二、 C1:直流链支撑(DC-Link)
1.DC-LINK电容在电力电子设备中的功能主要是为后级逆变系统的功率器件开通瞬间提供有效值和幅值很高的脉动电流
2.功能替代的理论分析(容量选择方法分析)
高频纹波电压计算方法:E=1/2CU2-1/2C(U-△U)2
其中:E 为每次 IGBT 导通时所需能量,U 为电容导通前的电压, △U 为纹波电压的峰峰值,C 为电容容量。
E 的一般理论计算方法(每 KW 所需平均能量):
E=3600000/3600/f=1000/f(其中 f 为 PWM载波频率 )
以 f=2KHz 为例,E=0.5J,假如直流母线电压 U=1000V 时,要求高频纹波电压△U 为 2%(即△U=20V),根据 E=1/2CU2-1/2C(U-△U)2 可以算出 C=25.25μ F,同时用IGBT整流的风电变流器,整流侧能提供50%以上的能量,
所以可以得出,每KW功率机器所需DC-LINK电容的容量为12.5μF以上即可满足要求,实际应用时留点余量,所以我们推荐是15~25μF/KW。纹波电流在我们的计算中不作考虑,因为薄膜电容的纹波电流承受能力完全可以满足要求。
例如,2MW/690VAC的风电变流器,以每KW功率需DC-LINK电容的容量为17.5μF,那么2MW要的总DC-LINK电容的容量为35000μF。
二、C2:逆变回路中 IGBT、IPM 模块突波电压吸收
IGBT保护电容主要是用来缓冲IBGT开关时产生的高脉冲电压和电流;
IGBT保护电容有如下特点:特高的Du/dt、大电流、高频特性好、自愈性、极小的ESR、无感结构。
电压选择:跟据客户IGBT电压等级来选择,电容额定电压一般不低于IGBT电压等级。
容量选择:容量为:IGBT实际工作电流每100A使用容量大约1UF。
三、C3:AC滤波电容:在变流器中的功能主要是滤除IGBT逆变器产生的高频纹波,使变流器并网时有一个符合要求的正弦波电压。
电压选择:跟据客户的变流器输出电压来选择,电容额定电压不低于客户使用电压。
容量选择:根据客户要求;一般选择容量时,符合滤波电容和电感的谐振点在载波频率的1/4~1/5的条件时,滤波效果较好。
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