На сегодняшний день практически каждое электронное изделие оснащено тем или иным типом конденсатора для накопления электрического заряда и дальнейшей его передачи остальным компонентам электрической цепи. В некоторых комплексах конденсаторы требуются для обработки большого количества энергии. Следовательно, данный накопительный элемент должен быть способен выдерживать масштабные объемы тока, при этом исключая возникновение повреждений и возможность перегрева.
Идеальный конденсатор близок к низкой эквивалентной последовательной индукции и низкому эквивалентному последовательному сопротивлению. Низкая эквивалентная последовательная индукция гарантирует возможность применения конденсатора в широком диапазоне рабочих частот, а низкое эквивалентное последовательное сопротивление обеспечивает низкие потери конденсаторов.
Существует несколько типов конденсаторов, доступных для различных применений:
- Конденсатор связи;
- Силовой конденсатор (низкая частота);
- Силовой конденсатор (высокая частота);
- Конденсатор фильтра;
- Импульсный конденсатор;
- Демпфирующий конденсатор;
- Коммутационный конденсатор;
- Резонансный конденсатор;
Конденсатор связи. Данный тип конденсатора используется для безопасного подключения пунктов связи, которые располагаются на протяжении линий электропередач. Ток, переносимый электрическим оборудованием, очень низкий. Высокое сопротивление изоляции является важной особенностью этих конденсаторов. Современное накопительные элементы производят в фарфоровых и металлических корпусах. Актуальны для номинального напряжения 35, 110, 150, 330, 500 кВ. Диапазон частот входного тока варьируется в промежутке от 24 до 1500 килогерц, выходная частота тока-50/60 Гц.
Силовой конденсатор (низкая частота). Низкочастотные конденсаторы используются для улучшения коэффициента мощности электроустановок переменного тока частотой 50 Гц. Для этого он компенсирует потребность в реактивной мощности нагрузки. Кроме того, они обходят гармоники, генерируемые системой. Этот тип конденсатора используется только для низкочастотного применения (50 Гц / 60 Гц), где напряжение преимущественно синусоидальное, а ток может быть богат гармониками. Конденсаторы выпускаются для внутренних и наружных установок на длительный эксплуатационный срок при температуре окружающего воздуха не более 50 0 С. Изготавливаются как в однофазном, так и в трехфазном исполнении.
Силовой конденсатор (высокая частота). Этот конденсатор способен переносить импульсный ток, возникающий при переключении установки. Он может использоваться в тех же электроустановках, что и низкочастотный конденсатор, но с переменным током повышенной частоты (до 20 кГц). Применяется, например, в энергосистемах изменяющейся нагрузки, где батарея конденсаторов должна оперативно включаться или выключаться в соответствии с состоянием нагрузки. Аналогичное условие способствует использованию в системах энергоснабжения и индукционного нагрева. Силовые конденсаторы способны работать с большой реактивной мощностью и коммутировать импульсный ток.
Фильтр-конденсатор. Данная модель является электролитическим конденсатором из-за униполярного напряжения. Есть два типа фильтр-конденсаторов: конденсаторы прямой фильтрации и конденсаторы обратной фильтрации. Прямой фильтрующий конденсатор используется для сглаживания переменного напряжения источника, приложенного к нагрузке. А конденсатор обратной фильтрации используется для сглаживания переменного тока нагрузки от источника. Данный тип имеет высокое значение емкости и высокий номинальный ток. Фильтр-конденсаторыа способны выдерживать большие периодические токи.
Импульсный конденсатор. Функционируют в формате заряд — разряд. Они заряжаются в течение относительно длительного периода времени, а вот разряжаются гораздо быстрее. Нашел применение в ядерных исследованиях , стационарной технике, аэродинамике и электрофизике, импульсных источниках света, для намагничивания магнитотвердых материалов, в импульсных генераторах и медицине. Обладает большой емкостью накопления энергии, большой емкостью пикового тока и низкой эквивалентной последовательной индуктивностью.
Демпфирующий конденсатор. Особая конструкция конденсатора обеспечивает низкую эквивалентную последовательную индуктивность и низкое последовательное сопротивление. Демпферные конденсаторы изготавливаются по “сухой” технологии. Отличаются способностью самовосстановления. Имеют широкий диапазоном рабочих температур, а также низкую способность к дефектам.
Коммутационный конденсатор. SCR не является полностью контролируемым устройством. Коммутационная цепь используется для принудительного выключения устройства. Процесс коммутации довольно короткий, и поэтому эти конденсаторы должны иметь чисто емкостное сопротивление даже при высокой рабочей частоте. Отличаются высокой пиковой токовой емкостью и низкой эквивалентной последовательной индуктивностью.
Резонансный конденсатор. Резонансный конденсатор применяется в цепи с индуктором. Эта схема используется для синусоидального сигнала напряжения и тока. Рабочая частота резонансного конденсатора высока, тип конденсатора является стабильным и имеет низкое эквивалентное последовательное сопротивление.
