变频器直流母线电容纹波电流计算方法
临界模式输入电容的纹波电流计算方法
临界模式输入电容的纹波电流计算方法引言：在电力系统中，电容是一种非常常见的电子元器件，它能够储存电荷并产生电流。
然而，由于电源的不稳定性和电容的内阻等因素，电容的纹波电流会引起系统的不稳定性并影响电子设备的正常工作。
因此，准确计算电容的纹波电流是非常重要的。
本文将介绍一种常用的计算方法——临界模式输入电容的纹波电流计算方法。
一、纹波电流的定义纹波电流是指电容中由于电源电压的变化引起的电流波动。
在电容充电时，电流会随着电源电压的上升而增大，在放电时则相反。
纹波电流的大小直接影响到电容的工作稳定性和使用寿命。
二、临界模式输入电容的定义临界模式输入电容是指在电源电压不稳定的情况下，电容能够正常工作的最小电容值。
当电容的容值小于临界模式输入电容时，纹波电流会急剧增大，导致电容无法正常工作。
三、临界模式输入电容的纹波电流计算方法1. 确定电源电压的纹波电压值（Vpp）和频率（f）。
这两个参数可以通过测量电源的输出电压来获取。
2. 根据电容的纹波电流公式，计算出纹波电流的峰值（Ip）：Ip = Vpp / (2 * π * f * C)其中，Ip为纹波电流的峰值，Vpp为电源电压的纹波电压值，f 为电源电压的频率，C为电容的容值。
3. 根据电容的纹波电流公式，计算出纹波电流的有效值（Irms）：Irms = Ip / √2其中，Irms为纹波电流的有效值，Ip为纹波电流的峰值。
4. 根据电容的纹波电流公式，计算出纹波电流的平均值（Iavg）：Iavg = Irms / √2其中，Iavg为纹波电流的平均值，Irms为纹波电流的有效值。
5. 根据电容的纹波电流公式，计算出纹波电流的最大值（Imax）： Imax = Ip + Iavg其中，Imax为纹波电流的最大值，Ip为纹波电流的峰值，Iavg 为纹波电流的平均值。
四、临界模式输入电容的应用临界模式输入电容的计算方法可以帮助工程师在设计电子电路时选择合适的电容容值，以确保电子设备在电源电压不稳定的情况下能够正常工作。
变频器滤波电容容量计算方法
ＫＦＳＯＮ／康富松电容专注变频器滤波电容关于电压型变频器直流环节滤波电容的计算方法日来源：电源技术应用作者：浙江大学王青松[摘要：电压型变频器直流环节并入电容对整流电路的输出进行滤波，理论上电容值越大，电压纹波越小，但是从空间和成本上考虑并不能如此。
详细论述了三相输入和单相输入变频器滤波电容的计算方法，为电压型变频器不同功率的负载所需滤波电容的选择提供了理论依据。
最后通过实验证明了该算法可行、可靠，不仅保证了产品的性能，更节约了成本。
关键词：整流电路；电压型变频器：纹波0 引言虽然利用整流电路可以将交流电变换成直流电，但是在三相电路中这种直流电压或电流含有频率为电源频率6倍的电压或电流纹波。
此外，变频器逆变电路也将因输出和载波频率等原因而产生纹波电压或电流，并反过来影响直流电压或电流的品质。
因此，为了保证逆变电路和控制电路能够得到高质量的直流电压或电流，必须对直流电压或电流进行滤波，以减少电压或电流的脉动。
直流环节是指插在直流电源和逆变电路之间的滤波电路，其结构的差异将对变换器的性能产生不同的影响：凡是采用电感式结构，其输入电流纹波较小，类似电流源性质；凡是采用电容式结构，其输入端电压纹波较小，类似电压源性质。
对电压型变频器米说，整流电路的输出为直流电压，直流中间电路则通过大电解电容对该电压进行滤波；而对于电流型变频器米说，整流电路的输出为直流电流，中间电路则通过大电感对该电流进行滤波。
l 三相变频器直流中间电路电解电容的计算1．1 变频器及直流中间电路结构框图变频器及直流中间电路结构图如图1所示。
1ＫＦＳＯＮ／康富松电容专注变频器滤波电容ＫＦＳＯＮ／康富松电容专注变频器滤波电容1.2 三相输入及整流后的电压波形三相输入线电压220V及整流后的电压波形如图2所示。
图2中，Ua、Ub、Uc是三相三线制的三相输入相电压；uc是电容电压，ur是整流之后未加电容时的电压。
1．3 分析过程1.3.l 整流后电压的计算对于三相三线制输入线电压为220V系列变频器(以下简称220V系列)来说U=220V；对于440V系列，U=440V。
大功率三电平逆变器直流母线电容的纹波电流问题研究
图 1 理想 I 型三电平逆变器的电路结构图
由图 1 可得，直流母线电容纹波电流的有效值 [9] 为：
IC1,rms = I N
M 2
3 2π
+
23 π
−
9 8
Mcos2ϕ（1）其中，IN 为输出相电流峰值，M 为调制比，φ 为 输出功率因数角。式（1）为理想情况下的电容电流表
达式，其成立必须满足以下条件：①三相耦合度高，
Abstract：With the development of high-power switching devices，three-level inverters have been widely used in the field of power electronics. Capacitance ripple current is one of the important indexes to test the reliability of three-level inverters. In order to avoid the harm of capacitive overcurrent to the normal operation of the system，the ripple current of bus capacitor of high-power three-level inverters is studied. The resonance caused by parasitic parameters of the system is the internal cause of the ripple current of bus capacitor exceeding the standard，and the method of increasing the inductance between phases to suppress capacitive ripple is proposed. Finally，simulation and experiment verify the correctness and feasibility of the theory.
母线电容计算
变频器中直流母线电容的纹波电流计算2010年06月26日评论(0)|浏览(130) 点击查看原文各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。
它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。
目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。
使用电解电容器的作用主要有以下几个[1]：（1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差；（2）提供逆变器开关频率的输入电流；（3）减小开关频率的电流谐波进入电网；（4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量；（5）提供瞬时峰值功率；（6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。
电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。
这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。
然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。
2 直流母线电容纹波电流的计算纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。
纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。
当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。
但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。
因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。
但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到[2]，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。
直流电机效率测试的计算与纹波因数及波形因数的计算
直流电机效率测试的计算与纹波因数及波形因数的计算描述直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。
当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机里边固定有环状永磁体，电流通过转子上的线圈产生安培力，当转子上的线圈与磁场平行时，再继续转受到的磁场方向将改变，因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触，从而线圈上的电流方向也改变，产生的洛伦兹力方向不变，所以电机能保持一个方向转动。
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
感应电动势的方向按右手定则确定（磁感线指向手心，大拇指指向导体运动方向，其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向）。
导体受力的方向用左手定则确定。
这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩，这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩，转矩的方向是逆时针方向，企图使电枢逆时针方向转动。
如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩（例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩），电枢就能按逆时针方向旋转起来。
直流电机的效率测试和计算方法效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。
旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。
一、直流电机输入功率和输出功率的测量直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。
输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。
变频器中直流母线电容的纹波电流计算[整理版]
![变频器中直流母线电容的纹波电流计算[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/c9dec8fbafaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d73.png)
變頻器中直流母線電容的紋波電流計算1 引言各類電動機是我們發電量的主要消耗設備，而變頻器作為電動機的驅動裝置成為當前“節能減排”的主力設備之一。
它一方面可以起到節約能源消耗的作用，另一方面也可以實現對原有生產或處理工藝過程的優化。
目前應用最多也最廣的是交-直-交電壓型變頻器，即中間存在直流儲能濾波環節，一般採用大容量電解電容器實現此功能。
使用電解電容器的作用主要有以下幾個[1]：（1）補償以電源頻率兩倍或六倍變化的逆變器所需功率與整流橋輸出功率之差；（2）提供逆變器開關頻率的輸入電流；（3）減小開關頻率的電流諧波進入電網；（4）吸收急停狀態時所有功率開關器件關斷下的電機去磁能量；（5）提供暫態峰值功率；（6）保護逆變器免受電網暫態峰值衝擊。
電解電容器設計選型所需要考慮的主要因素有以下幾個：電容器的電壓、電容器量、電容器的紋波電流、電容器的溫升與散熱、電容器的壽命等等。
這些因素對變頻器滿足要求的平均無故障時間（MTBF）十分重要。
然而電解電容器的紋波電流的計算如何能明確給出計算依據，這是本文所要解決的問題。
2 直流母線電容紋波電流的計算紋波電流指的是流過電解電容器的交流電流，它使得電解電容器發熱。
紋波電流額定值的確定方法是在額定工作溫度下規定一個允許的溫升值，在此條件下電容器符合規定的使用壽命要求。
當工作溫度小於額定溫度時，額定紋波電流可以加大。
但過大的紋波電流會大大縮短電容器的耐久性，當紋波電流超過額定值，紋波電流所引起的內部發熱每升高5℃，電容器器的壽命將減少50%。
因此當要求電容器器具有長壽命性能時，控制與降低紋波電流尤其重要。
但在實際設計過程中，電解電容器的紋波電流由於受變頻器輸入輸出各物理量變化以及控制方式等的影響很難直接計算得到[2]，一般多採用根據實際經驗估算大小，如每μf電容器要求20ma紋波電流之類的經驗值，或者通過電腦模擬來估算[3～6]。
本文根據對變頻器電路拓撲與開關調製方式的分析，並借鑒已有文獻資料，歸納出一個直接的計算電解電容器紋波電流的方法，供大家參考。
三相逆变器母线电容纹波电流计算
三相逆变器母线电容纹波电流计算
【最新版】
目录
1.母线电容纹波电流的概念
2.母线电容纹波电流的计算方法
3.母线电容纹波电流的影响因素
4.母线电容纹波电流的测量方法
5.优化母线电容纹波电流的建议
正文
三相逆变器母线电容纹波电流计算
母线电容纹波电流的概念
母线电容纹波电流是指在三相逆变器中，由于母线电容的存在，导致电流中含有高次谐波成分，这些高次谐波成分会带来电流或电压幅值的变化，可能导致击穿，由于是交流成分，会在电容上发生耗散，如果电流的纹波成分过大，超过了电容的最大容许纹波电流，会导致电容烧毁。
母线电容纹波电流的计算方法
母线电容纹波电流的计算方法主要包括两种：一种是基于电路分析的方法，通过对电路进行分析，建立计算模型，计算出母线电容纹波电流；另一种是基于测量的方法，通过测量电容两端的电压和电流，使用高采样率、强大的硬件支撑以及完整的软件算法，计算出母线电容纹波电流。
母线电容纹波电流的影响因素
母线电容纹波电流的影响因素主要包括电容的容值、电容的耐压值、输入电压的频率和幅值等。
容值越大，纹波电流越小；耐压值越高，纹波电流越大；输入电压的频率越高，纹波电流越大；输入电压的幅值越大，
纹波电流越大。
母线电容纹波电流的测量方法
母线电容纹波电流的测量方法主要包括两种：一种是基于电流测量传感器的方法，将电流测量传感器串联在母线电容的两端，通过光纤传输至分析仪端，通过高采样率、强大的硬件支撑以及完整的软件算法，计算出母线电容纹波电流；另一种是基于变频功率传感器的方法，将被测信号通过光纤传输至分析仪端，通过高采样率、强大的硬件支撑以及完整的软件算法，获取你想需要的变频器各种电参量以及波形。
三相逆变器母线电容纹波电流计算
三相逆变器母线电容纹波电流计算摘要：I.引言- 介绍三相逆变器母线电容纹波电流的概念- 说明计算母线电容纹波电流的重要性II.电容纹波电流的原理- 电容的充放电过程- 纹波电流的产生III.母线电容纹波电流的计算方法- 基波电流的计算- 纹波电流的计算- 电容耐压和容值的计算IV.实际应用中需要注意的地方- 电容选型的考虑因素- 避免电容烧毁的方法V.结论- 总结母线电容纹波电流计算的重要性- 重申电容选型的注意事项正文：I.引言三相逆变器是一种广泛应用于电力电子领域的设备，它能够将直流电源转换为交流电源以供电网使用。
在逆变器中，母线电容起到了滤波的作用，可以减小输出电压的波动。
然而，在实际应用中，母线电容的纹波电流可能会导致电容损坏，因此需要进行合理的计算和选型。
II.电容纹波电流的原理电容的充放电过程是产生纹波电流的主要原因。
当逆变器的输出电压发生波动时，电容的充放电过程会受到影响，导致电流不再是理想的直流电流，而是包含高次谐波成分的纹波电流。
这种纹波电流可能会使电容过载，从而导致电容损坏。
III.母线电容纹波电流的计算方法母线电容纹波电流的计算方法主要包括基波电流的计算和纹波电流的计算。
首先，需要计算逆变器的基波电流，这可以通过对输入电流进行傅里叶变换得到。
然后，根据电容的耐压和容值，可以计算出电容的最大容许纹波电流。
最后，通过比较基波电流和最大容许纹波电流，可以确定电容是否能够满足逆变器的要求。
IV.实际应用中需要注意的地方在实际应用中，需要特别注意电容的选型。
除了考虑电容的耐压和容值外，还需要考虑电容的额定纹波电流。
如果电容的额定纹波电流小于最大容许纹波电流，可能会导致电容过载，从而损坏电容。
此外，还需要注意电容的工作温度，因为工作温度会影响电容的性能。
V.结论母线电容纹波电流的计算是逆变器设计和应用中的一个重要环节。
通过合理的计算和选型，可以有效避免电容过载，从而保证逆变器的稳定运行。
变频器充电电阻,电容容量的计算
充电电阻和储能电容引发的变频器故障1．充电电阻中小功率通用变频器一般为电压型变频器，采用交—直—交工作方式。
当变频器刚上电时，由于直流侧的滤波电容容量非常大，在刚充电的瞬间对电流相当于短路，电流会很大。
如果在整流桥与电解电容之间不加充电电阻，则相当于380V电源直接对地短路，瞬间整流桥通过无穷大的电流导致整流桥炸掉。
加上充电电阻限流后，要是不并继电器或其他元件，充电电阻消耗功率也很大。
例如对于22kW的变频器，在PN端(直流母线)上至少有45A的电流。
如果“接控制电路”部分出问题(比如继电器或者晶闸管等等质量有问题)则在变频器运行一会儿充电电阻就将因发热太大而坏掉。
所以充电电阻串接在充电回路中，起通电瞬间限流充电，以保护整流器等一些输入回路器件的作用，有的书本上也叫缓冲电阻或启动电阻。
西门子6SE701G变频启动电路如附图所示。
充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，完成变频器的上电过程。
如果变频器的交流输入电源频繁通断，或者旁路接触器的触点接触不良或晶闸管的导通阻值变大，反复充电或充电时间过长都会导致充电电阻烧坏。
因此在替换充电电阻前，必须找出原因，才能再将变频器投入使用。
但有的变频器在启动期间CPU是有一个电压检测和降频动作的，如果接触器线圈引线端子松动造成接触不良，接触器未能吸合，启动时的较大电流在充电电阻上形成较大的压降，主回路直流电压的急剧跌落为电压检测电路所侦测，CPU会做出降频指令，在空载或轻载时，检测电路将欠压故障“及时上报”，CPU马上停机保护。
电阻来不及烧掉，变频器已经停机保护。
那么，如何选择充电电阻的阻值呢?380V交流电整流后经过充电电阻对电解电容充电，当充到一定值(比如DC200V)辅助电源启动给控制板供电，让控制板工作从而继电器或晶闸管接通，充电电阻就不再工作了。
在开机的瞬间，充电电阻越小，则流过整流桥的电流就越大。
经常有初学变频器维修者打来电话咨询，更换了充电电阻，变频器一开机，整流桥马上就被炸掉了，是不是充电电阻选择太小了呢?答案是否定的。
三相逆变器母线电容纹波电流计算
三相逆变器母线电容纹波电流计算摘要：一、引言二、三相逆变器母线电容的作用三、母线电容纹波电流的概念四、母线电容纹波电流的计算方法五、计算实例六、结论正文：三相逆变器母线电容纹波电流计算随着电力电子技术的飞速发展，三相逆变器在工业生产、电力系统等领域的应用越来越广泛。
母线电容作为三相逆变器的重要组成部分，其性能直接影响着逆变器的输出功率和稳定性。
纹波电流是母线电容的一个重要参数，对于理解母线电容的工作原理和优化逆变器性能具有重要意义。
本文将详细介绍三相逆变器母线电容纹波电流的计算方法。
一、引言三相逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的电力电子设备，广泛应用于工业生产、电力系统等领域。
母线电容是三相逆变器的一个重要组成部分，其主要作用是滤波和储能。
纹波电流是母线电容的一个关键参数，影响着逆变器的输出功率和稳定性。
因此，对母线电容纹波电流进行准确计算具有重要意义。
二、三相逆变器母线电容的作用母线电容是三相逆变器直流侧和交流侧之间的一个重要环节。
它主要起到滤波和储能作用，滤波作用是抑制逆变器输出电压的纹波，使输出电压更加平稳；储能作用是在逆变器开关过程中，母线电容储存能量，以满足逆变器对瞬时电流的需求。
三、母线电容纹波电流的概念母线电容纹波电流是指在整流器输出的直流电压中，由于逆变器开关动作产生的高次谐波成分。
纹波电流是母线电容的一个重要参数，它会影响到逆变器的输出功率和稳定性。
四、母线电容纹波电流的计算方法母线电容纹波电流的计算方法主要包括解析法和仿真法。
解析法是基于电路理论，通过分析电路中的电压、电流关系来计算纹波电流；仿真法是通过计算机模拟电路的运行情况，得到纹波电流的数值。
五、计算实例以一个3kW 三相逆变器为例，采用解析法计算母线电容纹波电流。
已知逆变器输入电压为400V，输出电压为380V，开关频率为5kHz。
假设电容耐压为500V，电容容值为20μF。
首先计算逆变器的输入电流：I1 = P / (V1 * √3) = 3kW / (400V * √3) ≈ 2.4A然后计算逆变器的输出电流：I2 = P / (V2 * √3) = 3kW / (380V * √3) ≈ 2.3A纹波电流Ir = I2 - I1 ≈ 2.3A - 2.4A ≈ -0.1A由于计算得到的纹波电流为负值，说明在实际运行中，母线电容对纹波电流具有抑制作用。
纹波电流计算例子
电容器纹波电流有效值的计算要正确计算纹波电流有效值，理论上应将电容器纹波电流波形进行傅利叶分析，得出各次频率下流过电容的纹波电流值。
然后求出各次频率下的电容等效串联电阻ESR。
最后根据损耗相等的原则求出总的纹波电流有效值。
图1-1 图1-2图1-1为某一电路中流过电容100μF /420V的纹波电流波形，图1-2为在某点展开时的高频电流波形，求解该电容的纹波电流有效值。
从图1-1中将高频分量去除可以得出100Hz时的电流波形，如图1-3所示：图1-3根据曲线可以将其分为三段来进行积分计算，具体的纹波电流有效值为：6.068rmsI A==其中T1=1ms（第一段的维持时间），I1=-2.6A（第一段的起始电流），I rp1=19.825+2.6=22.425A （第一段的脉动电流）；T2=1.75ms（第二段的维持时间），I2=19.825A（第二段的起始电流），I rp2=-22.425A（第二段的脉动电流）；T3=7.25ms（第三段的维持时间），I1=-2.6A（第三段的起始电流），I rp1=0A（第三段的脉动电流）；T=10ms（总周期）查电容手册可知CD294 400V/470μF电容在120Hz下的ESR为0.22欧。
图1-2为58.8KHz下的纹波电流叠加了一个低频电流，因此只需去除图1-2中的低频直流分量就可以得到58.8KHz 下的纹波电流波形，如图1-4所示：图1-4计算出有效值 4.863rms I A ==其中T 1=10μs （第一段的维持时间），I 1=4A （第一段的起始电流），I rp 1=0A （第一段的脉动电流）T 2=7μs （第二段的维持时间），I 1=-3.2A （第二段的起始电流），I rp 1=-5A （第二段的脉动电流）T =17μs （总周期）考虑到在高频情况下，纹波电流波形存在毛刺，因此取有效值电流为5A 。
在此频率下ESR 为20.220.1531.2=Ω，其中1.2为频率系数，可以查电容手册得到。
变频器直流母线电容纹波电流计算方法
变频器直流母线电容纹波电流计算方法各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。
它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。
目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。
使用电解电容器的作用主要有以下几个：（1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差；（2）提供逆变器开关频率的输入电流；（3）减小开关频率的电流谐波进入电网；（4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量；（5）提供瞬时峰值功率；（6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。
电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。
这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。
然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。
直流母线电容纹波电流的计算纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。
纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。
当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。
但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。
因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。
但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。
本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
变频器直流电抗器的作用及计算方法
变频器直流电抗器的作用及计算方法
因为脉动的直流输出电压中所包含的谐波分量，在逆变时将产生不必要的损耗和发热，谐波中的负序分量则产生反向力矩，而且当晶闸管深控时，若脉动的直流输出电压的瞬时值低于电动机的反电势，将使电流不连续。
整流电路的脉波数总是有限的，且在输出的直流电压中总是有纹波的，这种纹波往往有害，需要由平波电抗器加以抑制，平波电抗器用于整流以后的直流回路中，经平波电抗器后输出的直流接近于理想直流。
平波电抗器LDC接在变频器的整流环节与逆变环节之间，LDC能使逆变环节运行得更稳定，减小输入电流的高次谐波成分，提高输入电源的功率因数（提高到0.95），并能限制短路电流。
平波电抗器可与交流电抗器同时使用，变频器功率>30kW时才考虑配置平波电抗器。
直流电抗器能阻止进入电容的整流后冲击电流的幅值，并改善功率因数、降低母线交流脉动。
直流电抗器的电感值的选择一般为同样变频器输入侧交流电抗器3%阻抗电感量的2～3倍，最少要1.7倍，即
LCD= (2～3) LAC (5-19)
例如，对三相380V、90kW变频器所配直流电抗器计算：
LCD= (2～3) LLA1= (2～3)×0.123=0.246≈0.369mH
选择能长期通电170A，电感量为0.2mH的电抗器。
变频器工作电流计算
变频器工作电流计算采用变频器驱动异步电动机调速。
选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。
在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。
当运行方式不同时，变频器容量的计算方式和选择方法不同，变频器应满足的条件也不一样。
选择变频器容量时，变频器的额定电流是一个关键量，变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。
变频器的运行一般有以下几种方式：1、连续运转由于变频器传给电动机的是脉冲电流，其脉动值比工频供电时电流要大，因此须将变频器的容量留有适当的余量。
此时，变频器应同时满足以下三个条件： ϕηcos M CN KP P ≥ (KV A) M CN KI I ≥ (A)3103-⨯≥M M CN I U K P (KV A)式中：P M 、η、cos φ、U M 、I M 分别为电动机输出功率、效率(取0.85)、功率因数(取0.75)、电压(V)、电流(A)。
K ：电流波形的修正系数(PWM 方式取1.05～1.1)P CN ：变频器的额定容量(KV A)I CN ：变频器的额定电流(A)2 频繁加减速运转根据加速、恒速、减速等各种运行状态下的电流值，按下式确定： I 1CN ＝[(I 1t 1+I 2t 2+…+I S t S )/(t 1+t 2+…t S )]K 0式中：I 1CN ：变频器额定输出电流(A)I 1、I 2、…I S ：各运行状态平均电流(A)t 1、t 2、…t S ：各运行状态下的时间K 0：安全系数(运行频繁时取1.2，其它条件下为1.1)3 一台变频器传动多台电动机，且多台电动机并联运行，即成组传动用一台变频器使多台电机并联运转时，对于一小部分电机开始起动后，再追加投入其他电机起动的场合，此时变频器的电压、频率已经上升，追加投入的电机将产生大的起动电流，因此，变频器容量与同时起动时相比需要大些。
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变频器直流母线电容纹波电流计算方法
各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。
它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。
目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。
使用电解电容器的作用主要有以下几个：
（1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差；
（2）提供逆变器开关频率的输入电流；
（3）减小开关频率的电流谐波进入电网；
（4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量；
（5）提供瞬时峰值功率；
（6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。
电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。
这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。
然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。
直流母线电容纹波电流的计算
纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。
纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。
当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。
但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。
因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。
但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。
本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。