উচ্চ-শক্তি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সিস্টেমের জন্য ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটার নির্বাচন করা: একটি ব্যবহারিক নির্দেশিকা

একটি 500 কিলোওয়াট বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ডিসি বাস একটি 1200 ভি ফিল্ম ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কের চারপাশে পুনরায় ডিজাইন করা হয়েছিল এবং তাপ নিরীক্ষায় দেখা গেছে ক্যাপাসিটরের কেসটি সম্পূর্ণ রিপল লোডের অধীনে পরিবেষ্টিত 14 K উপরে চলমান। ক্যাপ্যাসিট্যান্স মান স্পেকের ভিতরে ছিল, কিন্তু ইএসআর অপারেটিং সিজনে 22 শতাংশ দ্বারা উর্ধ্বমুখী হয়েছে। সেই ক্ষেত্রের অভিজ্ঞতার কারণে উচ্চ-শক্তির বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল সিস্টেমের জন্য ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটর নির্বাচন করা ফ্যারাড এবং ভোল্টের সাথে মিলে যাওয়া বন্ধ করতে পারে না: রিপল কারেন্ট, হট-স্পট তাপমাত্রা, এবং ডেটাশিট রেটিং এবং বাস্তব তরঙ্গরূপের মধ্যবর্তী মার্জিন ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্কটি টিকে আছে কিনা তা নির্ধারণ করে।

Jiande Antai Power Capacitor Co., Ltd. 40 বছর ধরে ইন্ডাকশন হিটিং, গলানো এবং পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ধাতব ফিল্ম ক্যাপাসিটার তৈরি করেছে, এবং এর DZMJ সিরিজের DC ফিল্টার ক্যাপাসিটারগুলি এই সঠিক সীমাবদ্ধতার চারপাশে তৈরি করা হয়েছে। এই নির্দেশিকাটি নির্বাচনের সিদ্ধান্তের মাধ্যমে কাজ করে যেভাবে তারা সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে।

নির্বাচন প্রক্রিয়ার চারটি স্তর রয়েছে: ভোল্টেজ রেটিং, ক্যাপাসিট্যান্স এবং রিপল কারেন্ট, তাপ ব্যবস্থাপনা এবং জীবনকালের প্রত্যাশা। প্রতিটি স্তর প্রার্থীদের নির্মূল করে, তাই একটি কাঠামোগত পদ্ধতি সবচেয়ে সাধারণ ব্যর্থতার মোডকে বাধা দেয়, যা ক্যাপাসিট্যান্স মানের সাথে মেলে তবে অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে অতিরিক্ত গরম করে এমন একটি ক্যাপাসিটর বেছে নিচ্ছে।

ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটারের জন্য ভোল্টেজ নির্বাচন: সবচেয়ে খারাপ কেস প্রথম

একটি DC ফিল্টার ক্যাপাসিটরের ভোল্টেজ রেটিং অবশ্যই বাস জুড়ে সবচেয়ে খারাপ-কেস ক্ষণস্থায়ী জন্য বেছে নিতে হবে, কারণ ধাতব ফিল্মের চাপ এটি যে সর্বোচ্চ ভোল্টেজ দেখছে তার সমানুপাতিক, গড় নয়।

যখন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ব্রিজটি পরিবর্তিত হয়, তখন ডিসি লিঙ্কটি তারের ইন্ডাকট্যান্স এবং বাসবার জ্যামিতি থেকে ওভারশুট দেখে। 1200 V IGBT সহ একটি 900 V DC বাস টার্ন-অফের সময় 950 থেকে 1050 V ট্রানজিয়েন্ট অনুভব করতে পারে এবং প্রতি অতিরিক্ত 50 V ওভারশুট ফিল্মের ভিতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে বাড়িয়ে তোলে। ইন্ডাস্ট্রি অনুশীলন হল ক্যাপাসিটরকে স্টেডি-স্টেট বাস লেভেল থেকে কমপক্ষে 10 থেকে 20 শতাংশ উপরে রেটিং করা, যার মানে হল 900 V বাসের জন্য 1100 V বা 1200 V-রেটেড অংশ নির্বাচন করা। শিল্প ড্রাইভ এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য ইনভার্টারগুলিতে ব্যবহৃত ডিজেডএমজে রেঞ্জের মাধ্যমে একই ডিরেটিং লজিক চলে।

উচ্চতা একটি দ্বিতীয় সীমাবদ্ধতা যোগ করে। 2000 মিটার উপরে, অস্তরক শক্তি এবং শীতল করার ক্ষমতা উভয়ই হ্রাস পায়, তাই একটি ক্যাপাসিটর যা সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে যায় তার উচ্চ-উচ্চতা প্ল্যান্টে একটি উচ্চ ভোল্টেজ শ্রেণীর প্রয়োজন হতে পারে। অংশ নম্বর লক করার আগে ডেটাশিটে রেট করা উচ্চতা নিশ্চিত করুন।

ক্যাপাসিট্যান্স, রিপল কারেন্ট, এবং ইএসআর: তিন নম্বর চেক

ক্যাপাসিট্যান্স নির্ধারণ করে DC বাস ভোল্টেজ পালস পাল্টানোর মধ্যে কত দূরত্বে ডুবে যায়, যখন রিপল কারেন্ট এবং সমতুল্য সিরিজ রেজিস্ট্যান্স (ESR) নির্ধারণ করে কতটা স্যুইচিং শক্তি উইন্ডিংয়ের ভিতরে তাপ হিসাবে বিলুপ্ত হয়।

ক্যাপাসিট্যান্স প্রয়োজনীয়তা একটি লোড ধাপের সময় অনুমোদিত ভোল্টেজ ডিপ ডিভি থেকে আসে। একটি থ্রি-ফেজ ইনভার্টারের জন্য, ন্যূনতম ক্যাপাসিট্যান্স হল প্রায় C = P_out / (2 x f_line x V_bus x dV), যেখানে P_out হল আউটপুট পাওয়ার, f_line হল লাইন ফ্রিকোয়েন্সি এবং V_bus হল DC বাস ভোল্টেজ। দ্বিগুণ ক্যাপাসিট্যান্স কাগজে ডিপকে অর্ধেক করে, কিন্তু ব্যাঙ্কের পদচিহ্ন, ওজন এবং খরচকেও দ্বিগুণ করে।

অপারেটিং সীমাবদ্ধতা প্রায় সবসময়ই প্রবল স্রোত। 1200 V DC-তে একটি 500 kW ইনভার্টারে, সুইচিং-ফ্রিকোয়েন্সি রিপল 60 থেকে 100 ক-তে পৌঁছতে পারে। এই কারেন্ট ESR এর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং রিপল কারেন্ট বর্গ গুন ESR সহ তাপ উৎপন্ন স্কেল। 25 °C তাপমাত্রায় 0.5 মিলিওহম ইএসআর সহ একটি ধাতব ফিল্ম ক্যাপাসিটর মাঝারি লহরে ঠাণ্ডা থাকে, যখন অবক্ষয়িত সমাপ্তি বা উচ্চ ট্যান ডেল্টা সহ একটি অংশ অভিন্ন সার্কিটে কয়েকগুণ বেশি গরম থাকে।

আন্তাই এর পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সিস্টেমে ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটারগুলির প্রযুক্তিগত বিশ্লেষণ আরো বিস্তারিতভাবে এই স্থিতিশীল ফাংশন ব্যাখ্যা.

এই ভোল্টেজ ক্লাসের জন্য, DZMJ-1200V মেটালাইজড ফিল্ম 1850 uF DC ফিল্টার ক্যাপাসিটর একটি কমপ্যাক্ট এয়ার-কুলড বিকল্প অফার করে, যে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত যেখানে ক্রমাগত লহর প্রতি ইউনিটে প্রায় 60 A এর নিচে থাকে।

DZMJ 1200V 1850uF ধাতব ফিল্ম ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটর একটি এয়ার-কুলড 1850 µF ক্যাপাসিটর যার রেটিং 1200 V, প্রতি ইউনিট 60 A এর নিচে ক্রমাগত লহরের জন্য উপযুক্ত। এর কমপ্যাক্ট ডিজাইন ইনভার্টার, ডিসি সাপ্লাই এবং ইউপিএস সিস্টেমে পাওয়ার ফিল্টারিং ফিট করে। পণ্য দেখুন →

কুলিং স্ট্র্যাটেজি ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটর রিপলকে সীমাবদ্ধ করে

প্রাকৃতিক পরিচলনের তুলনায় জলের শীতলকরণ একটি ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটরের দরকারী রিপল কারেন্টের দ্বিগুণেরও বেশি হতে পারে, তাই চূড়ান্ত রিপল রেটিং নিশ্চিত হওয়ার আগে তাপপথটি নিষ্পত্তি করা উচিত।

তাপ ধাতব ফিল্ম ওয়াইন্ডিং জুড়ে অভিন্নভাবে উৎপন্ন হয় এবং প্রধানত কেসের মধ্য দিয়ে চলে যায়। প্রাকৃতিক পরিচলন ক্যাবিনেট এয়ারফ্লো এবং এক্সপোজড কেস এরিয়ার উপর নির্ভর করে এবং একটি সাধারণ ডিসি ফিল্ম ক্যাপাসিটর মুক্ত বাতাসে মোটামুটি 30 থেকে 60 ওয়াট ডিসিপিট করে। জোরপূর্বক বায়ু সেই সীমাকে প্রায় দ্বিগুণ করে। একটি কোল্ড প্লেট, একটি কুলিং জ্যাকেট বা একটি ফাঁপা বাসবারের মাধ্যমে জল শীতল করা হলে তা কেস থেকে সরাসরি তাপ বের করে এবং একই ওয়াইন্ডিং প্রযুক্তির সাহায্যে 100টি A-শ্রেণীর লহরকে সমর্থন করে৷

একই 500 কিলোওয়াট প্রোফাইলে তুলনামূলক থার্মাল রানে, ওয়াটার-কুলড ব্যাঙ্কটি একটি 62 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা ধরেছিল যেখানে প্রাকৃতিক-পরিচলন ব্যাঙ্কটি একটি অভিন্ন ক্যাবিনেটে 81 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছেছিল। এই 19 K পার্থক্যটি ঘুরতে থাকা হট-স্পট তাপমাত্রাকে সরাসরি আজীবন বক্ররেখায় নিয়ে যায়। DZMJ-1200V ওয়াটার কুলিং 5000 uF ফিল্টার ক্যাপাসিটর এই শাসনের জন্য তৈরি করা হয়েছে, ক্রমাগত হাই-রিপল অপারেশনের জন্য একটি কুলিং স্ট্রাকচার মাপ করা হয়েছে।

DZMJ 1200V জল-ঠান্ডা 5000uF ফিল্টার ক্যাপাসিটর ওয়াটার কুলিং কেসটিকে 500 কিলোওয়াট প্রোফাইলের অধীনে 62 °C এ রাখে, রিপল কারেন্ট ক্ষমতা এবং জীবনকাল উন্নত করে। ইনভার্টার এবং মোটর ড্রাইভে উচ্চ-ভোল্টেজ, উচ্চ-কারেন্ট ফিল্টারিংয়ের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। পণ্য দেখুন →

আজীবন, স্ব-নিরাময়, এবং চূড়ান্ত নির্বাচনের গেট

একটি ধাতব ফিল্ম ক্যাপাসিটর ইলেক্ট্রোলাইটিকের মতো হঠাৎ করে ব্যর্থ হয় না: এটি মাইক্রো-ডিসচার্জের পরে স্ব-নিরাময় করে, ধীরে ধীরে ক্যাপাসিট্যান্স হারায় এবং এর দরকারী জীবন প্রায় সম্পূর্ণভাবে হট-স্পট তাপমাত্রা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

একটি মাইক্রো-ডিসচার্জের সময়, ফল্টের চারপাশে পাতলা ধাতব স্তরটি বাষ্প হয়ে যায় এবং নিরোধক পুনরুদ্ধার করে, তাই একটি একক ওভারভোল্টেজ ঘটনা খুব কমই অংশটি শেষ করে। বারবার তাপীয় চাপ ফিল্ম বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে এবং সময়ের সাথে সাথে অস্তরক ক্ষতি বাড়ায়। হাই-পাওয়ার ডিসি লিঙ্কগুলির জন্য ডিজাইনের অনুশীলন হল হট-স্পট তাপমাত্রা 85 থেকে 90 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে রাখা, এবং প্রতি 10 কে হ্রাস মোটামুটিভাবে প্রত্যাশিত জীবনকে দ্বিগুণ করে। সেই সম্পর্কের কারণেই আগের বিভাগে শীতল করার সিদ্ধান্তটিও আজীবনের সিদ্ধান্ত।

1200 V-এর উপরে বাস ভোল্টেজগুলির জন্য, উচ্চ-ভোল্টেজ DZMJ DC ফিল্টার ক্যাপাসিটর একই ধাতব ফিল্ম কাঠামোকে উচ্চতর অপারেটিং স্তরে প্রসারিত করে, যা উপযোগী হয় যখন বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল অতিরিক্ত মার্জিন দিয়ে ডিজাইন করা হয়।

5000µF উচ্চ-ভোল্টেজ DZMJ DC ফিল্টার ক্যাপাসিটর একটি 5000 µF ক্যাপাসিটর উচ্চ-ভোল্টেজ ডিসি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্মিত, কম ক্ষতির সাথে স্থিতিশীল ফিল্টারিং অফার করে। যখন ইনভার্টারগুলির জন্য 1200 V বাস স্তরের উপরে অতিরিক্ত ডিরেটিং মার্জিনের প্রয়োজন হয় তখন দরকারী৷ পণ্য দেখুন →

একটি ছয়-পদক্ষেপ যাচাইকরণ ক্রম সহ নির্বাচন শেষ করুন:

1. সবচেয়ে খারাপ-কেস বাস ভোল্টেজ এবং ক্ষণস্থায়ী প্রশস্ততা রেকর্ড করুন, তারপর 10 শতাংশ ন্যূনতম মার্জিনে ভোল্টেজ ক্লাস ঠিক করুন।
2. সম্পূর্ণ লোডে অনুমোদিত বাস ডিপ থেকে ন্যূনতম ক্যাপাসিট্যান্স গণনা করুন।
3. সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং মডুলেশন প্রোফাইল থেকে রিপল কারেন্ট অনুমান করুন।
4. রিপল রেটিং লক করার আগে কুলিং পদ্ধতি বেছে নিন এবং প্রত্যাশিত কেস তাপমাত্রায় এটি যাচাই করুন।
5. ESR, ট্যান ডেল্টা, স্ব-নিরাময় আচরণ এবং প্রস্তুতকারকের পরীক্ষার ডেটা নিশ্চিত করুন।
6. ক্যাবিনেট লেআউটের বিপরীতে যান্ত্রিক মাউন্টিং, বাসবার ইনডাক্টেন্স এবং কুলিং ইন্টারফেস পরীক্ষা করুন।

যখন রিপল প্রোফাইলে দ্রুত ট্রানজিয়েন্ট থাকে বা ক্যাবিনেট জ্যামিতি টাইট হয়, Antai এর ইঞ্জিনিয়ারিং দলের সাথে তরঙ্গরূপ নিয়ে আলোচনা করুন এবং উৎপাদনে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার আগে আপনার বাসবারের লেআউটের বিপরীতে ক্যাপাসিটরের শীতল কাঠামো যাচাই করুন।

ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটর নির্বাচন FAQ

ডিসি লিংক ক্যাপাসিটর ছোট হলে কি হবে?

লোডের ধাপে বাসের ভোল্টেজ আরও কমে যায়, ব্যাঙ্ক জুড়ে রিপল ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায় এবং ক্যাপাসিটর তার রিপল রেটিং এর উপরে কাজ করে। ফলস্বরূপ তাপীয় চাপ ফিল্ম বার্ধক্য এবং অবসানের অবনতিকে ত্বরান্বিত করে, পরিষেবা জীবনকে ছোট করে এবং চরম ক্ষেত্রে প্রতিরক্ষামূলক সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে।

কেন একটি উচ্চ-শক্তি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল ডিসি লিঙ্কের জন্য একটি ইলেক্ট্রোলাইটিকের উপর একটি ফিল্ম ক্যাপাসিটর চয়ন করবেন?

ফিল্ম ক্যাপাসিটারগুলি উচ্চতর রিপল কারেন্ট পরিচালনা করে, শুকানোর জন্য কোনও তরল ইলেক্ট্রোলাইট থাকে না এবং শর্ট সার্কিটের পরিবর্তে একটি স্ব-নিরাময় মোডে ব্যর্থ হয়। ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলি প্রায় 100 কিলোওয়াটের নিচে কার্যকর থাকে, যেখানে প্রতি ইউনিট আয়তনে সঞ্চিত শক্তি বেশি গুরুত্বপূর্ণ এবং লহর কম।

একটি 1200 V DC বাসের জন্য কত ভোল্টেজ ডিরেটিং প্রয়োজন?

স্টেডি-স্টেট বাস ভোল্টেজের উপরে কমপক্ষে 10 শতাংশ ব্যবহার করুন এবং যদি ইনভার্টারটি নরম গ্রিডে কাজ করে বা ঘন ঘন দ্রুত লোডের ধাপ দেখতে পায় তাহলে 15 থেকে 20 শতাংশ ব্যবহার করুন। একটি 1200 V-রেটেড ফিল্ম ক্যাপাসিটর একটি 1000 V বাসের জন্য আদর্শ, যখন একটি 1200 V নামমাত্র বাসে 1400 V বা 1500 V ক্লাস ব্যবহার করা উচিত।

কেন রিপল কারেন্ট রেটিং শীতল করার পদ্ধতির উপর নির্ভর করে?

হট-স্পট তাপমাত্রা হল অভ্যন্তরীণ ক্ষতির ফল, যা রিপল কারেন্ট বর্গ গুণ ESR, এবং বায়ু থেকে পরিবেষ্টিত তাপীয় প্রতিরোধ। একটি ভাল শীতল পথ সেই তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতাকে কমিয়ে দেয়, যার ফলে একই উইন্ডিং রেটেড হট-স্পট তাপমাত্রা অতিক্রম না করেই আরও বেশি রিপল কারেন্ট বহন করতে পারে৷