FRAKO LKT-F – Tụ điện công suất cho điện tử công suất và ứng dụng lọc

Giới thiệu về tụ điện công suất FRAKO LKT-F

FRAKO LKT-F là dòng tụ điện công suất dành cho điện tử công suất, được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng có điện áp và dòng điện không hình sin, bao gồm các hệ thống sử dụng điều chế độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation).

Dòng LKT-F có thể sử dụng trong cả mạch lọc DC và AC, phù hợp với nhiều hệ thống biến đổi điện năng, bộ nghịch lưu, bộ truyền động và các ứng dụng lọc sóng hài. FRAKO sử dụng công nghệ cấu trúc khô, màng polypropylene kim loại hóa tự phục hồi và nhiều cơ chế bảo vệ nhằm nâng cao độ an toàn, độ ổn định cũng như tuổi thọ của tụ.

Đặc điểm nổi bật của FRAKO LKT-F

• Thiết kế chuyên dụng cho điện tử công suất và các ứng dụng lọc.
• Phù hợp với điện áp/dòng điện không hình sin và tín hiệu PWM.
• Có phiên bản 1 pha và 3 pha.
• Công nghệ màng polypropylene kim loại hóa tự phục hồi.
• Màng được phân đoạn giúp hạn chế sự cố ngắn mạch bên trong.
• Trang bị bảo vệ quá áp dạng ngắt áp suất trên toàn bộ các cực.
• Sử dụng vòng tiếp xúc không hàn, hạn chế ảnh hưởng nhiệt trong quá trình sản xuất.
• Kết cấu khô, không sử dụng PCB.
• Vỏ nhôm hình trụ, độ bền cơ học cao.
• Có tùy chọn đầu nối lò xo không vít hoặc đầu nối vít.
• Có thể lắp đặt theo phương ngang hoặc phương đứng.
• Khả năng chịu dòng liên tục cao.
• Thiết kế phù hợp với các ứng dụng có sóng hài.
• Tuổi thọ thiết kế trên 100.000 giờ theo tài liệu kỹ thuật.
• Có thể sử dụng ở độ cao lắp đặt lên tới 4.000 m.

Thông số kỹ thuật FRAKO LKT-F

• Thương hiệu: FRAKO GmbH – Đức
• Dòng sản phẩm: LKT-F
• Loại sản phẩm: Tụ điện công suất cho điện tử công suất
• Cấu hình: 1 pha / 3 pha
• Điện môi: Màng polypropylene kim loại hóa, tự phục hồi
• Cấu trúc: Dry type – cấu trúc khô
• Vật liệu vỏ: Nhôm hình trụ
• Kết nối: Đầu nối lò xo không vít hoặc đầu nối vít
• Điện áp DC danh định: tùy model, gồm 680 V, 850 V, 1080 V và 1200 V đối với dòng 1 pha; dòng 3 pha có các mức 450 V, 680 V và 1080 V.
• Điện áp AC RMS: tùy model, từ 320 V đến 850 V.
• Tần số danh định: 50/60 Hz
• Dung sai điện dung: ±5% tiêu chuẩn
• Hệ số tổn hao: < 10 × 10⁻⁴
• Điện cảm nội: <300 nH
• Nhiệt độ môi trường làm việc: -40°C đến +55°C
• Nhiệt độ vỏ tối đa: 75°C
• Độ ẩm tương đối tối đa: 95%, không ngưng tụ
• Nhiệt độ lưu trữ: -40°C đến +85°C
• Độ cao lắp đặt tối đa: 4.000 m
• Tuổi thọ: >100.000 giờ
• Tiêu chuẩn: IEC/EN 60831-1, IEC/EN 60831-2, IEC 61071; UL 810
• UL: E337088
• Kiểu lắp đặt: ngang hoặc đứng, sử dụng ty ren M12 × 16 mm.

Một số model FRAKO LKT-F tiêu biểu

Phiên bản 1 pha – đầu nối vít:

• LKT-F-010.0-1-680-CA – 10 µF, 680 VDC / 480 Vrms
• LKT-F-015.0-1-680-CA – 15 µF
• LKT-F-020.0-1-680-CA – 20 µF
• LKT-F-025.0-1-680-CA – 25 µF
• LKT-F-035.0-1-680-CB – 35 µF
• LKT-F-045.0-1-680-CB – 45 µF
• LKT-F-050.0-1-680-CH – 50 µF
• LKT-F-060.0-1-680-CH – 60 µF
• LKT-F-070.0-1-680-CH – 70 µF
• LKT-F-095.0-1-680-CI – 95 µF
• LKT-F-105.0-1-680-CI – 105 µF
• LKT-F-120.0-1-680-CI – 120 µF.

Dòng 1 pha cũng có các cấp điện áp 850 V, 1080 V và 1200 V, với dải điện dung từ mức rất nhỏ như 1 µF đến khoảng 120 µF, tùy cấu hình.

Một số model 3 pha:

• LKT-F-020.0-3-450-BC – 3 × 20 µF
• LKT-F-030.0-3-450-BC – 3 × 30 µF
• LKT-F-040.0-3-450-BF – 3 × 40 µF
• LKT-F-050.0-3-450-BF – 3 × 50 µF
• LKT-F-075.0-3-450-BF – 3 × 75 µF
• LKT-F-100.0-3-450-BJ – 3 × 100 µF
• LKT-F-135.0-3-450-BK – 3 × 135 µF
• LKT-F-150.0-3-450-BK – 3 × 150 µF
• LKT-F-010.0-3-680-BC – 3 × 10 µF
• LKT-F-015.0-3-680-BC – 3 × 15 µF
• LKT-F-020.0-3-680-BD – 3 × 20 µF
• LKT-F-030.0-3-680-BI – 3 × 30 µF
• LKT-F-050.0-3-680-BJ – 3 × 50 µF
• LKT-F-090.0-3-680-BL – 3 × 90 µF.

FRAKO cũng cung cấp các model 3 pha ở cấp 1080 VDC / 760 Vrms, với điện dung từ 5 µF đến 35 µF trong bảng model của tài liệu.

4 cơ chế an toàn của FRAKO LKT-F

Một trong những điểm đáng chú ý của LKT-F là hệ thống bảo vệ gồm 4 yếu tố an toàn:

1. Màng polypropylene kim loại hóa tự phục hồi

Khi xảy ra hiện tượng đánh thủng cục bộ giữa các lớp màng, phần kim loại hóa tại vị trí lỗi sẽ bay hơi và cô lập vùng bị hỏng. Nhờ đó, hiện tượng ngắn mạch cục bộ được tự động ngắt và tụ vẫn có thể tiếp tục hoạt động.

2. Màng kim loại hóa dạng phân đoạn

Các phân đoạn được kết nối thông qua các cầu tiếp xúc có tác dụng tương tự cầu chì. Khi một phân đoạn chịu sự cố nghiêm trọng, phần này được tách khỏi mạch, hạn chế nguy cơ phát triển thành sự cố lớn bên trong tụ.

3. Vòng tiếp xúc không hàn

FRAKO sử dụng vòng tiếp xúc được thiết kế để tạo kết nối điện mà không cần hàn trực tiếp vào cuộn tụ. Giải pháp này hạn chế tác động nhiệt lên màng polypropylene và giúp tăng độ tin cậy của kết nối.

4. Bảo vệ quá áp ngắt toàn bộ các cực

Khi áp suất bên trong tăng quá mức do quá tải hoặc khi tụ đến cuối vòng đời, cơ cấu ngắt áp suất sẽ tách tụ khỏi nguồn điện. Điểm đáng chú ý là cơ cấu của FRAKO có khả năng ngắt cả ba pha khỏi lưới, giúp tăng mức độ an toàn của hệ thống.

Ứng dụng của tụ điện FRAKO LKT-F

LKT-F được phát triển cho các hệ thống điện tử công suất và mạch lọc, tiêu biểu như:

• Bộ nghịch lưu kết nối lưới và bộ lọc.
• Solar inverter – biến tần điện mặt trời.
• Bộ truyền động sử dụng Active Front-End (AFE).
• Bộ lọc đầu ra dạng sinus filter với PWM.
• Bộ lọc L-C-L cho Active Front-End.
• Bộ biến đổi công suất.
• Bộ lọc điện tử công suất.
• Bộ lọc sóng hài đầu vào.
• Bộ lọc đầu ra của bộ biến đổi.
• Bộ lọc sinus cho biến tần.
• Các hệ thống sử dụng điện áp DC bus có đóng cắt PWM.

Ưu điểm của FRAKO LKT-F

FRAKO LKT-F mang lại sự kết hợp giữa khả năng chịu tải điện cao, độ tin cậy và các cơ chế bảo vệ chuyên dụng cho hệ thống điện tử công suất. Kết cấu khô giúp loại bỏ nguy cơ rò rỉ chất lỏng, trong khi màng tự phục hồi và màng phân đoạn giúp kiểm soát các sự cố điện cục bộ.

Bên cạnh đó, dòng sản phẩm có nhiều lựa chọn về điện dung, điện áp, cấu hình 1 pha/3 pha và kiểu kết nối, giúp dễ dàng lựa chọn theo yêu cầu của từng mạch lọc hoặc hệ thống biến đổi điện năng. Tuổi thọ trên 100.000 giờ và khả năng làm việc ở môi trường lên tới 55°C cũng là những đặc điểm phù hợp với các hệ thống công nghiệp vận hành liên tục.

— — —