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風(fēng)輪機(jī)中的電阻電容應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2011-01-06 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/180008.htm

  風(fēng)中的包括了預(yù)充、斬波、短路器和交流濾波。預(yù)充電阻能限制浪涌電流在開關(guān)開啟時(shí)進(jìn)入直流鏈路。為了做到如此,該器件需要高單脈沖能量和高額定電壓。電阻的導(dǎo)抗也有助于限制浪涌電流。因此,繞線電阻是個(gè)最好的選擇。用于預(yù)充電阻的單脈沖能量通常為5J。

  

風(fēng)輪機(jī)中的電阻


  圖1 風(fēng)中的電阻

  當(dāng)斬波開關(guān)打開時(shí),斬波電阻限制了電流。斬波器通常以非常高的頻率來(lái)控制直流電壓。因此,電阻必須能耐高壓和具有高額定可重復(fù)性脈沖能量(相當(dāng)于高額定持續(xù)功率)。斬波電阻中必須有低寄生電感,因?yàn)橐ぷ髟谇Ш占?jí)別的高開關(guān)頻率下,這可以由薄膜技術(shù)來(lái)獲得。在小體積中獲得高額定功率的需求,由可安裝在散熱器件中的電阻來(lái)滿足。這個(gè)電阻能和斬波開關(guān)一樣被安裝在散熱系統(tǒng)中。

  短路器電阻限制了電流和電壓,以防止低、高電壓通過(guò)。風(fēng)對(duì)該器件的要求包括了高達(dá)4MJ的能量脈沖容量,10~100mΩ的電阻,1~20mW的額定功率,最大額定電流為10~20kA,典型失效周期為200ms。

  在RC濾波器中,交流濾波電阻和交流濾波一起使用;而交流濾波電阻同輸出變壓器中的感抗一起使用,可以組成RL濾波器。對(duì)于交流濾波器來(lái)說(shuō),一個(gè)高的持續(xù)額定功率是必須的。波紋帶結(jié)構(gòu)增加了冷卻效果,繞線電阻器的感抗則對(duì)濾波效應(yīng)有所貢獻(xiàn)。

  分流電阻器主要用于測(cè)量。其要求包括:800~900A的額定電流,0.1~0.6mΩ的阻抗,額定功率為500W,溫度系數(shù)為100×10-6/K。

  電容

  在風(fēng)輪機(jī)中的電容包括了直流鏈路、緩沖器和交流濾波電容。直流鏈路電容用于穩(wěn)定直流鏈路電壓。無(wú)論是金屬薄膜或是鋁電極,在風(fēng)輪機(jī)中的電感容量應(yīng)該為3300~4700μF,額定電壓為690~1000V。風(fēng)輪機(jī)中的薄膜電容有兩個(gè)優(yōu)勢(shì):在介質(zhì)被電擊穿后的自恢復(fù)功能;不會(huì)因液體電極的損耗而影響壽命。

  

在風(fēng)輪機(jī)中的電容

  圖2 在風(fēng)輪機(jī)中的電容

  鋁電解電容可以使用在直流鏈路電容器中。其優(yōu)點(diǎn)是具有比薄膜電容器更高的電容體積率和性價(jià)比。但是鋁電容的額定電壓是450V,因此該器件必須被當(dāng)作分壓器使用,這會(huì)降低C/V效率,并增加成本。其缺點(diǎn)是缺少防備介質(zhì)故障的自恢復(fù)機(jī)制,且電解液損耗會(huì)導(dǎo)致壽命有限。然而,鋁電解電容是在kW級(jí)別的小風(fēng)電系統(tǒng)的最好選擇。

  緩沖器電容減少了在功率半導(dǎo)體開關(guān)中的電流和電壓尖峰,可以保護(hù)半導(dǎo)體和減少總損耗和EMI。風(fēng)輪機(jī)需要電容小于1μF的器件,額定電壓的范圍是1000~1200V。

  交流濾波電容減少了行頻率中的諧波。其要求為760V~24kV的電壓和50~800kVAr的功率。

  當(dāng)從直流鏈路、緩沖器或交流濾波電容,以及預(yù)充電、斬波器或短路器電阻中為這些風(fēng)輪機(jī)選擇核心元件的時(shí)候,設(shè)計(jì)者不應(yīng)該僅僅尋找擁有所需特性的器件,還應(yīng)從牢靠的設(shè)計(jì)出發(fā),以保證系統(tǒng)能在20年時(shí)間內(nèi)可靠地工作。

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