இந்த வாரம் நாம் கடந்த வாரக் கட்டுரையைத் தொடர்கிறோம்.

1.2 மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள்

மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளில் பயன்படுத்தப்படும் மின்கடத்தா அலுமினியத்தின் அரிப்பினால் உருவாகும் அலுமினிய ஆக்சைடு ஆகும், இதன் மின்கடத்தா மாறிலி 8 முதல் 8.5 வரை மற்றும் செயல்படும் மின்கடத்தா வலிமை சுமார் 0.07V/A (1µm=10000A) ஆகும். இருப்பினும், அத்தகைய தடிமன் அடைய முடியாது. அலுமினிய அடுக்கின் தடிமன் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் கொள்ளளவு காரணியை (குறிப்பிட்ட கொள்ளளவு) குறைக்கிறது, ஏனெனில் நல்ல ஆற்றல் சேமிப்பு பண்புகளைப் பெற அலுமினிய ஆக்சைடு படலத்தை உருவாக்க அலுமினியத் தகடு பொறிக்கப்பட வேண்டும், மேலும் மேற்பரப்பு பல சீரற்ற மேற்பரப்புகளை உருவாக்கும். மறுபுறம், எலக்ட்ரோலைட்டின் மின்தடைத்திறன் குறைந்த மின்னழுத்தத்திற்கு 150Ωcm மற்றும் உயர் மின்னழுத்தத்திற்கு (500V) 5kΩcm ஆகும். எலக்ட்ரோலைட்டின் அதிக மின்தடைத்திறன் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கி தாங்கக்கூடிய RMS மின்னோட்டத்தை, பொதுவாக 20mA/µF வரை கட்டுப்படுத்துகிறது.

இந்தக் காரணங்களுக்காக மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் வழக்கமாக அதிகபட்சமாக 450V மின்னழுத்தத்திற்காக வடிவமைக்கப்படுகின்றன (சில தனிப்பட்ட உற்பத்தியாளர்கள் 600V க்கு வடிவமைக்கின்றனர்). எனவே, அதிக மின்னழுத்தங்களைப் பெறுவதற்கு, மின்தேக்கிகளை தொடரில் இணைப்பதன் மூலம் அவற்றை அடைய வேண்டியது அவசியம். இருப்பினும், ஒவ்வொரு மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கியின் காப்பு எதிர்ப்பில் உள்ள வேறுபாடு காரணமாக, ஒவ்வொரு தொடர் இணைக்கப்பட்ட மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தத்தை சமநிலைப்படுத்த ஒவ்வொரு மின்தேக்கியுடனும் ஒரு மின்தடை இணைக்கப்பட வேண்டும். கூடுதலாக, மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் துருவப்படுத்தப்பட்ட சாதனங்கள், மேலும் பயன்படுத்தப்படும் தலைகீழ் மின்னழுத்தம் 1.5 மடங்கு Un ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​ஒரு மின்வேதியியல் எதிர்வினை ஏற்படுகிறது. பயன்படுத்தப்படும் தலைகீழ் மின்னழுத்தம் போதுமான அளவு நீளமாக இருக்கும்போது, ​​மின்தேக்கி வெளியேறும். இந்த நிகழ்வைத் தவிர்க்க, ஒவ்வொரு மின்தேக்கிக்கும் அடுத்ததாக ஒரு டையோடு இணைக்கப்பட வேண்டும். மேலும், மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் மின்னழுத்த எழுச்சி எதிர்ப்பு பொதுவாக 1.15 மடங்கு Un ஆகும், மேலும் நல்லவை 1.2 மடங்கு Un ஐ அடையலாம். எனவே வடிவமைப்பாளர்கள் நிலையான-நிலை செயல்பாட்டு மின்னழுத்தத்தை மட்டுமல்ல, அவற்றைப் பயன்படுத்தும் போது எழுச்சி மின்னழுத்தத்தையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். சுருக்கமாக, பிலிம் மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளுக்கு இடையிலான பின்வரும் ஒப்பீட்டு அட்டவணையை வரையலாம், படம் 1 ஐப் பார்க்கவும்.

2. பயன்பாட்டு பகுப்பாய்வு

வடிகட்டிகளாக DC-இணைப்பு மின்தேக்கிகளுக்கு அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் அதிக திறன் வடிவமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. படம்.3 இல் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளபடி ஒரு புதிய ஆற்றல் வாகனத்தின் முக்கிய மோட்டார் இயக்கி அமைப்பு ஒரு எடுத்துக்காட்டு. இந்த பயன்பாட்டில் மின்தேக்கி ஒரு துண்டிக்கும் பாத்திரத்தை வகிக்கிறது மற்றும் சுற்று அதிக இயக்க மின்னோட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. பிலிம் DC-இணைப்பு மின்தேக்கி பெரிய இயக்க மின்னோட்டங்களை (Irms) தாங்கும் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது. 50~60kW புதிய ஆற்றல் வாகன அளவுருக்களை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், அளவுருக்கள் பின்வருமாறு: இயக்க மின்னழுத்தம் 330 Vdc, சிற்றலை மின்னழுத்தம் 10Vrms, சிற்றலை மின்னோட்டம் 150Arms@10KHz.

பின்னர் குறைந்தபட்ச மின் திறன் பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:

இது பிலிம் மின்தேக்கி வடிவமைப்பிற்கு செயல்படுத்த எளிதானது. மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்று வைத்துக் கொண்டால், 20mA/μF எனக் கருதப்பட்டால், மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளின் குறைந்தபட்ச மின்தேக்கம் மேலே உள்ள அளவுருக்களைப் பூர்த்தி செய்ய பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது:

இந்த மின்தேக்கத்தைப் பெறுவதற்கு இணையாக இணைக்கப்பட்ட பல மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் தேவைப்படுகின்றன.

லைட் ரெயில், மின்சார பேருந்து, சுரங்கப்பாதை போன்ற அதிக மின்னழுத்த பயன்பாடுகளில். இந்த சக்திகள் பான்டோகிராஃப் மூலம் லோகோமோட்டிவ் பான்டோகிராஃப்புடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளதைக் கருத்தில் கொண்டு, போக்குவரத்து பயணத்தின் போது பான்டோகிராஃப் மற்றும் பான்டோகிராஃப் இடையேயான தொடர்பு இடைவிடாது இருக்கும். இரண்டும் தொடர்பில் இல்லாதபோது, ​​மின்சாரம் DC-L மை மின்தேக்கியால் ஆதரிக்கப்படுகிறது, மேலும் தொடர்பு மீட்டமைக்கப்படும்போது, ​​அதிக மின்னழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது. மோசமான நிலை என்னவென்றால், துண்டிக்கப்படும்போது DC-Link மின்தேக்கியால் முழுமையான வெளியேற்றம் ஏற்படுகிறது, அங்கு வெளியேற்ற மின்னழுத்தம் பான்டோகிராஃப் மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும், மேலும் தொடர்பு மீட்டமைக்கப்படும்போது, ​​இதன் விளைவாக வரும் அதிக மின்னழுத்தம் மதிப்பிடப்பட்ட இயக்க Un ஐ விட கிட்டத்தட்ட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும். பட மின்தேக்கிகளுக்கு DC-Link மின்தேக்கியை கூடுதல் பரிசீலனை இல்லாமல் கையாள முடியும். மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்பட்டால், அதிக மின்னழுத்தம் 1.2Un ஆகும். ஷாங்காய் மெட்ரோவை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்ளுங்கள். Un=1500Vdc, மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிக்கு மின்னழுத்தத்தைக் கருத்தில் கொள்ள:

பின்னர் ஆறு 450V மின்தேக்கிகள் தொடரில் இணைக்கப்பட வேண்டும். பிலிம் மின்தேக்கி வடிவமைப்பு 600Vdc முதல் 2000Vdc அல்லது 3000Vdc வரை பயன்படுத்தப்பட்டால் எளிதாக அடைய முடியும். கூடுதலாக, மின்தேக்கியை முழுமையாக வெளியேற்றும் போது ஏற்படும் ஆற்றல் இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு குறுகிய சுற்று வெளியேற்றத்தை உருவாக்குகிறது, இது DC-Link மின்தேக்கி மூலம் ஒரு பெரிய இன்ரஷ் மின்னோட்டத்தை உருவாக்குகிறது, இது பொதுவாக மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேறுபட்டது.

கூடுதலாக, மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளுடன் ஒப்பிடும்போது DC-Link பிலிம் மின்தேக்கிகளை மிகக் குறைந்த ESR (பொதுவாக 10mΩ க்கும் குறைவாகவும், <1mΩ க்கும் குறைவாகவும்) மற்றும் சுய-தூண்டல் LS (பொதுவாக 100nH க்கும் குறைவாகவும், சில சந்தர்ப்பங்களில் 10 அல்லது 20nH க்கும் குறைவாகவும்) அடைய வடிவமைக்க முடியும். இது DC-Link பிலிம் மின்தேக்கியைப் பயன்படுத்தும்போது நேரடியாக IGBT தொகுதியில் நிறுவ அனுமதிக்கிறது, இது பஸ் பட்டியை DC-Link பிலிம் மின்தேக்கியில் ஒருங்கிணைக்க அனுமதிக்கிறது, இதனால் பிலிம் மின்தேக்கிகளைப் பயன்படுத்தும் போது ஒரு பிரத்யேக IGBT உறிஞ்சி மின்தேக்கியின் தேவையை நீக்குகிறது, இதனால் வடிவமைப்பாளருக்கு கணிசமான அளவு பணத்தை மிச்சப்படுத்துகிறது. படம்.2. மற்றும் 3 சில C3A மற்றும் C3B தயாரிப்புகளின் தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்புகளைக் காட்டுகின்றன.

3. முடிவுரை

ஆரம்ப நாட்களில், DC-Link மின்தேக்கிகள் பெரும்பாலும் விலை மற்றும் அளவைக் கருத்தில் கொண்டு மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளாகவே இருந்தன.

இருப்பினும், மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகள் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தைத் தாங்கும் திறனால் பாதிக்கப்படுகின்றன (பட மின்தேக்கிகளுடன் ஒப்பிடும்போது ESR மிக அதிகம்), எனவே பெரிய கொள்ளளவைப் பெறவும் உயர் மின்னழுத்த பயன்பாட்டின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யவும் பல மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளை தொடரிலும் இணையாகவும் இணைப்பது அவசியம். கூடுதலாக, எலக்ட்ரோலைட் பொருளின் ஆவியாகும் தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு, அதை தொடர்ந்து மாற்ற வேண்டும். புதிய ஆற்றல் பயன்பாடுகளுக்கு பொதுவாக 15 ஆண்டுகள் தயாரிப்பு ஆயுள் தேவைப்படுகிறது, எனவே இந்த காலகட்டத்தில் இது 2 முதல் 3 முறை மாற்றப்பட வேண்டும். எனவே, முழு இயந்திரத்தின் விற்பனைக்குப் பிந்தைய சேவையில் கணிசமான செலவு மற்றும் சிரமம் உள்ளது. உலோகமயமாக்கல் பூச்சு தொழில்நுட்பம் மற்றும் பட மின்தேக்கி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சியுடன், பாதுகாப்பு பட ஆவியாதல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி 450V முதல் 1200V வரை அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்னழுத்தத்துடன் கூடிய மிக மெல்லிய OPP படத்துடன் (மிக மெல்லிய 2.7µm, 2.4µm கூட) அதிக திறன் கொண்ட DC வடிகட்டி மின்தேக்கிகளை உருவாக்க முடிந்தது. மறுபுறம், DC-Link மின்தேக்கிகளை பஸ் பட்டியுடன் ஒருங்கிணைப்பது இன்வெர்ட்டர் தொகுதி வடிவமைப்பை மிகவும் கச்சிதமாக்குகிறது மற்றும் சுற்றுகளை மேம்படுத்த சுற்றுகளின் தவறான தூண்டலை வெகுவாகக் குறைக்கிறது.