O lenei vaiaso o le a tatou faaauauina ai le tusiga o le vaiaso talu ai.

1.2 Kapasitora eletise

O le dielectric e faʻaaogaina i electrolytic capacitors o le alumini oxide lea na fausia e le ele o le alumini, faʻatasi ai ma le dielectric constant o le 8 i le 8.5 ma le malosi galue o le dielectric e tusa ma le 0.07V/A (1µm=10000A). Peitaʻi, e le mafai ona ausia se mafiafia faapena. O le mafiafia o le vaega alumini e faʻaitiitia ai le capacity factor (specific capacitance) o electrolytic capacitors aua e tatau ona vaneina le alumini pepa alumini e fausia ai se alumini oxide film ina ia maua ai uiga lelei o le teuina o le malosi, ma o le a fausia ai e le fogāeleele le tele o fogāeleele e le tutusa. I le isi itu, o le resistivity o le electrolyte e 150Ωcm mo le voltage maualalo ma le 5kΩcm mo le voltage maualuga (500V). O le resistivity maualuga o le electrolyte e faʻatapulaʻaina ai le RMS current e mafai e le electrolytic capacitor ona tatalia, e masani lava i le 20mA/µF.

Ona o nei mafuaʻaga, ua mamanuina ai capacitors electrolytic mo le voltage maualuga e 450V masani (o nisi gaosi oloa taʻitasi e mamanuina mo le 600V). O le mea lea, ina ia maua ni voltage maualuluga e tatau ona ausia e ala i le faʻafesoʻotaʻiina o capacitors i se faasologa. Peitaʻi, ona o le eseesega o le teteʻe o le insulation o capacitor electrolytic taʻitasi, e tatau ona faʻafesoʻotaʻi se resistor i capacitor taʻitasi ina ia paleni le voltage o capacitor taʻitasi e fesoʻotaʻi i se faasologa. E le gata i lea, o capacitors electrolytic o masini polarized, ma a sili atu le voltage faʻafeagai i le 1.5 taimi o le Un, e tupu ai se tali electrochemic. A lava le umi o le voltage faʻafeagai, o le a masaa ese le capacitor. Ina ia ʻalofia lenei mea, e tatau ona faʻafesoʻotaʻi se diode i tafatafa o capacitor taʻitasi pe a faʻaaogaina. E le gata i lea, o le teteʻe o le voltage surge o capacitors electrolytic e masani lava ona 1.15 taimi o le Un, ma o mea lelei e mafai ona oʻo atu i le 1.2 taimi o le Un. O lea la, e tatau i tagata mamanu ona mafaufau e le gata i le voltage galue tumau ae faʻapea foʻi ma le voltage surge pe a faʻaaogaina. I se aotelega, o le laulau faʻatusatusaga lea i le va o capacitors film ma capacitors electrolytic e mafai ona tusia, tagaʻi i le Ata 1.

2. Su'esu'ega o Talosaga

O capacitors DC-Link o ni faamama e manaʻomia ai ni mamanu e maualuga le tafe ma le tele o le gafatia. O se faʻataʻitaʻiga o le faiga autū o le afi o se taʻavale fou e pei ona taʻua i le Ata 3. I lenei faʻaoga, e iai le matafaioi o le capacitor e vavaeʻese ai ma o le matagaluega e iai le tafe maualuga o le faʻagaoioiga. O le capacitor ata tifaga DC-Link e iai le lelei o le mafai ona tatalia tafe tetele o le faʻagaoioiga (Irms). Seʻi faʻataʻitaʻi le 50 ~ 60kW o faʻataʻitaʻiga o taʻavale fou e 50 ~ 60kW, o faʻataʻitaʻiga e faʻapea: voltage faʻagaoioiga 330 Vdc, voltage tafe 10Vrms, tafe tafe 150Arms@10KHz.

Ona fuafuaina lea o le malosiaga eletise maualalo e pei ona taua i lalo:

E faigofie ona faʻatinoina lenei mea mo le mamanuina o le film capacitor. I le manatu o loʻo faʻaaogaina electrolytic capacitors, afai e mafaufauina le 20mA/μF, o le capacitance maualalo o electrolytic capacitors e fuafuaina e ausia ai tulaga o loʻo i luga e pei ona taua i lalo:

E manaʻomia ai le tele o capacitors electrolytic ua fesoʻotaʻi faʻatasi e maua ai lenei capacitance.

I faʻaoga o le over-voltage, e pei o le nofoaafi mama, pasi eletise, subway, ma isi. I le mafaufauina o nei malosiaga e fesoʻotaʻi i le pantograph locomotive e ala i le pantograph, o le fesoʻotaʻiga i le va o le pantograph ma le pantograph e motusia i le taimi o femalagaaiga. A le fesoʻotaʻi le lua, o le sapalai o le eletise e lagolagoina e le capacitor vaitusi DC-L, ma a toe faʻafoʻisia le fesoʻotaʻiga, e faʻatupuina le over-voltage. O le tulaga sili ona leaga o le faʻasaʻolotoina atoa e le capacitor DC-Link pe a motusia, lea e tutusa ai le voltage faʻasaʻoloto ma le voltage pantograph, ma a toe faʻafoʻisia le fesoʻotaʻiga, o le over-voltage e mafua mai ai e toetoe lava a faaluaina le Un faʻatulagaina. Mo capacitors ata tifaga e mafai ona taulimaina le capacitor DC-Link e aunoa ma se mafaufauga faaopoopo. Afai e faʻaaogaina capacitors electrolytic, o le over-voltage e 1.2Un. Seʻi fai ma faʻataʻitaʻiga le Shanghai metro. Un=1500Vdc, mo le capacitor electrolytic e mafaufau i le voltage o:

Ona sosoo lea ma le ono capacitors 450V e fa'apipi'i fa'asolosolo. Afai e fa'aaogaina le mamanu o le film capacitor i le 600Vdc i le 2000Vdc po'o le 3000Vdc e faigofie ona ausia. E le gata i lea, o le malosi pe a fa'amatu'u atoa le fa'amatu'u e fausia ai se fa'amatu'u pu'upu'u i le va o electrodes e lua, e fa'atupuina ai se tafe tele e ala i le DC-Link capacitor, lea e masani ona ese mo electrolytic capacitors e fa'afetaui ai mana'oga.

E le gata i lea, pe a faʻatusatusa i electrolytic capacitors, e mafai ona mamanuina capacitors film DC-Link ina ia maua ai le ESR maualalo tele (e masani lava i lalo ifo o le 10mΩ, ma e oʻo lava i le <1mΩ) ma le self-inductance LS (e masani lava i lalo ifo o le 100nH, ma i nisi tulaga i lalo ifo o le 10 poʻo le 20nH). O lenei mea e mafai ai ona faʻapipiʻi saʻo le capacitor film DC-Link i totonu o le IGBT module pe a faʻaaogaina, ma mafai ai ona tuʻufaʻatasia le bus bar i totonu o le capacitor film DC-Link, ma faʻaumatia ai le manaʻomia o se capacitor absorber IGBT faʻapitoa pe a faʻaaogaina capacitors film, ma sefe ai le tele o tupe a le tagata mamanu. O le Ata 2 ma le 3 o loʻo faʻaalia ai faʻamatalaga faʻapitoa o nisi o oloa C3A ma C3B.

3. Faaiuga

I aso anamua, o le tele lava o capacitors DC-Link o capacitors electrolytic ona o le tau ma le tele.

Peita'i, o capacitors electrolytic e a'afia i le malosi e tete'e atu ai i le voltage ma le tafe (ESR maualuga tele pe a fa'atusatusa i capacitors film), o lea e tatau ai ona fa'afeso'ota'i ni capacitors electrolytic se tele i le fa'asologa ma le fa'atasi ina ia maua ai le tele o le gafatia ma fa'afetaui mana'oga o le fa'aaogaina o le voltage maualuga. E le gata i lea, i le mafaufauina o le fa'avevela o mea electrolyte, e tatau ona sui soo. O fa'aoga fou o le malosiaga e masani ona mana'omia ai se olaga o le oloa e 15 tausaga, o lea e tatau ai ona sui 2 i le 3 taimi i le taimi lea. O le mea lea, e tele le tau ma le fa'alavelave i le auaunaga pe a uma le fa'atau atu o le masini atoa. Fa'atasi ai ma le atina'eina o tekinolosi ufiufi metallization ma tekinolosi capacitor film, ua mafai ai ona gaosia ni capacitors faamama DC maualuga le gafatia ma le voltage mai le 450V i le 1200V pe sili atu fo'i ma le ata OPP manifinifi tele (le manifinifi e 2.7µm, e o'o lava i le 2.4µm) e fa'aaoga ai le tekinolosi fa'amama ata saogalemu. I le isi itu, o le tuʻufaʻatasia o capacitors DC-Link ma le bus bar e faʻapuʻupuʻu atili ai le mamanu o le module inverter ma faʻaitiitia tele ai le stray inductance o le matagaluega e faʻaleleia atili ai le matagaluega.