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1、技术工程部内部参考资料0Harvest利钿华福电弓铝电解电容器与无极性电容器的比较单元串联多电平型变频器的功率模块，与普通的低压变频器一样，采用交直交的电压源型结构，需要在二极管整流桥和IGBT逆变桥之间使用电容器稳定直流母线的电压，并吸收交流异步电机的无功分量。这里的电容器可以有两种选择，一种是选择通用的铝电解电容器，一种是选择无极性的薄膜电容器。铝电解电容器有两个缺点，一是运行时环境温度不能太低，应该在-25度以上，由于一般工业现场这个条件还是能够满足的，所以问题还不算太大。另外一个是寿命问题。铝电解电容器的寿命一般为2000-10000小时之间，这个寿命到了以后，电解电容并不是立即失效，
2、而是电容量逐步变小，漏电流逐步增大，最后趋于损坏。铝电解的寿命和环境温度、纹波电流、电容上承受的电压大小等因素有关。一般当纹波电流（即充放电的电流）减小，环境温度降低，则电容器本体的温度降低；电容本体温度每降低7度（有的厂家说10度），寿命增加一倍。另外，在设计时，电容上承受的电压也低于电容器的额定电压，这也导致电容的寿命延长。电解电容器的标称寿命是按照额定的纹波电流、额定的电压、85度的温度下的值，而一般的变频器，电容的温度最高也就50度左右，由于很少运行到50Hz，纹波电流就低于最大值，即使是在最大值运行，纹波电流的设计值也低于电容器的额定纹波电流。所以，按照一般的常规设计和通用变频器的运
3、行经验，电解电容器的正常使用寿命通常在8-10年以上。如果加强散热、改善运行环境温度，负载又比较轻，这个时间就比较长。电解电容器的最大优点是容量/体积比，即在相同的体积内，别的电容制作工艺很难做到与电解电容相同的容量。另外，在相同的容量下，电解电容的性价比也是最高的。无极性的薄膜电容器最大的优点是几乎没有寿命限制，可以达到15-20年。另外，无极性电容的电压可以定制，几乎没有限制，所以在电路中不需要串联运行。无极性电容相比电解电容，相同容量时，体积要大一倍到两倍。一般的变频器，只在特殊的场合使用无极性电容，比如机车牵引等。大量的通用变频器均使用铝电解电容器。对于单元串联的高压变频器，目前似乎只
4、有国内一个厂家在使用无极性电容器，其它的几十个厂家全部采用铝电解电容器。另外一种结构的变频器：西门子、ABB的三电平型的中压变频器，由于直流母线电压很高，达到3000V以上，而铝电解电容器的额定电压一般在500V以下，需要多只串联，成本上升，所以有时会选择无极性电容器。使用铝电解电容器，一般的变频器在寿命期内不需要更换电容。但是，变频器如果负载较重，或电容量选择得偏小，在整个寿命期内，也许要更换一次电容，这个成本大约是变频器售价的5-10%。-c:-技术工程部内部参考资料使用无极性电容器，出于成本和体积的限制，一般采取减小电容容量的办法来与铝电解电容器竞争，容量值大约为铝电解的30%-50%。这样变频器仍旧可以运行，但是，抗电网和负载扰动的能力变弱，运行可靠性有所降低。另外，由于电机无功电流的作用，电容量越小，直流母线的电压波动越大，由于变频器一般采用PWM的方法控制输出波形，而PWM方法是参考直流母线电压来确定脉冲的宽度的，直流母线电压如果波动较大，输出到电机的电压波形品质也会略有下降，电机的损耗有所增加。倚鹏2006年10月26日
