• ဘီဘီ

DC-Link capacitors များတွင် electrolytic capacitors များအစား film capacitors များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း (1)

ဒီအပတ်မှာ DC-link capacitors တွေမှာ electrolytic capacitors တွေအစား film capacitors တွေအသုံးပြုမှုကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသွားမှာပါ။ ဒီဆောင်းပါးကို အပိုင်းနှစ်ပိုင်းခွဲပြီး ဖော်ပြသွားမှာပါ။

 

စွမ်းအင်လုပ်ငန်းအသစ် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ ပြောင်းလဲနိုင်သော လျှပ်စီးကြောင်းနည်းပညာကို အသုံးများပြီး DC-Link capacitors များသည် ရွေးချယ်မှုအတွက် အဓိကကိရိယာများထဲမှ တစ်ခုအဖြစ် အထူးအရေးကြီးပါသည်။ DC filter များရှိ DC-Link capacitors များသည် ယေဘုယျအားဖြင့် ကြီးမားသောစွမ်းရည်၊ မြင့်မားသော လျှပ်စီးကြောင်းလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် မြင့်မားသောဗို့အား စသည်တို့ လိုအပ်ပါသည်။ film capacitors နှင့် electrolytic capacitors များ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းနှင့် ဆက်စပ်အသုံးချမှုများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့်၊ ဤစာတမ်းသည် ဆားကစ်ဒီဇိုင်းများတွင် မြင့်မားသောလည်ပတ်မှုဗို့အား၊ မြင့်မားသော ripple current (Irms)၊ over-voltage လိုအပ်ချက်များ၊ voltage reversal၊ မြင့်မားသော inrush current (dV/dt) နှင့် ရှည်လျားသောသက်တမ်း လိုအပ်ကြောင်း နိဂုံးချုပ်ထားသည်။ metallized vapor deposition နည်းပညာနှင့် film capacitor နည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ film capacitors များသည် အနာဂတ်တွင် ဒီဇိုင်နာများအတွက် electrolytic capacitors များကို စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဈေးနှုန်းအရ အစားထိုးရန် ခေတ်ရေစီးကြောင်းတစ်ခု ဖြစ်လာလိမ့်မည်။

 

နိုင်ငံအသီးသီးတွင် စွမ်းအင်ဆိုင်ရာမူဝါဒအသစ်များ မိတ်ဆက်ခြင်းနှင့် စွမ်းအင်လုပ်ငန်းအသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခြင်းနှင့်အတူ ဤနယ်ပယ်ရှိ ဆက်စပ်စက်မှုလုပ်ငန်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခြင်းသည် အခွင့်အလမ်းအသစ်များကို ယူဆောင်လာပေးခဲ့သည်။ ထို့အပြင် capacitor များသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော upstream ဆက်စပ်ထုတ်ကုန်လုပ်ငန်းတစ်ခုအနေဖြင့်လည်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအခွင့်အလမ်းအသစ်များကို ရရှိခဲ့ကြသည်။ စွမ်းအင်အသစ်နှင့် စွမ်းအင်အသစ်ယာဉ်များတွင် capacitor များသည် converter ၏သက်တမ်းကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် စွမ်းအင်ထိန်းချုပ်မှု၊ ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု၊ ပါဝါအင်ဗာတာနှင့် DC-AC ပြောင်းလဲမှုစနစ်များတွင် အဓိကအစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည်။ သို့သော် inverter တွင် DC ပါဝါကို input ပါဝါအရင်းအမြစ်အဖြစ် အသုံးပြုပြီး DC-Link သို့မဟုတ် DC support ဟုခေါ်သော DC bus မှတစ်ဆင့် inverter နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ inverter သည် DC-Link မှ မြင့်မားသော RMS နှင့် peak pulse current များကို လက်ခံရရှိသောကြောင့် DC-Link တွင် မြင့်မားသော pulse voltage ကို ထုတ်ပေးပြီး inverter ခံနိုင်ရည်ရှိရန် ခက်ခဲစေသည်။ ထို့ကြောင့် DC-Link capacitor သည် DC-Link မှ မြင့်မားသော pulse current ကို စုပ်ယူရန်နှင့် inverter ၏ မြင့်မားသော pulse voltage fluctuation ကို ကာကွယ်ရန် လိုအပ်ပြီး ၎င်းသည် လက်ခံနိုင်သော အတိုင်းအတာအတွင်းတွင် ရှိသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ ၎င်းသည် inverter များကို DC-Link တွင် voltage overshoot နှင့် transient over-voltage ကြောင့် ထိခိုက်ခြင်းမှလည်း ကာကွယ်ပေးသည်။

 

DC-Link capacitors များကို စွမ်းအင်အသစ် (လေစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် photovoltaic လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း အပါအဝင်) နှင့် စွမ်းအင်အသစ်ယာဉ်မော်တာမောင်းနှင်စနစ်များတွင် အသုံးပြုပုံ schematic diagram ကို ပုံ ၁ နှင့် ၂ တွင် ပြသထားသည်။

 

ပုံ ၁။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ် ကက်ပတာများနှင့် ဖလင် ကက်ပတာများ၏ ဝိသေသ ကန့်သတ်ချက်များ နှိုင်းယှဉ်ချက်

 

ပုံ ၂။ C3A နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ

 

ပုံ ၃။ C3B နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များ

ပုံ ၁ တွင် C1 သည် DC-Link (ယေဘုယျအားဖြင့် မော်ဂျူးနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်)၊ C2 သည် IGBT စုပ်ယူမှု၊ C3 သည် LC filtering (net side) နှင့် C4 rotor side DV/DT filtering တို့ဖြစ်သည့် လေစွမ်းအင်ပြောင်းစက်ပတ်လမ်း topology ကို ပြသထားသည်။ ပုံ ၂ တွင် C1 သည် DC filtering၊ C2 သည် EMI filtering၊ C4 သည် DC-Link၊ C6 သည် LC filtering (grid side)၊ C3 သည် DC filtering နှင့် C5 သည် IPM/IGBT စုပ်ယူမှုတို့ဖြစ်သည့် PV power converter circuit နည်းပညာကို ပြသထားသည်။ ပုံ ၃ တွင် C3 သည် DC-Link နှင့် C4 သည် IGBT absorption capacitor တို့ဖြစ်သည့် new energy vehicle system ရှိ main motor drive system ကို ပြသထားသည်။

 

အထက်ဖော်ပြပါ စွမ်းအင်အသစ်အသုံးချမှုများတွင်၊ DC-Link capacitors များသည် လေစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်သည့်စနစ်များ၊ photovoltaic ဓာတ်အားထုတ်လုပ်သည့်စနစ်များနှင့် စွမ်းအင်အသစ်ယာဉ်စနစ်များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုမြင့်မားခြင်းနှင့် သက်တမ်းရှည်ကြာခြင်းအတွက် အဓိကကိရိယာတစ်ခုအနေဖြင့် လိုအပ်သောကြောင့် ၎င်းတို့ရွေးချယ်မှုသည် အထူးအရေးကြီးပါသည်။ အောက်ဖော်ပြပါတို့သည် film capacitors နှင့် electrolytic capacitors များ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများနှင့် DC-Link capacitor အသုံးချမှုတွင် ၎င်းတို့၏ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို နှိုင်းယှဉ်ပြထားသည်။

၁။ အင်္ဂါရပ်နှိုင်းယှဉ်ချက်

၁.၁ ဖလင်ကက်ပါဆာများ

ဖလင်သတ္တုဖြင့်ပြုလုပ်ခြင်းနည်းပညာ၏ အခြေခံမူကို ပထမဆုံးမိတ်ဆက်ပေးခဲ့သည်- လုံလောက်သောပါးလွှာသော သတ္တုအလွှာတစ်ခုကို ပါးလွှာသောဖလင်အလယ်အလတ်၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အငွေ့ပျံစေသည်။ အလယ်အလတ်တွင် ချို့ယွင်းချက်တစ်ခုရှိနေပါက ထိုအလွှာသည် အငွေ့ပျံသွားပြီး ကာကွယ်မှုအတွက် ချို့ယွင်းနေသောနေရာကို သီးခြားခွဲထုတ်နိုင်ပြီး ၎င်းကို self-healing ဖြစ်စဉ်ဟုလူသိများသည်။

 

ပုံ ၄ တွင် သတ္တုအလွှာပါးများကို အငွေ့ပျံခြင်းမပြုမီ ကြိုတင်ပြုပြင်ထားသော (အခြားနည်းဖြင့်) သတ္တုမော်လီကျူးများကို ၎င်းတွင် ကပ်ငြိနိုင်စေရန် ပြုလုပ်ထားသည်။ သတ္တုကို လေဟာနယ်အောက်တွင် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ပျော်ဝင်စေခြင်းဖြင့် အငွေ့ပျံစေပြီး (အလူမီနီယမ်အတွက် ၁၄၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၁၆၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိနှင့် သွပ်အတွက် ၄၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ ၆၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ) အအေးခံထားသော အလွှာနှင့် ထိတွေ့သောအခါ အလွှာမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် သတ္တုအငွေ့သည် စုပုံလာပြီး (အလွှာအအေးခံအပူချိန် -၂၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်မှ -၃၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထိ) သတ္တုအလွှာတစ်ခု ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ သတ္တုအလွှာပါးနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာခြင်းကြောင့် အလွှာ dielectric ၏ dielectric အစွမ်းသတ္တိကို တိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး ခြောက်သွေ့သောနည်းပညာ၏ pulse သို့မဟုတ် discharge အသုံးချမှုအတွက် capacitor ဒီဇိုင်းသည် 500V/µm အထိ ရောက်ရှိနိုင်ပြီး DC filter အသုံးချမှုအတွက် capacitor ဒီဇိုင်းသည် 250V/µm အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ DC-Link capacitor သည် ဒုတိယအမျိုးအစားဖြစ်ပြီး power electronics အသုံးချမှုအတွက် IEC61071 အရ capacitor သည် ပိုမိုပြင်းထန်သော voltage shock ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး rated voltage ထက် ၂ ဆ အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။

 

ထို့ကြောင့် အသုံးပြုသူသည် ၎င်းတို့၏ ဒီဇိုင်းအတွက် လိုအပ်သော အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော လည်ပတ်မှုဗို့အားကိုသာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ Metallized film capacitors များတွင် ESR နည်းပါးသောကြောင့် ၎င်းတို့သည် ကြီးမားသော ripple current များကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ESL နိမ့်ခြင်းသည် inverters များ၏ inductance ဒီဇိုင်းလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးပြီး switching frequencies များတွင် oscillation effect ကို လျော့နည်းစေသည်။

 

သတ္တုဖြင့်ဖုံးအုပ်ထားသော ကက်ပတာများ၏ ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာခြင်း ဝိသေသလက္ခဏာများကို ဖလင်ဒီအီလက်ထရစ်၏ အရည်အသွေး၊ သတ္တုဖြင့်ဖုံးအုပ်ထားသော အပေါ်ယံလွှာ၏ အရည်အသွေး၊ ကက်ပတာဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တို့က ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ ထုတ်လုပ်ထားသော DC-Link ကက်ပတာများအတွက် အသုံးပြုသော ဖလင်ဒီအီလက်ထရစ်သည် အဓိကအားဖြင့် OPP ဖလင်ဖြစ်သည်။

 

အခန်း ၁.၂ ၏ အကြောင်းအရာကို နောက်အပတ်ဆောင်းပါးတွင် ဖော်ပြပါမည်။


ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၂ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၂၂ ရက်

သင့်မက်ဆေ့ချ်ကို ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ-