- •А. П. Маругин
- •1. Основные элементы силовых электронных устройств
- •1.1. Силовые электронные ключи
- •1.2. Силовые диоды
- •1.2.1. Статические характеристики диода
- •1.2.2. Динамические характеристики диода
- •1.2.3. Защита силовых диодов
- •1.2.4. Основные типы силовых диодов
- •1.3. Силовые транзисторы
- •1.3.1. Основные классы силовых транзисторов
- •1.3.2. Статические режимы работы транзисторов
- •1.3.3. Динамические режимы работы силовых транзисторов
- •1.3.4. Обеспечение безопасной работы транзисторов
- •1.4. Тиристоры
- •1.4.1. Принцип действия тиристора
- •1.4.2. Статические вольт-амперные характеристики тиристора
- •1.4.3. Динамические характеристики тиристора
- •1.4.4. Типы тиристоров
- •1.4.5. Запираемые тиристоры
- •2. Схемы управления электронными ключами
- •2.1. Общие сведения о схемах управления
- •2.2. Формирователи импульсов управления
- •2.3. Драйверы управления мощными транзисторами
- •3. Пассивные компоненты и охладители силовых электронных приборов
- •3.1. Электромагнитные компоненты
- •3.1.1. Гистерезис
- •3.1.2. Потери в магнитопроводе
- •3.1.3. Сопротивление магнитному потоку
- •3.1.4. Современные магнитные материалы
- •3.1.5. Потери в обмотках
- •3.2. Конденсаторы для силовой электроники
- •3.2.1. Конденсаторы семейства мку
- •3.2.2. Алюминиевые электролитические конденсаторы
- •3.2.3. Танталовые конденсаторы
- •3.2.4. Пленочные конденсаторы
- •3.2.5. Керамические конденсаторы
- •3.3. Теплоотвод в силовых электронных приборах
- •3.3.1. Тепловые режимы работы силовых электронных ключей
- •3.3.2. Охлаждение силовых электронных ключей
- •4. Принципы управления силовыми электронными ключами
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Фазовое управление
- •4.3. Импульсная модуляция
- •4.4. Микропроцессорные системы управления
- •5. Преобразователи и регуляторы напряжения
- •5.1. Основные виды устройств преобразовательной техники. Основные виды устройств силовой электроники символически изображены на рис. 5.1.
- •5.2. Трехфазные выпрямители
- •5.3. Эквивалентные многофазные схемы
- •5.4. Управляемые выпрямители
- •5.5. Особенности работы полууправляемого выпрямителя
- •5.6. Коммутационные процессы в выпрямителях
- •6. Импульсные преобразователи и регуляторы напряжения
- •6.1. Импульсный регулятор напряжения
- •6.1.1. Импульсный регулятор с шим
- •6.1.2. Импульсный ключевой регулятор
- •6.2. Импульсные регуляторы на основе дросселя
- •6.2.2. Преобразователь с повышением напряжения
- •6.2.3. Инвертирующий преобразователь
- •6.3. Другие разновидности преобразователей
- •7. Инверторы преобразователей частоты
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Инверторы напряжения
- •7.2.1. Автономные однофазные инверторы
- •7.2.2. Однофазные полумостовые инверторы напряжения
- •7.3. Трёхфазные автономные инверторы
- •8. Широтно-импульсная модуляция в преобразователях
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Традиционные методы шим в автономных инверторах
- •8.2.1. Инверторы напряжения
- •8.2.2. Трехфазный инвертор напряжения
- •8.3. Инверторы тока
- •8.4. Модуляция пространственного вектора
- •8.5. Модуляция в преобразователях переменного и постоянного тока
- •8.5.1. Инвертирование
- •8.5.2. Выпрямление
- •9. Преобразователи с сетевой коммутацией
- •10. Преобразователи частоты
- •10.1. Преобразователь с непосредственной связью
- •10.2. Преобразователи с промежуточным звеном
- •10.3.1. Двухтрансформаторная схема
- •10.3.3. Схема каскадных преобразователей
- •11. Резонансные преобразователи
- •11.2. Преобразователи с резонансным контуром
- •11.2.1. Преобразователи с последовательным соединением элементов резонансного контура и нагрузки
- •11.2.2. Преобразователи с параллельным соединением нагрузки
- •11.3. Инверторы с параллельно-последовательным резонансным контуром
- •11.4. Преобразователи класса е
- •11.5. Инверторы с коммутацией в нуле напряжения
- •12. Нормативы на показатели качества электрической энергии
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Коэффициент мощности и кпд выпрямителей
- •12.3. Улучшение коэффициента мощности управляемых выпрямителей
- •12.4. Корректор коэффициента мощности
- •13. Регуляторы переменного напряжения
- •13.1. Регуляторы напряжения переменного тока на тиристорах
- •13.2. Регуляторы напряжения переменного тока на транзисторах
- •Вопросы для самоконтроля
- •14. Новые методы управления люминесцентными лампами
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Библиографический список
- •620144, Г. Екатеринбург, Куйбышева ,30
3.2.1. Конденсаторы семейства мку
для силовой электроники и тяжелых режимов работы
Конденсаторы серии МКУ на протяжении более 30 лет успешно использовались во всем мире в высококачественном оборудовании силовой электроники. Эта широко известная технология самовосстанавливающихся конденсаторов предлагает значительные преимущества, такие как очень низкий уровень потерь, большое сопротивление изоляции, высокую устойчивость к броскам тока и высокую тепловую стабильность.
Конденсаторы серии МКУ преимущественно предназначены для таких применений, как коммутация при наличии большой реактивной мощности, несинусоидального напряжения, высокой частоты и нагрузки с большими пиковыми токами. Кроме этого, они могут использоваться для демпфирования, подавления, привязки, сглаживания, сопряжения.
В конструкции конденсаторов серии МКУ используются полипропиленовый диэлектрик и бумажная лента с двусторонним проводящим покрытием, нанесенным методом осаждения паров металла. Бумажные слои чередуются со слоями полимерной пленки. Сама бумажная лента не находится в электрическом поле, а служит основой для саморегенерирующегося металлического покрытия и для проводящего металлического напыления в контактной области, а также уменьшает напряженность электрического поля на краях электродов. Заготовленная полимерно-бумажная структура сматывается в цилиндрическую обмотку, которая в последующем пропитывается маслом в вакууме. Такая пропитка, с одной стороны, предотвращает возможность токсичного загрязнения окружающей среды, а с другой - обеспечивает хорошую теплопередачу от обмотки к поверхности корпуса. Это позволяет значительно увеличить срок службы конденсаторов.
Конденсаторы серии МКУ – это конденсаторы переменного тока предназначенные для общего применения. Они используются также в цепях с несинусоидальными напряжениями и токами: в резонансных цепях; для фильтрации в магнитных стабилизаторах напряжения промышленной частоты; коммутирующие конденсаторы в силовых преобразователях с межфазной коммутацией на частотах ниже 100 Гц.
Конструкция конденсаторов семейства МКУ. Обмотка конденсатора семейства МКУ состоит из диэлектрика из полипропиленовой пленки и электродов из бумаги с двусторонней металлизацией. Такая конструкция обмотки обеспечивает низкий уровень потерь и высокую устойчивость к большим импульсным токам. Для пропитки обмотки конденсатора используется масло.
Все конденсаторы серии МКУ обладают способностью самовосстанавливаться. То есть электрические пробои залечиваются за считанные микросекунды и не приводят к возникновению короткого замыкания. При температуре в области пробоя, достигающей 6000К, возникает плазма, которая разрывает область канала и слегка раздвигает слои обмотки. Сам процесс самовосстановления начинается за счет продолжающегося электрического разряда в плазме. В этот момент происходит испарение тонкого металлического проводящего покрытия на поверхности бумажной ленты. Быстрое распространение плазмы за пределы образовавшейся области изоляции приводит к ее охлаждению в зоне с меньшей напряженностью электрического поля. При этом возникший разряд полностью гаснет всего за несколько микросекунд. Оставшаяся в результате разряда область изоляции обеспечивает достаточную устойчивость к приложенному напряжению во всех рабочих режимах конденсатора.