本發(fā)明屬于風能應用領域,具體涉及一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置。
背景技術:
風是一種潛力很大的新能源,人們也許還記得,十八世紀初,橫掃英法兩國的一次狂暴大風,吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論,風在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦)的功率。有人估計過,地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此,國內(nèi)外都很重視利用風力來發(fā)電,開發(fā)新能源。
風的動能轉變成機械動能,再把機械能轉化為電力動能,這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術,大約是每秒三米的微風速度(微風的程度),便可以開始發(fā)電。風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發(fā)電不需要使用燃料,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。
風力在發(fā)電過程中,所產(chǎn)生的交流電不能夠直接使用,需轉化成直流并用逆變裝置進行處理后,才能為人們使用。目前市面上的現(xiàn)有的逆變裝置并網(wǎng)效果差,并存在電壓諧波嚴重,電流不穩(wěn)定等諸多問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置,包括:發(fā)電機100,整流、濾波電路101,蓄電池102,IGBT逆變電路103,DSP處理器104;風車葉片在風力作用下做旋轉運動,促使發(fā)電機100發(fā)電,發(fā)電機100產(chǎn)生的交流電在13V~25V之間,需經(jīng)整流、濾波電路101進行整流、濾波處理后,存儲在蓄電池102中,此時存儲在蓄電池102中的直流電可以直接使用,或者經(jīng)過IGBT逆變電路103轉化為交流電,此時的交流電需再經(jīng)過變壓、濾波作用,轉化為可以用于使用的220V交流電;IGBT逆變電路103的開啟、關閉受DSP處理器104控制,DSP處理器104及發(fā)電機100的啟動、停止由PLC工控105總線控制;
IGBT逆變電路103采用單相全橋逆變電路,每個IGBT的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)一個二極管;IGBT逆變電路103前串聯(lián)一個熔斷器,該熔斷器在IGBT逆變電路103上下橋臂直通短路,造成過流現(xiàn)象時熔斷;IGBT逆變電路103按以下方式工作:
(1)當Q1、Q4先導通時,IGBT逆變電路103中電容器C3、電容器C6兩端的電壓為逆變器的輸入端電壓Ud,該電壓方向為上正下負;閃斷后Q1、Q4再導通時,其管壓趨近于零,則二極管D5、D8截止,其兩端的電壓方向為上負下正,大小為Ud;此時Q2、Q3上的電壓大小為Ud,方向為上正下負,二極管D6、D7上的電壓為零;
(2)當Q1、Q4關斷時,由于直流母線分布電感的存在,使得IGBT在關斷過程中產(chǎn)生很大的尖峰電壓;當Q1,Q4上的電壓超過Ud時,尖峰電壓會分別通過電容器C3、R3和電容器C6、R2放電,尖峰電壓全部耗在電阻上,待IGBT逆變電路103放電結束后,Q1、Q4完全關斷;此時,Q2、Q3還沒開通,Q1~Q4上的電壓均為Ud/2,電容器C3、電容器C4、電容器C5、電容器C6上的電壓均為Ud,方向為上正下負,二極管D5~D8上的電壓為Ud/2,方向為上負下正;
(3)當Q1、Q4關斷后,若仍未開通Q2、Q3,則電流會經(jīng)Q2和Q3的集電極與發(fā)射極并聯(lián)的二極管續(xù)流,Q1、Q4上的電壓為Ud;Q2、Q3上的電壓為零;電容器C3~電容器C6上的電壓為Ud,方向為上正下負;二極管D5、D6上的電壓為零;二極管D6、D7上的電壓為Ud,方向為上負下正;
(4)二極管續(xù)流直到電流減小為零時,可開通Q2、Q3,IGBT逆變電路103中各處電壓不變。
進一步的,DSP處理器104在控制IGBT逆變電路103開啟、關閉過程中,需要經(jīng)過接口電路的作用;接口電路主要包括:D/A轉換電路、PWM外圍電路、驅動電路、采樣電路、A/D轉換電路;DSP處理器104對IGBT逆變電路103中的PWM波部分以及死區(qū)部分進行數(shù)字化處理;驅動電路為IGBT逆變電路103中IGBT的柵極和發(fā)射極之間提供正偏電壓+VGE,從而使IGBT導通;采樣電路對IGBT逆變電路103輸出的模擬信號進行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)A/D轉換電路處理后反饋給DSP處理器104。
進一步的,所述驅動電路采用IR2110驅動芯片,正偏電壓+VGE取值為+15V,同時,在IGBT的柵極和發(fā)射極關斷時,驅動電路為IGBT提供一個負偏壓﹣VGE,﹣VGE取值為﹣5V。
進一步的,所述DSP處理器104采用TMS320LF2407A處理器,并且設置有過流保護、欠壓保護、溫度保護以及輸出過壓保護等保護電路。
進一步的,所述IGBT逆變電路103中電容器C3由高分子材料壓模成型,IGBT逆變電路103中電容器C3的組成成分和制造過程如下:
一、IGBT逆變電路103中電容器C3組成成分:
按重量份數(shù)計,2-甲氧基-4-丙-1-丙烯基-1-芐氧基苯22~58份,(s)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代環(huán)戊-2-烯基-(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸酯69~132份,2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-嗎啉-1-氫-苯并咪唑34~87份,(S)-alpha-氰基-3-苯氧芐基-(+)-順-3-(2,2,二溴乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯12~65份,氰基-(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯48~102份,3-苯氧基芐基-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-1-環(huán)丙烷羧酸酯118~235份,濃度為66ppm~98ppm的(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯45~136份,(1R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸-(S)-2-甲基-3-(2-炔丙基)-4-氧代-環(huán)戊-2-烯基酯78~146份,3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙酸-(1S,3S)-REL-(R)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯128~185份,交聯(lián)劑77~143份,5-(2-氰基-4-硝基苯偶氮基)-2-(2-羥乙基氨基)-4-甲基-6-[[3-(2-苯氧基乙氧基)丙基]氨基]-3-吡啶腈55~122份,N-[5-(二乙氨基)-2-[(2,4-二硝基苯基)偶氮]苯基]-乙酰胺44~82份,N-[2-(2-溴代-4,6-二硝基苯基偶氮基)-5-[二(2-丙烯基)氨基]-4-甲氧基苯基]乙酰胺18~54份,N-[5-[[2-(乙酰氧基)乙基](苯甲基)氨基]-2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯基]乙酰胺63~178份;所述交聯(lián)劑為N-[3-[(2-氰乙基)乙氨基]-4-甲氧代苯基]乙酰胺、2-[(2,5-二氯苯基)偶氮]-N-(6-乙氧基-2-苯并噻唑基)-3-氧代丁酰胺、乙酰乙酰對乙氧基苯胺中的任意一種;
二、IGBT逆變電路103中電容器C3的制造過程,包含以下步驟:
第1步:在反應釜中加入電導率為3.34μS/cm~5.52μS/cm的超純水1440~1840份,啟動反應釜內(nèi)攪拌器,轉速為58rpm~115rpm,啟動加熱泵,使反應釜內(nèi)溫度上升至42℃~68℃;依次加入2-甲氧基-4-丙-1-丙烯基-1-芐氧基苯、(s)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代環(huán)戊-2-烯基-(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸酯、2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-嗎啉-1-氫-苯并咪唑,攪拌至完全溶解,調(diào)節(jié)pH值為4.5~7.7,將攪拌器轉速調(diào)至158rpm~222rpm,溫度為87℃~118℃,酯化反應12~20小時;
第2步:取(S)-alpha-氰基-3-苯氧芐基-(+)-順-3-(2,2,二溴乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯、氰基-(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯進行粉碎,粉末粒徑為800~1200目;加入3-苯氧基芐基-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-1-環(huán)丙烷羧酸酯混合均勻,平鋪于托盤內(nèi),平鋪厚度為6mm~10mm,采用劑量為5.2kGy~8.5kGy、能量為8.0MeV~18MeV的α射線輻照42~108分鐘,以及同等劑量的β射線輻照79~165分鐘;
第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯中,加入反應釜,攪拌器轉速為83rpm~166rpm,溫度為102℃~158℃,啟動真空泵使反應釜的真空度達到-0.12MPa~1.58MPa,保持此狀態(tài)反應15~22小時;泄壓并通入氡氣,使反應釜內(nèi)壓力為0.65MPa~1.18MPa,保溫靜置22~30小時;攪拌器轉速提升至182rpm~257rpm,同時反應釜泄壓至0MPa;依次加入(1R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸-(S)-2-甲基-3-(2-炔丙基)-4-氧代-環(huán)戊-2-烯基酯、3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙酸-(1S,3S)-REL-(R)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯完全溶解后,加入交聯(lián)劑攪拌混合,使得反應釜溶液的親水親油平衡值為4.4~6.8,保溫靜置5~12小時;
第4步:在攪拌器轉速為112rpm~174rpm時,依次加入5-(2-氰基-4-硝基苯偶氮基)-2-(2-羥乙基氨基)-4-甲基-6-[[3-(2-苯氧基乙氧基)丙基]氨基]-3-吡啶腈、N-[5-(二乙氨基)-2-[(2,4-二硝基苯基)偶氮]苯基]-乙酰胺、N-[2-(2-溴代-4,6-二硝基苯基偶氮基)-5-[二(2-丙烯基)氨基]-4-甲氧基苯基]乙酰胺和N-[5-[[2-(乙酰氧基)乙基](苯甲基)氨基]-2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯基]乙酰胺,提升反應釜壓力,使其達到1.2MPa~2.4MPa,溫度為162℃~225℃,聚合反應14~25小時;反應完成后將反應釜內(nèi)壓力降至0MPa,降溫至32℃~42℃,出料,入壓模機即可制得IGBT逆變電路103中電容器C3。
進一步的,本發(fā)明還公開了一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置的工作方法,該方法包括以下幾個步驟:
第1步:接通電源,風力以1m/s~3m/s的速度帶動風車葉片旋轉,在增速機的增速作用下,促使發(fā)電機100發(fā)電,發(fā)電機100產(chǎn)生的交流電經(jīng)過整流、濾波電路101的作用,轉化成直流電為蓄電池102充電,蓄電池102中的直流電在DSP處理器104控制下,經(jīng)過IGBT逆變電路103作用,轉化成可供使用的交流電;
第2步:在IGBT逆變電路103中,過流保護、欠壓保護、溫度保護以及輸出過壓保護等保護電路對逆變裝置實時保護;當系統(tǒng)發(fā)生過流、欠壓、溫度過高、過壓等故障時,上述保護電路迅速動作,封鎖DSP的PWN輸出信號,與此同時,驅動芯片的輸入引腳上的電平跳變,中斷DSP內(nèi)部程序執(zhí)行,并且將軟件中所有的驅動信號中斷;此時,通過PLC工控105對故障點進行排查、修復,并且由工作人員手動重啟開關,裝置工作恢復正常。
本發(fā)明公開的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置,其優(yōu)點在于:
(1)該裝置利用風力發(fā)電性能,節(jié)能環(huán)保;
(2)該裝置自動化程度高,逆變效果好,電壓、電流穩(wěn)定;
(3)該裝置設置有多種保護電路,故障率低,恢復時間快。
本發(fā)明所述的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置,該裝置自動化程度高,逆變效果好,穩(wěn)定度高,保護電路能夠很快排除故障,恢復裝置運作。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中所述的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置工作流程圖。
圖2是本發(fā)明中所述的IGBT逆變電路圖。
圖3是本發(fā)明中所述的DSP處理器系統(tǒng)結構圖。
圖4是本發(fā)明中所述的驅動電路圖。
圖5是本發(fā)明中所述的IGBT逆變電路中電容器材料耐腐蝕度隨使用時間變化圖。
以上圖1~圖4中,發(fā)電機100,整流、濾波電路101,蓄電池102,IGBT逆變電路103,DSP處理器104,PLC工控105。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明提供的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置進行進一步說明。
如圖1所示,是本發(fā)明中所述的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置工作流程圖,從圖1或圖2中看出,包括:發(fā)電機100,整流、濾波電路101,蓄電池102,IGBT逆變電路103,DSP處理器104;風車葉片在風力作用下做旋轉運動,促使發(fā)電機100發(fā)電,發(fā)電機100產(chǎn)生的交流電在13V~25V之間,需經(jīng)整流、濾波電路101進行整流、濾波處理后,存儲在蓄電池102中,此時存儲在蓄電池102中的直流電可以直接使用,或者經(jīng)過IGBT逆變電路103轉化為交流電,此時的交流電需再經(jīng)過變壓、濾波作用,轉化為可以用于使用的220V交流電;IGBT逆變電路103的開啟、關閉受DSP處理器104控制,DSP處理器104及發(fā)電機100的啟動、停止由PLC工控105總線控制;
IGBT逆變電路103采用單相全橋逆變電路,每個IGBT的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)一個二極管;IGBT逆變電路103前串聯(lián)一個熔斷器,該熔斷器在IGBT逆變電路103上下橋臂直通短路,造成過流現(xiàn)象時熔斷;IGBT逆變電路103按以下方式工作:
(1)當Q1、Q4先導通時,IGBT逆變電路103中C3、C6兩端的電壓為逆變器的輸入端電壓Ud,該電壓方向為上正下負;閃斷后Q1、Q4再導通時,其管壓趨近于零,則二極管D5、D8截止,其兩端的電壓方向為上負下正,大小為Ud;此時Q2、Q3上的電壓大小為Ud,方向為上正下負,二極管D6、D7上的電壓為零;
(2)當Q1、Q4關斷時,由于直流母線分布電感的存在,使得IGBT在關斷過程中產(chǎn)生很大的尖峰電壓;當Q1,Q4上的電壓超過Ud時,尖峰電壓會分別通過電容器C3、R3和電容器C6、R2放電,尖峰電壓全部耗在電阻上,待IGBT逆變電路103放電結束后,Q1、Q4完全關斷;此時,Q2、Q3還沒開通,Q1~Q4上的電壓均為Ud/2,電容器C3、電容器C4、電容器C5、電容器C6上的電壓均為Ud,方向為上正下負,二極管D5~D8上的電壓為Ud/2,方向為上負下正;
(3)當Q1、Q4關斷后,若仍未開通Q2、Q3,則電流會經(jīng)Q2和Q3的集電極與發(fā)射極并聯(lián)的二極管續(xù)流,Q1、Q4上的電壓為Ud;Q2、Q3上的電壓為零;電容器C3~電容器C6上的電壓為Ud,方向為上正下負;二極管D5、D6上的電壓為零;二極管D6、D7上的電壓為Ud,方向為上負下正;
(4)二極管續(xù)流直到電流減小為零時,可開通Q2、Q3,IGBT逆變電路103中各處電壓不變。
圖2是本發(fā)明中所述的IGBT逆變電路圖;圖3是本發(fā)明中所述的DSP處理器系統(tǒng)結構圖;圖4是本發(fā)明中所述的驅動電路圖。從圖2或圖3或圖4中看出,DSP處理器104在控制IGBT逆變電路103開啟、關閉過程中,需要經(jīng)過接口電路的作用;接口電路主要包括:D/A轉換電路、PWM外圍電路、驅動電路、采樣電路、A/D轉換電路;DSP處理器104對IGBT逆變電路103中的PWM波部分以及死區(qū)部分進行數(shù)字化處理;驅動電路為IGBT逆變電路103中IGBT的柵極和發(fā)射極之間提供正偏電壓+VGE,從而使IGBT導通;采樣電路對IGBT逆變電路103輸出的模擬信號進行數(shù)據(jù)采集,經(jīng)A/D轉換電路處理后反饋給DSP處理器104。
DSP處理器104采用TMS320LF2407A處理器,并且設置有過流保護、欠壓保護、溫度保護以及輸出過壓保護等保護電路。
驅動電路采用IR2110驅動芯片,正偏電壓+VGE取值為+15V,同時,在IGBT的柵極和發(fā)射極關斷時,驅動電路為IGBT提供一個負偏壓﹣VGE,﹣VGE取值為﹣5V。
本發(fā)明所述的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置的工作過程是:
第1步:接通電源,風力以1m/s~3m/s的速度帶動風車葉片旋轉,在增速機的增速作用下,促使發(fā)電機100發(fā)電,發(fā)電機100產(chǎn)生的交流電經(jīng)過整流、濾波電路101的作用,轉化成直流電為蓄電池102充電,蓄電池102中的直流電在DSP處理器104控制下,經(jīng)過IGBT逆變電路103作用,轉化成可供使用的交流電;
第2步:在IGBT逆變電路103中,過流保護、欠壓保護、溫度保護以及輸出過壓保護等保護電路對逆變裝置實時保護;當系統(tǒng)發(fā)生過流、欠壓、溫度過高、過壓等故障時,上述保護電路迅速動作,封鎖DSP的PWN輸出信號,與此同時,驅動芯片的輸入引腳上的電平跳變,中斷DSP內(nèi)部程序執(zhí)行,并且將軟件中所有的驅動信號中斷;此時,通過PLC工控105對故障點進行排查、修復,并且由工作人員手動重啟開關,裝置工作恢復正常。
本發(fā)明所述的一種基于DSP的風力發(fā)電逆變裝置,該裝置自動化程度高,逆變效果好,穩(wěn)定度高,保護電路能夠很快排除故障,恢復裝置運作。
以下是本發(fā)明所述IGBT逆變電路103中電容器C3的制造過程的實施例,實施例是為了進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容,但不應理解為對本發(fā)明的限制。在不背離本發(fā)明精神和實質(zhì)的情況下,對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換,均屬于本發(fā)明的范圍。
若未特別指明,實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段。
實施例1
按照以下步驟制造本發(fā)明所述IGBT逆變電路103中電容器C3,并按重量份數(shù)計:
第1步:在反應釜中加入電導率為3.34μS/cm的超純水1440份,啟動反應釜內(nèi)攪拌器,轉速為58rpm,啟動加熱泵,使反應釜內(nèi)溫度上升至42℃;依次加入2-甲氧基-4-丙-1-丙烯基-1-芐氧基苯22份,(s)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代環(huán)戊-2-烯基-(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸酯69份,2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-嗎啉-1-氫-苯并咪唑34份,攪拌至完全溶解,調(diào)節(jié)pH值為4.5,將攪拌器轉速調(diào)至158rpm,溫度為87℃,酯化反應12小時;
第2步:取(S)-alpha-氰基-3-苯氧芐基-(+)-順-3-(2,2,二溴乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯12份,氰基-(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯48份進行粉碎,粉末粒徑為800目;加入3-苯氧基芐基-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-1-環(huán)丙烷羧酸酯118份混合均勻,平鋪于托盤內(nèi),平鋪厚度為6mm,采用劑量為5.2kGy、能量為8.0MeV的α射線輻照42分鐘,以及同等劑量的β射線輻照79分鐘;
第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為66ppm的(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯45份中,加入反應釜,攪拌器轉速為83rpm,溫度為102℃,啟動真空泵使反應釜的真空度達到-0.12MPa,保持此狀態(tài)反應15小時;泄壓并通入氡氣,使反應釜內(nèi)壓力為0.65MPa,保溫靜置22小時;攪拌器轉速提升至182rpm,同時反應釜泄壓至0MPa;依次加入(1R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸-(S)-2-甲基-3-(2-炔丙基)-4-氧代-環(huán)戊-2-烯基酯78份,3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙酸-(1S,3S)-REL-(R)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯128份完全溶解后,加入交聯(lián)劑77份攪拌混合,使得反應釜溶液的親水親油平衡值為4.4,保溫靜置5小時;
第4步:在攪拌器轉速為112rpm時,依次加入5-(2-氰基-4-硝基苯偶氮基)-2-(2-羥乙基氨基)-4-甲基-6-[[3-(2-苯氧基乙氧基)丙基]氨基]-3-吡啶腈55份,N-[5-(二乙氨基)-2-[(2,4-二硝基苯基)偶氮]苯基]-乙酰胺44份,N-[2-(2-溴代-4,6-二硝基苯基偶氮基)-5-[二(2-丙烯基)氨基]-4-甲氧基苯基]乙酰胺18份,N-[5-[[2-(乙酰氧基)乙基](苯甲基)氨基]-2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯基]乙酰胺63份,提升反應釜壓力,使其達到1.2MPa,溫度為162℃,聚合反應14小時;反應完成后將反應釜內(nèi)壓力降至0MPa,降溫至32℃,出料,入壓模機即可制得IGBT逆變電路103中電容器C3;
所述交聯(lián)劑為N-[3-[(2-氰乙基)乙氨基]-4-甲氧代苯基]乙酰胺。
實施例2
按照以下步驟制造本發(fā)明所述IGBT逆變電路103中電容器C3,并按重量份數(shù)計:
第1步:在反應釜中加入電導率為5.52μS/cm的超純水1840份,啟動反應釜內(nèi)攪拌器,轉速為115rpm,啟動加熱泵,使反應釜內(nèi)溫度上升至68℃;依次加入2-甲氧基-4-丙-1-丙烯基-1-芐氧基苯58份,(s)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代環(huán)戊-2-烯基-(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸酯132份,2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-嗎啉-1-氫-苯并咪唑87份,攪拌至完全溶解,調(diào)節(jié)pH值為7.7,將攪拌器轉速調(diào)至222rpm,溫度為118℃,酯化反應20小時;
第2步:取(S)-alpha-氰基-3-苯氧芐基-(+)-順-3-(2,2,二溴乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯65份,氰基-(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯102份進行粉碎,粉末粒徑為1200目;加入3-苯氧基芐基-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-1-環(huán)丙烷羧酸酯235份混合均勻,平鋪于托盤內(nèi),平鋪厚度為10mm,采用劑量為8.5kGy、能量為18MeV的α射線輻照108分鐘,以及同等劑量的β射線輻照165分鐘;
第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為98ppm的(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯136份中,加入反應釜,攪拌器轉速為166rpm,溫度為158℃,啟動真空泵使反應釜的真空度達到1.58MPa,保持此狀態(tài)反應22小時;泄壓并通入氡氣,使反應釜內(nèi)壓力為1.18MPa,保溫靜置30小時;攪拌器轉速提升至257rpm,同時反應釜泄壓至0MPa;依次加入(1R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸-(S)-2-甲基-3-(2-炔丙基)-4-氧代-環(huán)戊-2-烯基酯146份,3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙酸-(1S,3S)-REL-(R)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯185份完全溶解后,加入交聯(lián)劑143份攪拌混合,使得反應釜溶液的親水親油平衡值為6.8,保溫靜置12小時;
第4步:在攪拌器轉速為174rpm時,依次加入5-(2-氰基-4-硝基苯偶氮基)-2-(2-羥乙基氨基)-4-甲基-6-[[3-(2-苯氧基乙氧基)丙基]氨基]-3-吡啶腈122份,N-[5-(二乙氨基)-2-[(2,4-二硝基苯基)偶氮]苯基]-乙酰胺82份,N-[2-(2-溴代-4,6-二硝基苯基偶氮基)-5-[二(2-丙烯基)氨基]-4-甲氧基苯基]乙酰胺54份,N-[5-[[2-(乙酰氧基)乙基](苯甲基)氨基]-2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯基]乙酰胺178份,提升反應釜壓力,使其達到2.4MPa,溫度為225℃,聚合反應25小時;反應完成后將反應釜內(nèi)壓力降至0MPa,降溫至42℃,出料,入壓模機即可制得IGBT逆變電路103中電容器C3;
所述交聯(lián)劑為乙酰乙酰對乙氧基苯胺。
實施例3
按照以下步驟制造本發(fā)明所述IGBT逆變電路103中電容器C3,并按重量份數(shù)計:
第1步:在反應釜中加入電導率為4.18μS/cm的超純水1650份,啟動反應釜內(nèi)攪拌器,轉速為88rpm,啟動加熱泵,使反應釜內(nèi)溫度上升至55℃;依次加入2-甲氧基-4-丙-1-丙烯基-1-芐氧基苯38份,(s)-3-烯丙基-2-甲基-4-氧代環(huán)戊-2-烯基-(1R,3R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸酯102份,2-(4-二甲氨基苯基)-5-氟-6-嗎啉-1-氫-苯并咪唑58份,攪拌至完全溶解,調(diào)節(jié)pH值為6.2,將攪拌器轉速調(diào)至192rpm,溫度為103℃,酯化反應16小時;
第2步:取(S)-alpha-氰基-3-苯氧芐基-(+)-順-3-(2,2,二溴乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯42份,氰基-(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯73份進行粉碎,粉末粒徑為1000目;加入3-苯氧基芐基-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-1-環(huán)丙烷羧酸酯188份混合均勻,平鋪于托盤內(nèi),平鋪厚度為8mm,采用劑量為6.7kGy、能量為13MeV的α射線輻照72分鐘,以及同等劑量的β射線輻照122分鐘;
第3步:經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于濃度為82ppm的(3-苯氧基苯基)甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙烷羧酸酯92份中,加入反應釜,攪拌器轉速為128rpm,溫度為122℃,啟動真空泵使反應釜的真空度達到0.78MPa,保持此狀態(tài)反應18小時;泄壓并通入氡氣,使反應釜內(nèi)壓力為0.92MPa,保溫靜置26小時;攪拌器轉速提升至224rpm,同時反應釜泄壓至0MPa;依次加入(1R)-2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸-(S)-2-甲基-3-(2-炔丙基)-4-氧代-環(huán)戊-2-烯基酯124份,3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基環(huán)丙酸-(1S,3S)-REL-(R)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯154份完全溶解后,加入交聯(lián)劑112份攪拌混合,使得反應釜溶液的親水親油平衡值為5.4,保溫靜置8小時;
第4步:在攪拌器轉速為142rpm時,依次加入5-(2-氰基-4-硝基苯偶氮基)-2-(2-羥乙基氨基)-4-甲基-6-[[3-(2-苯氧基乙氧基)丙基]氨基]-3-吡啶腈88份,N-[5-(二乙氨基)-2-[(2,4-二硝基苯基)偶氮]苯基]-乙酰胺64份,N-[2-(2-溴代-4,6-二硝基苯基偶氮基)-5-[二(2-丙烯基)氨基]-4-甲氧基苯基]乙酰胺38份,N-[5-[[2-(乙酰氧基)乙基](苯甲基)氨基]-2-[(2-氯-4,6-二硝基苯基)偶氮]-4-甲氧基苯基]乙酰胺118份,提升反應釜壓力,使其達到1.8MPa,溫度為193℃,聚合反應20小時;反應完成后將反應釜內(nèi)壓力降至0MPa,降溫至37℃,出料,入壓模機即可制得IGBT逆變電路103中電容器C3;
所述交聯(lián)劑為2-[(2,5-二氯苯基)偶氮]-N-(6-乙氧基-2-苯并噻唑基)-3-氧代丁酰胺。
對照例
對照例為市售某品牌的電容器。
實施例4
將實施例1~3制備獲得的IGBT逆變電路103中電容器C3和對照例所述的電容器進行使用效果對比。對二者充電速率、放電速率、耐高溫度進行統(tǒng)計,結果如表1所示。
從表1可見,本發(fā)明所述的IGBT逆變電路103中電容器C3,其充電速率、放電速率、耐高溫度等指標均優(yōu)于現(xiàn)有技術生產(chǎn)的產(chǎn)品。
此外,如圖5所示,是本發(fā)明中所述的IGBT逆變電路中電容器材料耐腐蝕度隨使用時間變化圖。圖中看出,實施例1~3所用IGBT逆變電路103中電容器C3,其材料耐腐蝕度隨使用時間變化程度大幅優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。