電解電容器測(cè)試方法指南
1 目的 為了規(guī)范電解電容器來(lái)料檢驗(yàn)及抽樣計(jì)劃,并促進(jìn)來(lái)料質(zhì)量的提高,特制定該檢驗(yàn)規(guī)范?! ? 適用范圍 適用于IQC對(duì)電解電容器來(lái)料的檢驗(yàn)?! ? 準(zhǔn)備設(shè)備、工具: 所需工具及其規(guī)格型號(hào)如表1所示:表1(工具規(guī)格型號(hào))
品名規(guī)格/型號(hào)數(shù)量品名規(guī)格/型號(hào)數(shù)量調(diào)壓器0V~450V/三相1臺(tái)電流表UNI-T1臺(tái)萬(wàn)用表FLUKE-117C1臺(tái)游標(biāo)卡尺mm/inch1把電橋測(cè)試儀Zentech1臺(tái)雙綜示波器LM620C型1臺(tái)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱1臺(tái)溫度計(jì)1支4 外觀物理檢測(cè) 4.1 首先需檢查待測(cè)電容是否有正規(guī)的《產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)》,其中需包括產(chǎn)品名稱(chēng)、規(guī)格型號(hào)、安裝尺寸、工藝要求、技術(shù)參數(shù)以及供應(yīng)商名稱(chēng)、地址及其聯(lián)系方式,以確保此批次產(chǎn)品是由正規(guī)廠商提供。電容器上的標(biāo)識(shí)應(yīng)包括:商標(biāo)、工作電壓、標(biāo)準(zhǔn)靜電容量、極性、工作溫度范圍?! ?.2 參考《產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)》的工藝參數(shù),觀察電容的外觀、顏色、及其材質(zhì)等參數(shù)是否與其所標(biāo)注的工藝指標(biāo)一致?! ?.3 用游標(biāo)卡尺對(duì)電容的安裝尺寸進(jìn)行確認(rèn),確保電容的直徑、高度以及引出端的直徑與間距等參數(shù)在產(chǎn)品工藝的誤差范圍之內(nèi),且外觀尺寸要符合本公司選用要求。 4.4 檢查電容的外觀,確保其外觀整潔、無(wú)明顯的變形、破損、裂紋、花斑、污濁、銹蝕等不良狀況;且其標(biāo)識(shí)清晰牢固、正確完整?! ?.5 檢查其引出端子,保證其端子端正、無(wú)氧化、無(wú)銹蝕、無(wú)影響其導(dǎo)電性能等狀況,且引出端子無(wú)扭曲、變形和影響插拔的機(jī)械損傷。 4.6 檢查電解電容標(biāo)注的生產(chǎn)日期不應(yīng)超過(guò)半年,并作好記錄?! ? 容量與損耗測(cè)試 5.1 用電橋測(cè)試其實(shí)際容量與標(biāo)稱(chēng)容量是否一致(電解電容一般會(huì)有±20%的誤差范圍), 其損耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(電解電容器tanθ≤0.25)。 5.2 對(duì)Zen tech電橋測(cè)試儀的使用方法:正確連接電源以后,按“POWER”鍵開(kāi)啟測(cè)試儀的工作電壓;按“LCR”鍵選擇測(cè)試類(lèi)型(L:電感,C:電容,R:電阻)?! ?.3 按“UP”與“DOWN”鍵選擇測(cè)試量程(μF、nF、pF),按“FREQ”鍵選擇測(cè)試頻率(100HZ、120HZ、1KHZ),可根據(jù)廠商提供的技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇所需的測(cè)試頻率,本試驗(yàn)選擇“100HZ”。 5.4 按“SERIES”(串聯(lián))與“PARALLEL”(并聯(lián))選擇測(cè)試的連接方式,小電容(10μF以下)要用并聯(lián)模式,大電容(10μF及以上)用串聯(lián)模式。 5.5 設(shè)置完成后將電橋測(cè)試端口(“LOW”與“HIGH”)連接到電容兩端,用標(biāo)簽紙分別記下其在顯示屏上的容量值與損耗值。并將標(biāo)簽紙貼到相應(yīng)的電容上,以便后續(xù)分析。6 紋波電壓測(cè)試
6.1 按下圖連接電路,將待測(cè)電容接至可調(diào)直流電源(注意正負(fù)極不要接反),示波器探頭正極串聯(lián)一個(gè)無(wú)感電容(1μF 1200V.DC)至待測(cè)電容的正極。
6.2 對(duì)示波器的設(shè)置,要先將其設(shè)置為直流測(cè)試檔位,且示波器電壓微調(diào)旋鈕要鎖死。
6.3 在測(cè)試過(guò)程中,要用調(diào)壓器將直流電壓慢慢調(diào)高到額定電壓,且要密切關(guān)注示波器顯示的變化,選擇正確的量程,保證能從示波器波形上準(zhǔn)確讀出電壓的大小。
6.4 用相機(jī)拍下紋波波形,且用標(biāo)簽紙記錄示波器的量程與格數(shù)(即計(jì)算出紋波電壓)并將其貼到相應(yīng)的電容之上,以備后續(xù)分析比較之用。
6.5 記錄完畢后,斷開(kāi)直流電源,將待測(cè)電容和無(wú)感電容用燈泡負(fù)載進(jìn)行放電后,將待測(cè)電容拆下測(cè)試臺(tái)。
7 漏電流的測(cè)試
7.1 間接測(cè)量方法
按照下圖接線。將待測(cè)電容串連一個(gè)1K的電阻,接至直流可調(diào)電源。用示波器探頭接至電阻兩端,通過(guò)采樣電阻兩端的電壓信號(hào),間接算出待測(cè)電容的漏電流。
操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng):電路接好后,將直流可調(diào)電源調(diào)至電容的額定電壓,待電路平衡兩分鐘后,讀取電阻兩端的電壓值。讀示波器時(shí),電壓微調(diào)旋鈕應(yīng)鎖死,記錄電壓波形的最大值作為電壓值,除以電阻值即得到漏電流的值;調(diào)節(jié)直流電源時(shí),應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)(約150V/分鐘),避免因充電時(shí)電流過(guò)大而燒壞電阻;試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)將電容放電后再取下,避免出現(xiàn)事故。
7.2 直接測(cè)量方法
按下圖接線,在電容與直流電源之間外加串聯(lián)一空氣開(kāi)關(guān),先將S1和S2分別閉合,調(diào)節(jié)調(diào)壓器至額定電壓給電容充電兩分鐘。
之后將S1和S2均斷開(kāi),此時(shí)可調(diào)電源處在額定值不要?jiǎng)印T赟1和S2之間加一個(gè)毫安表,如下圖所示,將S1和S2均閉合,穩(wěn)定一分鐘后通過(guò)毫安表直接讀出漏電流的大小。
7.3 注意事項(xiàng)
切忌不可在未給電容充電時(shí)直接將毫安表串聯(lián)到線路中,因開(kāi)始充電電流較大,稍不慎會(huì)將毫安表燒壞。在拆卸過(guò)程中,首先要先 用燈泡負(fù)載給電容放電,在放電時(shí)要先將毫安表拆下,并且要保證放電電流不通過(guò)測(cè)試電阻,以防將測(cè)試電阻與毫安表?yè)p壞。
7.4 1.2Un下的漏電流
將直流電壓調(diào)至電解電容額定電壓的1.2倍,再次測(cè)量其漏電流并將不同的樣品進(jìn)行對(duì)比。
8 防爆試驗(yàn)
8.1 直流測(cè)試
將待測(cè)電容施加反向直流電壓,慢慢調(diào)整可調(diào)直流電壓,同時(shí)用鉗流表密切觀察電流大小,直流電源的設(shè)定一般不超過(guò)30V,根據(jù)電容器的尺寸設(shè)定電流值如下:
6mm≤電容直徑≤22.4mm時(shí),電流不能超過(guò)1A;電容直徑>22.4mm時(shí),電流不能超過(guò)10A。
8.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用溫度計(jì)密切觀察電容表面溫度(可將溫度計(jì)的感應(yīng)觸頭用膠帶纏在電容上),注意剛開(kāi)始電流很小幾乎為零,當(dāng)電容溫度升高時(shí)(約35~40℃),電流明顯增大,此時(shí)應(yīng)密切觀察,電流達(dá)到或接近10A時(shí),應(yīng)將電壓調(diào)低保證電流控制在10A以內(nèi)。
8.3 試驗(yàn)開(kāi)始后30分鐘之內(nèi),電容器保險(xiǎn)閥應(yīng)打開(kāi)。若電容保險(xiǎn)閥打開(kāi),應(yīng)立即切斷電源(350V6800μF的電解電容在以下條件下會(huì)自動(dòng)打開(kāi):電流約8A,表面溫度約45~60℃),如果電流接近10A且經(jīng)過(guò)30分鐘之后保險(xiǎn)閥仍未打開(kāi),則此項(xiàng)功能缺失。
9 溫度試驗(yàn)
9.1 電容的容量
會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的不同而改變,一般情況下,容量會(huì)因溫度升高而增大。溫度試驗(yàn)就是在設(shè)定的溫度之下經(jīng)過(guò)平衡之后測(cè)試電容容量的變化。
9.2 高溫試驗(yàn)
分別接兩條小線至待測(cè)電容的引出端子,先在常溫下測(cè)試兩條引線端的容量并標(biāo)明標(biāo)號(hào)做記錄,然后將電容放進(jìn)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱,引線留在試驗(yàn)箱外面以便測(cè)試電容容量。
打開(kāi)試驗(yàn)箱開(kāi)關(guān)按鈕,點(diǎn)擊屏幕中“溫度設(shè)置”,將溫度設(shè)置為100℃,點(diǎn)擊“運(yùn)行”,試驗(yàn)箱開(kāi)始工作。待溫度達(dá)到100℃后約2小時(shí)再次測(cè)試容量,算出容量的變化百分比(差值÷最初測(cè)量值)。實(shí)驗(yàn)中可將不同品牌的電容放進(jìn)試驗(yàn)箱中一同測(cè)試以節(jié)省時(shí)間。
9.3 低溫試驗(yàn)
將待測(cè)電容放進(jìn)試驗(yàn)箱(注意不要使用經(jīng)高溫測(cè)試過(guò)的電容,特殊需求除外)。打開(kāi)試驗(yàn)箱開(kāi)關(guān)按鈕,點(diǎn)擊屏幕中“溫度設(shè)置”,將溫度設(shè)置為-25℃,點(diǎn)擊“運(yùn)行”,試驗(yàn)箱開(kāi)始工作。待溫度達(dá)到-25℃后約2小時(shí)再次測(cè)試容量,算出容量的變化百分比(差值÷最初測(cè)量值)。
9.4 注意事項(xiàng)
試驗(yàn)中應(yīng)密切關(guān)注電容有無(wú)明顯變化,如果出現(xiàn)電容表面開(kāi)裂、保險(xiǎn)閥打開(kāi)等嚴(yán)重狀況,則應(yīng)使試驗(yàn)箱立即停止工作,試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)箱的操作規(guī)程操作,不可隨意打開(kāi)試驗(yàn)箱門(mén),高溫試驗(yàn)結(jié)束后,待試驗(yàn)箱內(nèi)部溫度降下來(lái)之后再將電容取出,避免燙傷等事故發(fā)生。
10 同機(jī)對(duì)比測(cè)試
10.1 同機(jī)對(duì)比測(cè)試是通過(guò)對(duì)同臺(tái)機(jī)器,相同安裝位置,相同型號(hào),但不同廠商的電容進(jìn)行的測(cè)試,通過(guò)用示波器對(duì)其紋波的對(duì)比檢測(cè),可以直觀的分析出電容性能的優(yōu)良。
10.2 此處可以用一臺(tái)CHP3030的機(jī)器為例,先用示波器記錄其空載時(shí)電解電容的紋波波形(示波器探頭側(cè)要加無(wú)感電容進(jìn)行隔離),然后帶載50%~100%測(cè)其紋波波形并記錄模塊溫度,開(kāi)始十五分鐘內(nèi)每隔三分鐘記錄一下IGBT三相的模塊溫度,而后每十分鐘記錄一次IGBT溫度,持續(xù)測(cè)試記錄120分鐘左右。
10.3 而后將上述位置電容用不同廠商的電容分別逐次進(jìn)行替換,用示波器記錄其電容兩端的波形并記錄模塊溫度,并將各項(xiàng)溫度繪制成溫度曲線,不同廠商間進(jìn)行對(duì)比分析。10.4此項(xiàng)測(cè)試過(guò)程中要保證安全操作,特別是對(duì)電解電容,拆卸時(shí)務(wù)必用燈泡負(fù)載對(duì)其進(jìn)行放電,確保無(wú)安全隱患的出現(xiàn)。
11 同型號(hào)UPS對(duì)比測(cè)試
11.1 同型號(hào)UPS對(duì)比測(cè)試,即是用兩臺(tái)相同型號(hào)的UPS機(jī)器,相同位置安裝不同廠商提供的電容進(jìn)行的對(duì)比測(cè)試。
11.2 兩臺(tái)CHP3030KVA安裝好電解電容后,測(cè)量其空載紋波電壓和帶載50%~100%后的紋波,并記錄兩臺(tái)機(jī)器的模塊溫度,進(jìn)行對(duì)比。
11.3 測(cè)試中示波器的兩個(gè)探頭應(yīng)設(shè)置在相同倍率、相同檔位。測(cè)試完成后,需將機(jī)器還原,在拆卸電解電容的之前必須先用燈泡負(fù)載對(duì)其進(jìn)行放電處理,而后將所測(cè)得數(shù)據(jù)與紋波波形進(jìn)行分析處理,并將各項(xiàng)溫度繪制成溫度曲線,不同廠商間進(jìn)行對(duì)比分析。
12 電容的綜合性能判斷
將以上測(cè)試數(shù)據(jù),同類(lèi)別、同型號(hào)、不同廠商的電容從測(cè)算容量、容量誤差(越小越好)、損耗(越小越好)、溫升、紋波電壓(越小越好)等全方位、多角度的綜合性分析,以確定此電容性能指標(biāo)的優(yōu)良。
13 處理和標(biāo)示方法
經(jīng)抽樣檢查、判定為合格的整批接收;但在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不合格品,應(yīng)及時(shí)做好不合格品標(biāo)識(shí),作隔離并通知供應(yīng)商退貨處理。
關(guān)鍵詞: 電解電容器測(cè)試方
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