變頻器電解電容損壞原因和更換注意事項

在變頻器的主回路中，電解電容設(shè)計在整流橋與逆變橋中間，用于平滑交流整流后的脈動紋波，向逆變橋提供直流電能，吸收電機回饋的部分電能，為電機提供無功。

電壓型變頻器中，中間回路的電容一般為電解電容。電解電容在變頻器中起到穩(wěn)定直流母線電壓的作用。大家閱讀西門子變頻器手冊時，在維護與保養(yǎng)一節(jié)中，會提到變頻器存放一年以上，就需要給變頻器的直流母線電容充電，然后才能正常使用。這是為什么呢？

這個問題我們首先要從電解電容的特點說起，

電解電容器通常是由金屬箔（鋁）作為正電極，金屬箔的絕緣氧化層（氧化鋁）作為電介質(zhì)。鋁電解電容器的負電極由浸過電解質(zhì)液（液態(tài)電解質(zhì)）的薄紙/薄膜或電解質(zhì)聚合物構(gòu)成。電解質(zhì)作為負電極。

從電解電容的特點中，電解電容內(nèi)部電解液一般為酸性物質(zhì)。鋁電解電容器經(jīng)過長時間無電壓狀態(tài)的存放而沒有任何應(yīng)用時，其電解液中的氯離子對氧化鋁介質(zhì)膜的損傷最大。隨著長時間的放置，沒有上電的情況下，電解電容的漏電流越大，如果此時接入一個高電壓，電容器會因溫度急劇上升而損壞。然而，隨著使用過程中氧化層的重新產(chǎn)生， 《圖1-1 電容組》

漏電流會逐漸降低至正常值。同時由于鐵，銅離子的還原，原電池效應(yīng)也逐漸恢復(fù)，這使得鋁電解電容器的漏電流需要長時間施加電壓才能恢復(fù)。這個過程稱為老化。

鋁電解電容器在無電壓狀態(tài)下存放時，一般廠家都會要求放置1年以上的，在應(yīng)用前需要進行老化，即對電容進行充電。

根據(jù)電解電容的特點，變頻器的存放和使用要有一定的條件。

存放溫度和濕度：一般在-25度至70度，但溫度不能劇烈的變化。相對濕度5-95%，不要有凝露的現(xiàn)象發(fā)生。

運行溫度和濕度：一般在0度至40度，但溫度不能劇烈的變化。相對濕度5-95%，不要有凝露的現(xiàn)象發(fā)生。

在判斷濾波電解電容是否損壞，當(dāng)電解電容出現(xiàn)下面表現(xiàn)形式就可以判斷為損壞了，外觀炸開、鋁殼鼓包、塑料外套管裂開，流出了電解液、保險閥開啟或被壓出，小型電容器頂部分瓣開裂，接線柱嚴重銹蝕，蓋板變形、脫落，說明電解電容器已損壞。用萬用表測量開路或短路，容量明顯減小，漏電嚴重。

（1）元器件本身質(zhì)量不好（漏電流大、損耗大、耐壓不足、含有氯離子等雜質(zhì)、結(jié)構(gòu)不好、壽命短）。

（2）濾波前的整流橋損壞，有交流電直接進入了電容。

（3）分壓電阻損壞，分壓不均造成某電容首先擊穿，隨后發(fā)生相關(guān)其他電容也擊穿。

（4）電容安裝不良，如外包絕緣損壞，外殼連到了不應(yīng)有的電位上，電氣連接處和焊接處不良，造成接觸不良發(fā)熱而損壞。

（5）散熱環(huán)境不好，使電容溫升太高，日久而損壞。

（1）更換濾波電解電容器最好選擇與原來相同的型號，在一時不能獲得相同的型號時，必須注意以下幾點：耐壓、漏電流、容量、外形尺寸、極性、安裝方式應(yīng)相同，并選用能承受較大紋波電流，長壽命的品種。

（2）更換電解電容過程中注意電氣連接（螺打聯(lián)接和焊接）牢固可靠，正、負極不得接錯，固定用卡箍要能牢固固定，并不得損壞電容器外絕緣包皮，分壓電阻照原樣接好，并測量一下電阻值，應(yīng)使分壓均勻。

（3）已放置一年以上的電解電容器，應(yīng)測量漏電流值，不得太大，裝上前先行加直流電老化，直流電先加低一些，當(dāng)漏電流減小時，再升高電壓，最后在額定電壓時，檢測其漏電流值不得超過標準值。

（4）因電容器的尺寸不合適，而在替換的電容器只能裝在其他位置時，必須注意從逆變模塊到電容的母線不能比原來的母線長，兩根+、-母線包圍的面積必須盡量小，最好用雙絞線方式。這是因為電容連接母線延長或+、-母線包圍面積大會造成母線電感增加，引起功率模塊上的脈沖過電壓上升，從而造成損壞功率模塊或過電壓吸收器件損壞。在不得已的情況下，另將高頻高壓的浪涌吸收電容器用短線加裝到逆變模塊上，幫助吸收母線的過電壓，彌補因電容器連接母線延長帶來的危害。