משככי כוח תיקון capacitors הם הכרחי במערכות הפצה מודרניות, שיפור יעילות האנרגיה, צמצום עונשי תועלת, וייצוב רמות מתח.עם זאת, עמידות ואמינות ארוכת טווח של רכיבים אלה תלויים ביקורתיות על החומרים וטכניקות הבנייה בשימוש. מבחר חומרים ירודה מוביל לכישלון מוקדם, סכנות בטיחות, ומחיר נמוך יותר. מאמר זה בוחן את החומרים והרכיבים האיכותיים הגבוהים ביותר שמהנדסים ויצרנים צריכים קודם לכן כאשר כוח חזק, כדי לעמוד ביישומים מסחריים, וכן הלאה, כדי לעמוד ביישומים מסחריים, וכן הלאה, על פני משאבים מסחריים, יש צורך, על פני משאבים מסחריים, וכן הלאה, על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים, כדי לעמוד על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים מסחריים, על פני משאבים.

חומרי Dielectric Core עבור Power Factor תיקון Capacitors

הדיאלקטרי הוא הלב של כל קיבולטור. עבור תיקון גורם כוח, הדיאלקטרי חייב להציג אובדן דיאלקטרי נמוך (גורם פיזור נמוך), התנגדות בידוד גבוהה, קיבול יציב על טמפרטורה ותדירות, והתנגדות מצוינת לפריטת כלורה והתמוטטות דיאלקטרית.המניפסט מודרני תיקון גורם כוח תיקון תיקוני גורם מודרני מסתמכים מאוד על דיונומי סרט פולימרי, עם כמה יישומים נישה באמצעות חומרים קרמיקה או שמן.

פוליפרופילן כסטנדרט התעשייה

סרט פוליפרופילן מוכוון Biaxially (BOPP) הוא הדיאלקטרי הדומיננטי עבור משככי כוח תיקון capacitors דירוג עד כמה קילולובלים. היתרונות שלה כוללים גורם נמוך מאוד (בדרך כלל מתחת 0.0002 ב 50 / 60 ), כוח דיאלקטרי גבוה (300 V / מיקרום עבור סרטים דקים), ונכסים מצוינים עצמית כאשר נעשה שימוש בטווח אלקטרו-Centlimate, כמו גם לטמפרטורה גבוהה.

מפתח להצלחה של פוליפרופילן הוא המבנה המולקולרי שלה, אשר מצמצם אובדן דיאלקטרי ומאפשר עובי סרט דק, עקבי למטה לכמה מיקרומטרים. סרטי דקנר מאפשרים קיבול גבוה יותר נפח, אבל דורש מתח רוח מדויק כדי למנוע קמטים שיכולים לגרום ריכוזים שדה.עבור עיצובים גבוהים (מעל 2 kV), פוליפרופילן עבה (10-20) משמשות כמטרה עצמית, במיוחד, כולל התמוטטות עצמית יעילה, במיוחד, כלומר, כלומר, במקום שבו הוא משמש את השברת חיים יעילה, הוא יעיל.

פוליאתילן Terephthalate (PET) ופוליאתילן נאפט (PEN)

בעוד פחות נפוץ מאשר פוליפרופילן, PET (Mylar) ו- PEN סרטים מציעים קבועים דיאלקטריים גבוהים יותר (3.2 ו 3.0, בהתאמה, לעומת 2.2 עבור פוליפרופילן) זה מאפשר קפיאנטנטיות גבוהה יותר לנפח, אשר יכול להיות מועיל בעיצובים קומפקטיים, נמוך מתחמי, עם זאת, PET יש גורם ניתוק גבוה יותר (סביבות 0.005) ו סופג יותר לחות, מהיתרונות פחות מתאימים לצריכת חשמל נמוכה יותר מאשר ל-125 מעלות צלזיוס) יעיל יותר מאשר יעילות נמוכה יותר מאשר לצריכת חשמל נמוכה יותר.

מטבולית לעומת Non-Metallized Dielectrics

כוח מודרני גורם תיקון capacitors כמעט אך ורק להשתמש בטכנולוגיית קולנוע מתכתית, שבו שכבה דקה של אלומיניום או אבץ הוא ריק-deposited על הסרט dielectric. metallized אלקטרודות לספק יכולת הפחתת עצמי: התמוטטות דיאלקטרית גורמת למתכת סביב הדימום סביב השבר כדי לכווץ יעילות מדי, הוא מחלל את הפגם ושיקום קיבול.

נייר נפט ואלטרנטיבה מודרנית

היסטורית, נייר מבוזר שמן היה הדיאלקטרי העיקרי עבור כוח תיקון קטור.נייר מציע כוח דיאלקטרי טוב אבל הוא Hygroscopic וסובלים מהפסדים דיאלקטריים גבוהים יותר (גורם הניתוק -0.005-0.01) והזדקנות בשל ירידה במשקל שמן. capacitors מודרניים כמעט הוחלפה לחלוטין נייר עם סרטים פולימרים, למעט כמה גבוה מאוד או מומחיות שבו עיצובים שמן שמן עדיין יש מגבלות גבוהה יותר, אבל עדיין פחות עלות שומן.

חומרים אלקטרודה ו Termination

אלקטרודות והפסקתים חייבים להתמודד עם דירוג מתמשך הנוכחי, צפי חול, רכיבה תרמי ללא פיתוח התנגדות גבוהה או קורוזיה.בחירה של מתכות וטכניקות הצטרפות משפיעות ישירות על היכולת של קיבולטור להתפזר חום לעמוד בפני הרמוניות.

המונחים: apple metallization

שתי מתכות עיקריות משמשות עבור מחיקה של אבק על dielectrics: אלומיניום ו אבץ.אלומיניום מציעה שוליות נמוכים ודבקות טובה פוליפרופילן, אבל זה מחמצן במהירות, אשר יכול לעכב את עצמו-healing אם שכבת תחמוצת הופך להיות עבה מדי. Zinc יש נקודת היתוך נמוך יותר ומהווה שכבת תחמוצת, מה שהופך אותו יעיל יותר עבור ביצועים עצמיים רבים.

טרמינלים וקופריים

טרמינלים וחוטי מוביל חייבים לשמור על התנגדות נמוכה והתנגדות לקורוזיון במשך עשרות שנים.חושת טינטוד היא הבחירה הסטנדרטית כי ציפויים tin למנוע חמצון נחושת ולאפשר חיבורים אמינים יותר של בנקים עתירי קיבול, נחושת או מסוף הכרטיסייה לסכל הם מקודדים באופן קולי עד קצה המתכת.

שיטות של מכר וולדינג

קשרים פנימיים בין אלקטרודה מתכתית למסוף נעשים באמצעות או מכרה (למשל, עם tin-lead או סגסוגת ללא מוביל) או התנגדות נטבעת.מכרה מספקת מפרק אמין אבל יכול להציג שאריות פלוקס כי לקדם את קורוזיון אם לא לנקות ביסודיות.התנגדות ההתנגדות (התחילה) הוא מעדיף ייצור גבוה, כי זה יוצר צינורות מתכתיים מרובים כדי להבטיח את השבר הנוכחי לחץ דם זרם ללא ניתוח איכות.

Enclosure ו- Sealing Technologies

יש להגן על משככי כאבים כוח, אבק, רטט, ומזהמים כימיים.הסגר משמש גם כיור חום ומספק בידוד חשמלי כדי לחיות רכיבים.שלושה סוגים עיקריים של המתחם משמשים: פחיות מתכת חתומות באופן ממתכת, קדומים פלסטיק, ודיורים סרט מתכתיים מורכב.

Metal Cans

מתכת יכולה (בעיקר אלומיניום או נירוסטה פלדה) עם מכסה מוקרן ומוכר לספק את הרמה הגבוהה ביותר של הגנה סביבתית.ההתום ההרמטי מונע כל לחות ingress ומאפשר את capacitor להיות מלא גז לא מוכר (nitrogen או sulfur hexafluor) או מחוספס עם שמן עבור ניהול תרמי.

פלסטיק ו-Comosite Enclosures

עבור נמוך מתח, יישומים מקורה, דיור פלסטיק (polybutylene terephthalate או פוליפרופילן מבוסס) הם נפוצים.הם עלות יעילה ומספק הגנה נאותה נגד אבק ולחות, אבל הם מציעים מוליכות תרמית גרועה וכוח מכני נמוך יותר. Composite דיור עם שילוב של מוצרי פלסטיק מתכת יכול לשפר את הניתוק חום.

Inert Gas Filling vs. Resin Potting

כדי למנוע חמצון של אלקטרודות מתכתיות ולשפר מוליכות תרמי, capacitors הם בדרך כלל מלא חנקן יבש, SF6, או שמן סיליקון. Nitrogen הוא הנפוץ ביותר עבור capacitors יבש כי זה אינרציה וזולה. SF מציעה כוח חשמלי מעולה ומשמש עבור עיצובים גבוהים, אבל הפוטנציאל הגלובלי הגבוה שלה הוביל להגבלות שמן תרמיים או קטיפה גבוהה (או שמן צמחי) הוא בדרך כלל מספק כוח מגנטית מעולה).

קשרים פנימיים ומוליכים

מעבר לדאלקטרי והסגר, יש לתכנן את הקשרים החשמליים הפנימיים למזער את ההשכלה, ההתנגדות והלחץ המכני.היתר דיוקים באיכות גבוהה של תיקון כוח יבולים להשתמש בחיבורים שיכולים להתמודד עם זרמי עלייה חוזרים הנגרמים על ידי מעבר אירועים וזרמים הרמוניים.

אוטובוס נמוך בסקי

בשלושה בנקים קפצוטור, ברים פנימיים המחברים את האלמנטים של קיבול יחיד. ברים באוטובוס אלה צריך להיות עשוי נחושת או אלומיניום עם אינדוקציה נמוכה והתנגדות נמוכה. עיצוב משותף משתמש במקביל, חופף ברים כדי לבטל שדות מגנטיים, צמצום אינדוקציה שוטה. עבור חומרים ⁇ גבוה (עד סדר 50th), ניכוי הוא חיוני כדי למנוע resonance overreance ו למנוע מפרשים רחבים כגון חומרים tempturedows.

חיבורים מקודמים

עבור הצמדה מוביל לברים האוטובוס או אלקטרודות capacitor, ריתוך הוא מעדיף על crimping או הבריח כי זה מספק ממריץ גז, מפרק התנגדות נמוכה. . . ⁇ אולטרה סגול משמש בדרך כלל לנספח שולי קצה עבה כרטיסיות נחושת.קשרים מקודדים יכול לשחרר לאורך זמן בשל רכיבה תרמית ו רטט, התנגדות מוגברת ויצירת קשרים בולט הם מקובלים עבור מכשולים גדולים אבל מקובצים עמוק עם חומרים מצופים.

קידודים והגנתיים

כדי למנוע מעקב על פני השטח, לחות בתוקפנות, ונזק מכני, capacitor רוח ורכיבים פנימיים הם לעתים קרובות מצופים או מלוכדים.

אפריקס ריבינס ו- Silicone Gels

אפריקס ריסנס לספק ציפוי קשיח, לחות עמיד מפני רטט וסטרס מכני.עם זאת, epoxy יש יעילות גבוהה של התרחבות תרמית ויכול סדק במהלך קיצוניות טמפרטורה, המוביל לפריאות חלקית. ג'ל הסיליקון מציעים גמישות טובה יותר ויציבות תרמית, מה שהופך אותם אידיאליים עבור מילוי פערים בתוך מחפירים מתכת-קיבולים.

קידודים מתקדמים עבור שבבים מבוססי PCB

משככי כוח קטנים תיקון capacitors (למשל, עבור תאורה כדורי או כונן מנוע קטן) עשוי להיות בנוי על לוחות מעגלים מודפסים.אלה דורשים ציפויים תואמים (קריליק, urethane, או parylene) כדי להגן על המפרקים הנמכרים ואת העקבות מן הלחות ו contaminants. Parylene C, מופקד באמצעות vapor deposition, מציע תכונות מבוזרות ומכות לחות מצוינים אפילו שכבות לא מעטות.

ניהול תרמי בעיצוב Capacitor

חום הוא האויב של ארוכות קיבולטור.כל רכיב חייב להיות נבחר למזער את הדור הפנימי של חום ביעילות dissipate החום המיוצר.מקורות החום העיקריים הם הפסדי I2R במתכת, ההפסדים הדיאלקטריים בסרט, וכל זרמים הרמוניים זורם דרך הציפוי.

אינטגרציה

בנקים גדולים של קיבולטור משתמשים כיור חום חיצוני - לעתים קרובות את המתחם עצמו - כדי לקרינה חום.צורה של יכול, פני השטח לסיים (dark, משטחים גסים קורנים טוב יותר), ואת התכווצות בין קיבולים בבנק כל השפעה על פירוק חום.עבור רכיבים פנימיים, הפיכה תרמית טובה בין הרוח לבין יכול להשיג על ידי שימוש ג'ל מולי התנהגות תרמית או שמן מכיל כמה שעות קירור.

שמן קירור ומוצרים ממונעים

עבור דירוגי חשמל גבוהים מאוד (מעל 50 kVAR ליחידה), capacitors מלא שמן להשתמש נוזל dielectric כמו קירור.השמן מתפשט על ידי הדבקה בתוך התעלה, העברת חום לקירות. כמה עיצובים כוללים לולאה קירור נפרדת עם מחליף חום מודרני. שמן גם עוזר לדכא הפרשות חלקיות ושיפור כוח puncture. עם זאת, שמנים הם סיכון, ובדיקה שמן יש צורך בטוח יותר עבור לחות גבוהה יותר מאשר זמן רב יותר.

וולטאז ודירוג סביבתי

בחירת רכיבים עם שולי בטיחות נאותים היא היסוד עמידות. Capacitors המיועדים ל- 480 מערכות V, לדוגמה, הם לעתים קרובות מדורגים עבור 690 V כדי להתמודד עם פסגות טראנסנטנסיות והרמוניה.

Overvoltage Margins and Safety Factors

המתח הדירוג צריך להיות לפחות 10-20% גבוה יותר מאשר מתח הפעלה רציף מקסימלי, כולל הרמוניות.מערכת בידוד חייב גם לעמוד מתחים מתקדמים, אשר יכול להיות כמה פעמים נומינאל. עבור סרט מתכתי קפצו, את המתח השבר הדיאלקטרי הוא בדרך כלל 2.5-3 פעמים המתח מדורג ב 60 הרץ.

הומור, אבק והתנגדות כימית

איטום סביבתי חייב להיות משלים על ידי חומרים המתנגדים קורוזיה וצמיחה dendritic. טרמינלים צריך להיות מסולק עם tin או ניקל; המתחם חייב להיות עמיד קורוזיה (למשל, אלומיניום עם ציפוי פוליסטר עבור שימוש בחוץ) עבור חומרים דליב אבקה (Racitor) יש מינימום הגנה של IP54 בצמחים כימיים או סולמות, אבל אסורים פוליפרוזיס ימיים להיות עמידים תחת לחץ דם גבוה.

בקרת איכות וייצור הטוב ביותר

אפילו החומרים הטובים ביותר יכשלו אם לא יצטברו כראוי.שליטה איכותית ריגרגורית בכל שלב מבטיחה עקביות ואמינות.

רוח רפאים ו Tension

רוח רפאים מודרנית של capacitor להשתמש בבקרת מתח מדויקת כדי להימנע קמטים פערים אוויריים בין שכבות הסרט.יותר מדי מתח יכול למתוח את הסרט וליצור כתמים חלשים; מעט מדי משאיר פערים שיכולים לגרום פריקה חלקית.מערכות בדיקה אופטית אוטומטיות לבדוק פגמים סרט, גלימות מתכת, והיערכות במהלך הרוח.הטבע צריך להיות חזק וחופשי של זיהום - אפילו אבק זעיר יכול ליזום.

דיאלקטרי שובר בדיקה ובדיקה חלקית

כל capacitor (או מדגם סטטיסטי) נתון בדיקות בעלות ערך גבוה (היפופוט) במתח 1.5-2.5 פעמים מדורג, כ- IEC 60831 או UL UL 810. מדידות הפרשות חלקיות חשובות במיוחד עבור קפיטורים בעלי יכולת גבוהה: המתח הבדיקה עולה למתח המקסימלי בתוספת שולי, ואת רמת PD חייב להיות מתחת 10C (חומר) עבור טמפרטורות נמוכות יותר מפולגמות (תוספת גבוהה).

יצרנים מבצעים בדיקות חיים מואצות בטמפרטורה גבוהה ובמתח לחיים בשירות מופרז.לדוגמה, בדיקות ב-85 מעלות צלזיוס ו-1.25× מדורגות מתח במשך 1000 שעות יכולות לדמות שנים של פעילות נורמלית.

מסקנה

(הבנייה של KEMable Power factor ccacitors דורש גישה שיטתית לבחירת חומרים.סרט פוליפרופילן 3 עם מתכת אבץ-אלומה-אלמיומה נשאר תקן הזהב עבור dielectrics, המציע אובדן נמוך, יכולת הפחתת עצמית, וחיים ארוכים.המתכת החתום על בסיס חנקן אלקטרוני או שמן סיליקון לספק הגנה סביבתית מעולה, בין אם חיבורים פנימיים, גמישים ומאובטחים יותר של 2 חודשים תחת אבטחה חשמלית).