Передача, распределение и накопление электроэнергии

Электролитические конденсаторы в силовой электронике

29 марта 2024 г. в 10:58

Электролитические конденсаторы в силовой электронике и наиболее популярные типы конденсаторов сегодня. Алюминиевые электролитические конденсаторы – особенности, преимущества, недостатки.

Конденсаторы используются во многих областях силовой электроники, в том числе для аккумулирования энергии, коррекции коэффициента мощности, регулирования выходного напряжения импульсных источников питания, запуска и работы электродвигателей, фильтрации (в качестве компонентов фильтров) гармоник статических преобразователей и т.д. Наряду с этим, существуют различные типы конденсаторов, отвечающие разным электрическим, тепловым и механическим ограничениям, связанным с их использованием. Более того, каждый конденсатор должен соответствовать определенным критериям, таким как емкость, напряжение, размер, что в совокупности определило на сегодняшний день развитие трех основных конструктивных сегментов конденсаторов – керамические, пленочные и электролитические. Причем правильный выбор конденсатора для системы может быть очень важным, потому что в большинстве случаев конденсатор является «узким» местом – причиной отказов и сбоев в работе силового оборудования. Так, например, на практике надежность силовых электронных преобразователей определяется частотой отказов конденсаторов, как правило, звеньев постоянного тока, а сам тип преобразователя во многом обуславливает и выбор типа конденсатора 

Электролитические конденсаторы состоят из двух электродов (анода и катода) и электролита, пленочный оксидный слой выступает в качестве диэлектрика. Электролитический конденсатор – поляризованный, роль анода в нем чаще всего играет алюминиевый сплав, на поверхности которого образуется оксидный слой-диэлектрик благодаря электрохимическим принципам, которые ограничивают использование обратного напряжения (т.е. чтобы поддерживать стабильность оксида, напряжение на плюсовой клемме всегда должно быть выше напряжения на отрицательной).

Действительно обратное напряжение вызовет химическую реакцию (восстановление оксида и выделение газообразного водорода – дигидрогена, существенно увеличивающего внутреннее давление, приводящее к взрыву), разрушая диэлектрик на аноде, что ведет к короткому замыканию.

Электролит представляет собой жидкость или полимер, содержащий высокую концентрацию любого типа ионов, хотя, как правило, некоторые ионы предпочтительны для стабильности электролита. Существуют смеси электролита с полимерами, которые обеспечивают лучшее состояние проводимости и стабильности, но в целом сегодня наиболее «ходовыми», востребованными стали алюминиевые, танталовые и ниобиевые конденсаторы.

Алюминиевые электролитические конденсаторы – особенности, преимущества, недостатки.

Теоретически конденсатор имеет КПД более 95% и может работать более одного миллионов циклов заряда и разряда в течение всего срока службы, а повышение емкости возможно, как за счет увеличения площади электродов, так и изменением относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика и его толщины. Благодаря большой поверхности электрода и оксидному слою толщиной менее 1500 нм электролитические конденсаторы имеют удельную емкость, которая значительно больше, чем у всех остальных типов конденсаторов.

Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют более высокий объемный КПД за счет значительно меньшей минимальной толщины диэлектрика, чем все остальные, однако им характерны высокое внутреннее сопротивление и индуктивность, вызывающие (условно) ограничение высокочастотных характеристик и низкотемпературной стабильности.

Конденсаторы выпускают различных размеров (варьируются от 3 мм до 90 мм в диаметре и от 5 мм до 210 мм в высоту), а благодаря своему диапазону номинальных напряжений и емкостей алюминиевые электролитические конденсаторы сегодня лидируют по спросу на рынке.

Этот тип конденсатора обеспечивает высокую удельную мощность, рабочую температуру до 150°C, хорошую стабильность и длительный срок службы (теоретически – около 15 лет при температуре 65 °C), они менее дорогие, чем танталовые, ниобиевые не только из-за используемых материалов, но и из-за производственного процесса. Однако такие конденсаторы имеют значительную утечку тока, высокую чувствительность к обратной полярности, к электролитам предъявляются очень жесткие требования по проводимости, химической стабильности, высоким температурам вспышки/воспламеняемости, химической совместимости (например, с тем же алюминием) и экологичности.

В следующем материале цикла продолжают рассматриваться особенности алюминиевых, а также танталовых и ниобиевых конденсаторов.

Источник: Завод конденсаторных установок «МИРКОН»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Завод конденсаторных установок «МИРКОН» осуществляет полный цикл мероприятий по вопросам компенсации реактивной мощности.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Керамические конденсаторы, металлопленочные конденсаторы, пусковые конденсаторы

КОНДЕНСАТОР (от латинского condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением емкостии малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.
Бахарев Денис · ПКС · 8 апреля · Россия · г Москва
Керамические конденсаторы, металлопленочные конденсаторы, пусковые конденсаторы

ПРОДАМ: Конденсатор КС2-0, 38-50-3У3; КЭ2-0, 38-36-3У3; КЭК2-0, 4-67-3У3.

Косинусный конденсатор типа КС2-0,38-50-3У3; КЭ2-0,38-36-3У3; КЭК2-0,4-67-3У3. Комплексная поставка различных силовых электрических конденсаторов типа КЭ2, КС2, КЭС2, КЭП2, КЭК2 (наполнитель - экологически безопасная пропитывающая жидкость). Для повышения коэффициента мощности электроустановок в сетях переменного тока частоты 50 Гц. В том числе и для комплектации конденсаторных установок. Размеры корпуса (длина*ширина*высота) 380*120*650 Высота с выводами 729 мм. Мощность – от 26 до 150 кВАр. Напряжение от 0,38 -10,5 кВт В. Частота - 50 Гц. Масса не более 60 кг.
Смолин Евгений · ПО Техника · 8 апреля · Россия · Пермский край
Конденсатор КС2-0, 38-50-3У3; КЭ2-0, 38-36-3У3; КЭК2-0, 4-67-3У3.

ПРОДАМ: Конденсаторы

Конденсатор — это устройство, используемое для накопления заряда и энергии электрического поля. Характеристики конденсатора определяются его конструкцией и свойствами используемых в ней материалов. В упрощенном виде конструкция устройства состоит из двух пластин (обкладок), выполняющих роль электродов, и разделяющего их диэлектрика (вещество, которое не проводит электрический ток), толщина которого меньше пластин. Основной характеристикой конденсатора является его емкость, то есть то количество заряда электрической энергии, которое он может накопить. Данная характеристика увеличивается пропорционально увеличению площади обкладок и уменьшается пропорционально уменьшению расстояния между ними. Также важной характеристикой работы конденсатора является рабочее напряжение, то есть то, при котором устройство может работать с сохранением параметров в допустимых пределах. Кроме того, у конденсаторов есть допустимое отклонение (допуск) величины его реальной емкости от того параметра, который указан на его корпусе. Существуют различные критерии дифференциации конденсаторов: — по назначению (различают конденсаторы общего и специального назначения); — по критерию изменения емкости (выделяют конденсаторы постоянной емкости, переменной емкости и подстроечные); — по свойствам материала, используемого в качестве диэлектрика (воздух, слюда, металлизированная бумага и т. д.); — по способу монтажа (для печатного монтажа или, например, для навесного монтажа); — по характеру защиты от внешней среды (конденсаторы бывают защищенные и незащищенные, изолированные и неизолированные).
Коваль Юлия · ПРОТЕХ · 10 апреля · Россия · г Москва

ПРОДАМ: Конденсаторы ээвк, ЭЭПВ , ЭЭВП, кс2-0, 38-50, кэк2-10, 5-150-2у3

Продаём и Комплектуем электротермические установки конденсаторами ЭЭВК, ЭСПВ, ЭЭПВ косинусными конденсаторы реактивной мощности КС2-0,38-50-3у3 КЭК2-10,5-150-2У3 Керамические конденсаторы ктк-3,9 Технические параметры на сайте www.keevk.narod.ru Конт. тел. /9510/ 97-25-30
Кузнецов Игорь · ЭлМех · 31 марта · Россия · Ульяновская обл
конденсаторы ээвк, ЭЭПВ , ЭЭВП, кс2-0, 38-50, кэк2-10, 5-150-2у3

ПРОДАМ: Конденсаторы ЭЭВК, ЭЭПВ, ЭЭВП КТК-3, 9, КС2-0, 38-50-3у3

Реализуем электротермические конденсаторы - ЭЭВК-1-1 ЭЭВК-0,5-2,4 ЭЭВК-0,8-10 ЭЭВК-1-4 Цена договорная (продукция в наличии на складе), полный аналог конденсаторов серии ЭЭПВ, ЭЭВП, поставка в течении 3-х дней с момента заключения договора или оплаты. Конденсаторы высоковольтные - КС2-0,38-50-3у3 КЭК2-10,5-150-2У1 Конденсаторы керамические - КТК-3,9 Keek.narod.ru Тел.8-9510-97-25-30
Кузнецов Игорь · ЭлМех · 31 марта · Россия · Ульяновская обл
конденсаторы ЭЭВК, ЭЭПВ, ЭЭВП КТК-3, 9, КС2-0, 38-50-3у3
Lovato Electric — компания с высоким статусом среди крупных игроков мирового рынка электротехники. Благодаря своим широчайшим компетенциям, долгосрочному стратегическому планированию, глубоким исследованиям рыночной конъюнктуры и научно-исследовательской работе в электротехнической сфере Lovato Electric выступает признанным лидером среди аналогичных предприятий, предлагая потребителям лишь лучший продукт.