analizi: Harmoniklər kapasitorun ömrünü çox sıradan aşağı salır. Tədqiqatlar, yüksək harmonik məzmunun metallaşdırılmış filmlərdə (tez ilk kapasitans itirilməsinə səbəb olan) elektrokimya təzyiqini təzələdiyi və polipropilen dielektrik filmlərdə kimya baqlarını zədələdiyi, izolyasiya performansını zəifləndirdiyi göstərilmiştir. Bu səbəbdən, ömrün proqnoz modeli, DC elektrik sahələri ilə birgə harmonik stresin sinerjik təzələmə effektini daxil etməlidir.

III. Seçim Qaydaları
Standart datasheet parametrlərindən əlavə, aşağıdakı aspektlər komponent seçimi zamanı diqqətə layiqdir:

• Texnologiya Yolu: Metallized film kapasitorları, öz-əziyə çəkmə qabiliyyəti və uzun işləmə ömrü ilə, fleksibil HVDC transmisiyası kimi yüksək nəzərə alınmış tətbiqlərdə əsas seçim halına gəlmişdir. XD Group kimi Çin istehsalçıları bu texnologiyada ustalaşmışdır, yüksək voltaj/çərəzət dayanıklılığı və aşağı impedanslı məhsullar təqdim edir.

• Yerləşdirilmə Ehtiyacı: Xüsusi diqqət, DC-linq kapasitorlarının yerli altsırasının açıq strateji istiqamətidir. Yerləşdirilmə, maliyyə xərclərini azaltır və tedarik zənciri risklərini minimala endirir—xüsusilə coğrafi və ticarət gerginliklər altında, inport edilən kritik komponentlərə bağlı olaraq ciddi qiymət artışı və ya ehtiyac qeyri-mümkün ola bilər.

IV. Nəticə

• Sistemə Yönümlü Dizayn: Kapasitoru izolasiya edilmiş komponent kimi görəlməməlidir. Bunun əvəzinə, onu tam SST sisteminə daxil edin və elektrik, termal və maqnit oblastlarında birləşdirilmiş simulyasiya və optimallaşdırma aparaq.

• İnkişaf Edən Yanaşmalar: Tədqiqatlar, pasiv kapasitor dizaynından, göstəricilərə malik "aktiv" arxitekturlara və çox portlu SSTlərdə DC-linq kapasitorları üçün inkişaf etmiş inteqral dizayn metodlarına çevrilir—bu, sistemintelligent və nəzərə alınmasını nəticələrə gətirir.

• Qısa Mərhələli Təsdiqləmə: Missiya-kritik tətbiqlər üçün, real işləmə şərtləri altında təcili yaşlanma testləri—xüsusilə birləşdirilmiş DC voltaj və harmonik stres—yapılmalıdır ki, ömrün modeli və komponent seçimi təsdiq olunsun.