直流支撑电容器工作温升特性研究及优化设计

摘要

直流支撑电容器作为储能元件,在变流系统中主要起到电压支撑、滤波等作用。在连续工作中,持续的冲击电压、纹波电压及纹波电流加剧了电容器工作温升,严重影响电容器运行的可靠性。以某型号直流支撑电容器为研究对象,搭建了电容器有限元仿真模型,分析了芯子和铜排损耗对电容器工作温升的影响,通过仿真结果与试验结果对比分析验证了仿真模型的正确性。重点研究了铜排功率损耗对电容器工作温升的影响,通过遗传算法对铜排结构参数进行优化设计,设计方案有效降低了电容器内部温升。研究结果表明:当铜排厚度为0.4 mm,铜排宽度为9 mm时,电容器工作温度可以有效降低3.15℃。