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輸回廠務值班監測系統，即時偵測
圖9、進階電解電容異常判斷流程
電壓差並建立警報機制，降低量測
人力負擔與風險。再者，可結合溫
量測漣波 度監測系統將電壓、溫度參數進行
電壓分壓
即時運算，藉由電容壽命預估公式
判斷電容壽命，將可確實達到「自
否 是否停機 動化極早期系統故障偵測」之目
檢測判定
的。
是

設備停機

參考文獻
量總電容 [1] S. W. Benson, “Experimental Characte-
靜態參數
rization of Simple Kinetic Systems”, in
The Foundations of Chemical Kinetics.
New York: McGraw-Hill, 1960, pp. 66-
68.
是否拆機 是 拆機檢測 單顆電容 是 更換異常
檢測判定 單顆電容 異常判定 單顆電容 [2] W. D. GREASON, J. CRITCHLEY, “Shelf-
Life Evaluation of Aluminum Electrolytic
否 否 Capacitors”, IEEE Transactions on
Components, Hybrids, and Manufac-
設備開機 設備組裝 turing Technology, vol. 9, no. 3, pp.
上線運轉 復歸 293–299, Sep, 1986.
[3] Parler, Sam G, Jr, and Laird L Macom-
ber, “Predicting Operating Temperature
設備持續 and Expected Lifetime of Aluminum-
運轉 Electrolytic Bus Capacitors with
Thermal Modeling”, Cornell Dubilier,
Nov. 1999.
[4] M. L. Gasperi, “Life prediction modeling
of bus capacitors in AC variable-
frequency drives”, IEEE Transactions
on Industry Applications, vol. 41, no. 6,
可明顯判斷出內部電容異常。試驗 不停機電解電容異常判斷流程 pp. 1430–1435, Nov, 2005.
[5] S. G. Parler, “Improved Spice models
二之實驗組與試驗一之差異為電容 of aluminum electrolytic capacitors
經由前述之試驗結果與分析，本文
開路且漏液，由數據結果可觀察到 for inverter applications”, IEEE Trans-
提出一進階電解電容異常判斷流程 actions on Industry Applications, vol.
變頻器運轉於25Hz時量測值與理論 39, no. 4, pp. 929–935, July, 2003.
如 圖9所示。藉由量測漣波電壓分
誤差達18.8%，雖然可明顯看出內 [6] https://jianghai-europe.com/
壓作為設備是否需停機檢測的判定 [7] http://www.chemi-con.com/education
部電壓不平衡但此誤差仍會影響電
依據，預估一台變頻器可節省兩名 [8] Catalog(Full Page) 2018 Catalog No.
容異常的判斷標準界定。試驗三之 E1001S Ver.4, http://www.chemi-con.
人力2小時變頻器切換、停機與拆 co.jp/e/catalog/aluminum.html
實驗組為模擬單邊電容衰減但未有
機量測的時間。
開路電容的條件，由實驗組數據可
知誤差於變頻器運轉於40Hz時最
大為8%，但與對照組電容平衡條
件之理論98.5%相比較仍可觀察到
電容不平衡現象。試驗四之實驗條 結論

件為單顆電容開路且有兩顆電容漏
液，由實驗組數據可知變頻器運轉
本文針對目前市面上各大廠之電解
於頻率30Hz以下時漣波電壓比量
電容器壽命計算式進行研究，並藉
測值與理論誤差會達20.2%，但於
由其關鍵參數進行定性分析，最後
運轉頻率40Hz以上誤差會減小至
提出進階版之變頻器直流電容衰減
2.3%以內。由試驗二與四可推論
預防檢測機制。並於含故障電容器
電容漏液對於漣波電壓比會造成一
之變頻器中驗證，目前此法不論於
定程度的誤差，可能影響異常判斷
加工成本、執行效率與可行性方面
的界定，但由各實驗組與對照組相
皆具優勢，對於運轉廠避免變頻器
比可觀察到電容值平衡與不平衡可
故障或引發明火有其助益。
直接反映於漣波電壓比，因此確實
可作為快速初檢電容異常之參考依 此機制未來可加入高精密度與高直
據。 流耐壓之交流電表，並經由通訊傳

FACILITY JOURNAL JUNE 2019 87