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Kondensatoren können verwendet werden, um eine erhebliche Durchlaufenergie (oder Halteenergie) zu liefern oder Welligkeit und Rauschen in Stromwandlungsschaltungen zu reduzieren. Die Wahl des richtigen Kondensatortyps kann sich stark auf die Gesamtgröße, die Kosten und die Leistung des Systems auswirken. In diesem Artikel werden die Vorteile von Folien- und Elektrolytkondensatoren in einigen gängigen Anwendungen diskutiert.
Film- und Elektrolytkondensatoren: Ein grundlegender Vergleich
Folienkondensatoren haben einen niedrigen äquivalenten Serienwiderstand (ESR), was zu einer guten Ripple-Stromhandhabung sowie hohen Überspannungswerten und einer selbstheilenden Leistung führt. Sie werden in vielen wichtigen Anwendungen wie Elektrofahrzeugen, erneuerbaren Energien und Industrieantrieben eingesetzt. Ein starker Anwärter für Leistungsregelungsaufgaben. Folienkondensatoren eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Hold (oder Ride-Through) nicht erforderlich ist, wie zwischen Stromausfällen oder Netzfrequenzschwankungen, bei denen hohe Hochfrequenz-Brummströme mit hoher Zuverlässigkeit und geringen Verlusten versorgt oder absorbiert werden müssen.
Folienkondensatoren sind auch ideal für Anwendungen, die mit hohen DC-Bus-Spannungen arbeiten, um ohmsche Verluste zu minimieren. Da Aluminium-Elektrolytkondensatoren nur Spannungen bis ca. 550V liefern können, müssen bei Anwendungen mit höheren Spannungen mehrere Geräte in Reihe geschaltet werden. Danach ist es notwendig, Spannungsunsymmetrie durch die Wahl von Kondensatoren mit passenden Werten zu verhindern. Diese Methode ist teuer und zeitaufwendig. Oder fügen Sie Spannungsausgleichswiderstände hinzu, die zusätzlichen Energieverlust und Stücklistenkosten verursachen.
Andererseits sind Aluminium-Elektrolytkondensatoren immer noch eine gute Wahl, wenn die reine Energiespeicherdichte (J/cm3) der Hauptparameter von Interesse ist. Ein Beispiel sind kommerzielle Offline-Netzteile, die kosteneffiziente Massenspeicher benötigen, um die Gleichstromausgangsspannung bei Stromausfällen zu halten, ohne dass dafür Ersatzbatterien benötigt werden. Eine angemessene Leistungsverringerung kann Probleme wie Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Aluminium-Elektrolytkondensatoren verringern.
Allerdings können Aluminium-Elektrolytkondensatoren nur einer Überspannung von etwa 20 % standhalten, und bei einer höheren Überspannung kommt es zu Schäden, während Folienkondensatoren eine Überspannung von bis zu etwa dem Doppelten der Nennspannung für kurze Zeit aushalten können. Die Selbstheilungsfunktion sorgt für eine sichere Reaktion auf versehentlichen Überdruck, wie sie häufig in praktischen Anwendungen auftritt.
Es gibt andere Gründe, warum Folienkondensatoren die beste Wahl sind. Die parallele Verbindung mehrerer Elektrolytkondensatoren führt zu einer übermäßigen Kapazität, die Probleme wie die Steuerung der Energie im Einschaltstrom verursachen kann. Außerdem sind Folienkondensatoren robuster, wenn transiente Überspannungen auf der Gleichstromverbindung in Anwendungen mit leichter Traktion wie Elektrofahrzeugen üblich sind.
Ähnliche Analysen gelten für Anwendungen wie USV-Systeme, die Stromkonditionierung von Wind- oder Solargeneratoren, netzgebundene Wechselrichter für allgemeine Zwecke und Schweißmaschinen. Wenn eine Anpassung an diese Stromversorgungssysteme erforderlich ist, werden Folienkondensatoren bevorzugt.
Reparatur von Leistungskondensatoren
Folgende Fehler können am Installationsort selbst behoben werden:
1) die Ölundichtigkeit am Gehäuse kann mit Zinn-Blei-Lot repariert werden.
2) die Ölleckage an der Schweißnaht des Gehäuses kann mit Zinnlot repariert werden, es ist jedoch zu beachten, dass der Lötkolben nicht überhitzt werden kann, um zu verhindern, dass die Silberschicht entlötet wird.
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