变频器直流回路电解电容的功能和特性

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在变频器的主回路中，电解电容设计在整流桥与逆变桥中间，用于平滑交流整流后的脉动纹波，向逆变桥提供直流电能，吸收电机回馈的部分电能，为电机提供无功。


电解电容的特性
电压型变频器中，中间回路的电容一般为电解电容。电解电容在变频器中起到稳定直流母线电压的作用。大家阅读西门子变频器手册时，在维护与保养一节中，会提到变频器存放一年以上，就需要给变频器的直流母线电容充电，然后才能正常使用。这是为什么呢？
这个问题我们首先要从电解电容的特点说起，
电解电容器通常是由金属箔（铝）作为正电极，金属箔的绝缘氧化层（氧化铝）作为电介质。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液（液态电解质）的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成。电解质作为负电极。

从电解电容的特点中，电解电容内部电解液一般为酸性物质。铝电解电容器经过长时间无电压状态的存放而没有任何应用时，其电解液中的氯离子对氧化铝介质膜的损伤最大。随着长时间的放置，没有上电的情况下，电解电容的漏电流越大，如果此时接入一个高电压，电容器会因温度急剧上升而损坏。然而，随着使用过程中氧化层的重新产生，     <图1-1 电容组>
漏电流会逐渐降低至正常值。同时由于铁，铜离子的还原，原电池效应也逐渐恢复，这使得铝电解电容器的漏电流需要长时间施加电压才能恢复。这个过程称为老化。
铝电解电容器在无电压状态下存放时，一般厂家都会要求放置1年以上的，在应用前需要进行老化，即对电容进行充电。
根据电解电容的特点，变频器的存放和使用要有一定的条件。
存放温度和湿度：一般在-25度至70度，但温度不能剧烈的变化。相对湿度5-95%,不要有凝露的现象发生。
运行温度和湿度：一般在0度至40度，但温度不能剧烈的变化。相对湿度5-95%,不要有凝露的现象发生。
电解电容失效的可能因素
根据电解电容的特点和使用要求，可以总结出电解电容失效的可能因素。
1.使用环境温度过高
变频器在使用过程中电解电容发现有鼓包或者有漏液的情况，需要及时更换。
使用的环境温度不能超过变频器运行允许的环境温度。
温度对电容的影响是致命的。温度过高，会使电解电容的电解液“沸腾”产生大量的气体，使电解电容内部压力急剧升高，而导致压力释放装置（橡胶塞）弹出。
2.直流母线频繁出现过电压情况
过电压容易导致电容的绝缘介质击穿；尤其放置时间长的电容，重新使用时要注意直流母线电压波动不能太大，否则容易造成电容损坏。
电解电容失效对变频器的影响
电容容值下降，导致直流纹波加大。
电容容值下降，可能导致变频器发生过压、欠压故障。
电容失效，可能导致直流回路漏电流加大，直流母线之间的绝缘降低。
电容损坏，可能导致直流回路短路，损坏整流桥。
电容漏夜，可能腐蚀变频器其它部件。