一、前言
晶閘管自1957年問世以來,隨看半導體技術和應用技術不斷發(fā)展,它在電氣控制領域中發(fā)揮越來越大的作用。過去,人們在使用晶閘管各種電氣控制中只能用分立器件做成裝置,由于電路復雜、體積大,安裝調(diào)試麻煩,可靠性也較差,應用受到很大限制。淄博市臨淄銀河高技術開發(fā)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的晶閘管智能模塊ITPM(Intelli9ent Thyristor PowerModule),根本上解決了上述困難,使晶閘管的應用得以迅速擴大。
所謂ITPM就是將晶閘管主電路與移相觸發(fā)電路以及具有控制功能的電路封裝在同一外殼內(nèi)的新型模塊。最新ITPM的移相觸發(fā)電路為全數(shù)字電路,功能電路由單片機完成,并且內(nèi)置有多路電流、電壓、溫度傳感器,通過模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤,進行各種功能和電氣參數(shù)設定,開可進行LED或LCD顯示。模塊的每支芯片的電流已達1000A/電壓1600V~2200V,該模塊實際上已是一個準電力電子裝置,不論在體積、容量、功能、智能化程度以及可靠性等方面與傳統(tǒng)裝置卻有很大優(yōu)勢,安裝、使用特別方便。毫無疑問,有了這種裝置模塊化的技術和產(chǎn)品,今后將會使配電系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣控制發(fā)生重大變化。
二、ITPM的應用范圍
較為完整的ITPM一般由電力晶閘管、移相觸發(fā)器、軟件控制的單片機、電流、電壓、溫度傳感器以及操作鍵盤、LED或LCD顯示等部分組成。如圖1所示:
圖 1
圖 2由單個ITPM組成的傳速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
可以看出,除去因受電力晶閘管容量的限制外,這樣的ITPM已不是一般傳統(tǒng)晶閘管裝置所能比擬的。它有相當高的智能水平和適應性。因此,它在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制中有著廣泛應用。
柔性交流輸電FaCTS(F1esible ac Transmission System)在配電系統(tǒng)用ITPM取代分立半導體輸電開關、半導體限流器、半導體斷路器、靜止無功補償器、動態(tài)電壓復位器、靜止補償器以及有源濾波器,更能方便和滿足用戶規(guī)定等級的電力。
在交、直流電機調(diào)速方面,單塊ITPM可以成為一臺不可逆雙閉環(huán)直流調(diào)速器,兩個ITPM可以組成可逆四相限運行的調(diào)速器。如圖2所示:
ITPM用在交流異步串級調(diào)速、降壓調(diào)速。用六個ITPM非常方便地組成的交流變頻系統(tǒng),如圖3-1、 圖3-2所示:
圖 3-1雙閉環(huán)控制的串級調(diào)速系統(tǒng)
圖 3-2雙閉環(huán)控制的串級調(diào)速系統(tǒng)可獲得較大功率低頻變頻電源。
在電源和控制方面有廣泛應用,如加速器穩(wěn)壓電源,如圖4所示:
圖 4 加速器穩(wěn)壓電源
圖 5 節(jié)能運行控制器
軟啟動器、節(jié)能運行控制器應用如圖5所示:
固態(tài)接觸器、繼電器、工業(yè)電熱控溫、各種半各體專用設備精密控溫、中、高頻熱處理電源、電焊設備(整流焊機、二次整流焊機、逆變焊機)激光電源、勵磁電源、電鍍、電解電源、機械電子設備電源、城市無軌、電動牽引、港口輪船起貨機、風機、水泵、軌機、龍門刨、大吊車驅(qū)動、超低頻鋼水、攪拌電源、造紙、紡織。城市供水、污水處理等,可以說在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制ITPM都有作為。
三、ITPM的應用意義
ITPM是電力電子產(chǎn)品數(shù)字化、智能化、模塊化的集中體現(xiàn),高度展示了現(xiàn)代電力電子技術在電氣控制中的作用。ITPM不僅可以用在較為復雜的控制場合,更多的用在一般開關控制場合是它的一大優(yōu)勢,由于其高開關速度和無弧關斷等優(yōu)良特點,這將會使控制的質(zhì)量和性能大為改善。廣泛和大量的應用ITPM令節(jié)省很多的金屬材料,并使其控制系統(tǒng)的體積大大減少,還可使非常復雜的多個電氣控制系統(tǒng)變的非常簡單。用計算機集中控制,實現(xiàn)信息化管理,且運行維護費用很低。ITPM節(jié)能效果非常明顯,這對環(huán)保很有意義。
四、結束語
臨淄銀河高技術開發(fā)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的系列ITPM,以其優(yōu)越的性能故大量采用,已且示出明顯的社會效果和經(jīng)濟效益,是傳統(tǒng)晶閘裝置的替代產(chǎn)品。有著廣泛的應用和廣闊的市場,是十分理想的新一代電氣控制產(chǎn)品。隨著ITPM低成本和大規(guī)模進入市場,將會使傳統(tǒng)的電氣控制產(chǎn)品和技術發(fā)生巨大變化,進入新的電力電子的電氣控制時代。