Laminētas izolētas elastīgās kopnes piedziņas jaudas pārvades tehnoloģiju jauninājumi

Pēdējos gados, ņemot vērā jaunu enerģijas, elektrisko transportlīdzekļu un lieljaudas elektronisko sistēmu{0}}straujo attīstību, jaudas pārvades sistēmas saskaras ar vairākām problēmām, tostarp lielāku strāvas blīvumu, kompaktākām struktūrām un stingrāku siltuma pārvaldību. Tradicionālās integrētās cietā vara kopnes pakāpeniski ir atklājušas tādas problēmas kā ierobežota efektivitāte, augsta temperatūras paaugstināšanās un nepietiekama materiāla izmantošana augstas{2}}frekvences un lielas strāvas{3}}strāvas lietojumos. Uz šī fona laminētas izolētas elastīgās kopnes kā jauns strāvas pieslēguma risinājums izraisa strukturālu revolūciju elektroenerģijas pārvades jomā.

 

 

Maiņstrāvas vai augstas -frekvences impulsstrāvas apstākļos vadītāja iekšpusē rodas ievērojams "ādas efekts", kas nozīmē, ka strāva galvenokārt tiek sadalīta pa virsmas slāni, savukārt centrālā reģiona vadītspēja ir ievērojami vājināta. Pētījumi liecina, ka aptuveni 1 kHz frekvencē vara ādas dziļums ir tikai aptuveni 2,3 mm. Ja tradicionālās cietā vara kopnes biezums pārsniedz šo vērtību, iekšējais materiāls gandrīz nepiedalās vadītspējā.

 

Šī parādība tieši izraisa efektīvā vadošā šķērsgriezuma{0}}griezuma laukuma samazināšanos, strāvas-nešanas jaudas samazināšanos un lokālas pārkaršanas risku. Noteiktos darbības apstākļos tradicionālo vara kopņu strāva-nestspēja var samazināties par 20% līdz 40%, un temperatūras paaugstināšanās līmenis ievērojami palielinās, kļūstot par galveno faktoru, kas ierobežo sistēmas uzticamību un kalpošanas laiku.

 

 

Laminētas izolētas elastīgās kopnes veido vadītāja struktūru, laminējot vairākus īpaši-plānas vara folijas slāņus. Viena slāņa biezums parasti tiek kontrolēts no 0,8 mm līdz 1 mm zem ādas dziļuma diapazona, ievērojami samazinot ādas efekta ietekmi uz strukturālo līmeni. Starp vairākiem vadītājiem tiek izmantoti augstas veiktspējas izolācijas materiāli, padarot strāvas sadalījumu vienmērīgāku starp slāņiem un efektīvi palielinot līdzvērtīgo vadošās virsmas laukumu.

 

Ar to pašu šķērsgriezuma laukumu šī struktūra var palielināt strāvas-nesuma jaudu līdz aptuveni 30%, vienlaikus tai ir arī laba sprieguma izturība. Šāda veida konstrukcijas nozarē ir pazīstamas arī kā vara laminēti elastīgie savienotāji vai elastīgie laminēti mīkstie savienotāji, un tā pakāpeniski aizstāj tradicionālos integrētos vara kopņu risinājumus.

 

 

Pateicoties vienmērīgākam strāvas sadalījumam, laminētā struktūra efektīvi samazina karstā punkta problēmu, ko izraisa lokalizēta strāvas koncentrācija. Vairāki testa rezultāti liecina, ka vienādos darba strāvas apstākļos laminētu izolētu elastīgo kopņu darba temperatūras paaugstināšanos var samazināt par aptuveni 10% līdz 20%, salīdzinot ar tradicionālajām vara kopnēm, temperatūras atšķirībām tuvojoties 20 grādiem dažos lielas jaudas scenārijos.

 

Šis temperatūras paaugstināšanās samazinājums ne tikai uzlabo sistēmas darbības drošību, bet arī ievērojami pagarina pievienotās sistēmas un blakus esošo komponentu kalpošanas laiku. Šis raksturlielums sniedz tai nepārprotamas priekšrocības temperatūras-jutīgās liela-jaudas-sistēmās, piemēram, invertoros, elektriskās piedziņas vadības blokos un augstfrekvences jaudas moduļos.

 

 

Panākot lielāku strāvas-nesējspēju un zemāku temperatūras paaugstināšanos, laminētas izolētas elastīgās kopnes arī demonstrē ievērojamas priekšrocības materiālu izmantošanā. Izmantojot strukturālo optimizāciju, vara izmantošanu var samazināt par aptuveni 10% līdz 15%, vienlaikus saglabājot līdzvērtīgu elektrisko veiktspēju, efektīvi samazinot izejvielu izmaksas.

 

Turklāt vara resursu patēriņa samazināšana palīdz arī samazināt produkta kopējo oglekļa pēdu, saskaņojot to ar pašreizējo energoiekārtu nozares tehnoloģisko orientāciju uz zaļo ražošanu un ilgtspējīgu attīstību. Laminētie vadītāji, ko pārstāv vara folijas kopņu stieņi, vara folijas savienotāji un elastīgie vara šunti, kļūst par svarīgu praktisku virzienu augstas -efektivitātes vara izmantošanai.

 

 

Pašlaik laminētas izolētas elastīgās kopnes ir sasniegušas plašu pielietojumu -mērogā vairākos augstākās klases-ražošanas un jaunos enerģijas izmantošanas scenārijos, tostarp elektrisko transportlīdzekļu barošanas sistēmās, rūpnieciskajos frekvences pārveidotājos un servo vadības iekārtās, dzelzceļa tranzīta vilces sistēmās, kā arī fotoelementu un enerģijas uzglabāšanas pārveidotāju ierīcēs. Enerģijas uzglabāšanas un jaudas akumulatoru sistēmās, piemēram, vara folijas elastīgās enerģijas akumulatoru kopnes unVara elastīgās kopnes litija baterijāmpakāpeniski kļūst par galveno risinājumu augstas{0}}strāvas savienojumiem.

 

Tā kā jaudas elektroniskās sistēmas turpina attīstīties uz augstākām frekvencēm, mazākiem izmēriem un lielāku jaudas blīvumu, paredzams, ka laminēto savienojumu tehnoloģijas, kuru pamatā ir vara folijas daudzslāņu metināšanas kopnes un vara folijas pretestības difūzijas lodēšanas elastīgie savienojumi, turpmākajos gados turpinās paplašināt savu izplatību tirgū.

 

 

Pamatojoties uz nozares pētījumiem un atsauksmēm par lietojumu, ir apstiprinātas laminētu izolētu elastīgo kopņu visaptverošās priekšrocības attiecībā uz elektrisko veiktspēju, siltuma pārvaldības iespējām un materiālu efektivitāti. Speciālisti parasti uzskata, ka, turpinoties jauno enerģijas un enerģijas uzglabāšanas tirgu paplašināšanai, paredzams, ka nākamajos trīs gados ievērojami palielināsies šāda veida konstrukciju izmantošanas līmenis vietējā elektroenerģijas pārvades jomā, pakāpeniski kļūstot par vienu no svarīgajiem tehniskajiem ceļiem augstas -strāvas, augstas{2} uzticamības sistēmām.