变频器电解电容损坏原因和更换注意事项

变频器直流回路电解电容的功能

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。

造成变频器电解电容损坏原因和更换注意事项

在判断滤波电解电容是否损坏，当电解电容出现下面表现形式就可以判断为损坏了，外观炸开、铝壳鼓包、塑料外套管裂开，流出了电解液、保险阀开启或被压出，小型电容器顶部分瓣开裂，接线柱严重锈蚀，盖板变形、脱落，说明电解电容器已损坏。用万用表测量开路或短路，容量明显减小，漏电严重。

造成电解电容损坏原因有以下几点：

（1）元器件本身质量不好（漏电流大、损耗大、耐压不足、含有氯离子等杂质、结构不好、寿命短）。

（2）滤波前的整流桥损坏，有交流电直接进入了电容。

（3）分压电阻损坏，分压不均造成某电容首先击穿，随后发生相关其他电容也击穿。

（4）电容安装不良，如外包绝缘损坏，外壳连到了不应有的电位上，电气连接处和焊接处不良，造成接触不良发热而损坏。

（5）散热环境不好，使电容温升太高，日久而损坏。

在更换电解电容时要有以下几点的注意事项：

（1）更换滤波电解电容器最好选择与原来相同的型号，在一时不能获得相同的型号时，必须注意以下几点：耐压、漏电流、容量、外形尺寸、极性、安装方式应相同，并选用能承受较大纹波电流，长寿命的品种。

（2）更换电解电容过程中注意电气连接（螺打联接和焊接）牢固可靠，正、负极不得接错，固定用卡箍要能牢固固定，并不得损坏电容器外绝缘包皮，分压电阻照原样接好，并测量一下电阻值，应使分压均匀。

（3）已放置一年以上的电解电容器，应测量漏电流值，不得太大，装上前先行加直流电老化，直流电先加低一些，当漏电流减小时，再升高电压，最后在额定电压时，检测其漏电流值不得超过标准值。

（4）因电容器的尺寸不合适，而在替换的电容器只能装在其他位置时，必须注意从逆变模块到电容的母线不能比原来的母线长，两根+、-母线包围的面积必须尽量小，最好用双绞线方式。这是因为电容连接母线延长或+、-母线包围面积大会造成母线电感增加，引起功率模块上的脉冲过电压上升，从而造成损坏功率模块或过电压吸收器件损坏。在不得已的情况下，另将高频高压的浪涌吸收电容器用短线加装到逆变模块上，帮助吸收母线的过电压，弥补因电容器连接母线延长带来的危害。