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晶闸管的特点有哪些

发布时间:

2023/04/17 20:07

高压固态软启动柜采用计算机控制技术和电力电子技术相结合,主回路的开关元件采用高压大功率晶闸管,通过控制晶闸管来实现输出电压,起动电流根据起动条件得到控制,实现电动机的平稳起停。

高压固态软启动柜通过控制晶闸管可降低加在电机上的电压,然后通过慢慢地控制加在电机上的电压和电流平滑地增加电机转矩,直到电机加速到全速运行,可以有效减小起动电流,同时晶闸管静态、动态均压保护措施,应具有技术先进、结构紧凑、可靠、维护方便等特点。

摘 要:软启动的调压模块一般由三相反并联晶闸管组成,可以通过改变晶闸管的触发角改变定子的电压,方便控制,性能良好。文章对三相异步电机的启动进行概述,分析了软启动的原理和特性,介绍了软启动系统构成及作用,同时分析了软启动技术的优越性和实用性。

它按获得脉冲电流的方式不同,分为晶闸管给定值式和晶闸管断续器式两类。前者的脉冲式给定电压为高幅值时,主电路输出相应幅值的脉冲电流。当脉冲式给定电压为低幅值时,主电路则输出与其相应的基本电流。晶闸管断续器式弧焊电源主要由直流弧焊电源和晶闸管断续器两部分组成,晶闸管断续器在脉冲弧焊电源中起的作用从本质上说相当于开关。正是依靠这种开关作用,把直流弧焊电源供给的连续直流电流,切断变为周期性间断的脉冲电流。

脉冲弧焊电源获得脉冲控制电流的电路有多种形式,以晶体管脉冲电流控制电路和晶闸管式开关控制电路为常见。现介绍晶闸管式开关控制电路,如图3-21所示。在磁放大器的控制绕组中串联入晶闸管式开关,同样可以获得脉冲控制电流。

高压固态软起动器晶闸管的开通速度主要和门极触发脉冲的幅值以及脉冲上升沿的陡度有关系。也就是说门极触发脉冲的幅值越大,脉冲上升沿越陡,晶闸管开通的时间就越短。所以在电机软起动领域,绝大多数厂家都是采用强触发方式来触发晶闸管。即触发脉冲IG的电流幅值大于或等于10IGT,脉冲上升沿时间tr≤1μs。总之。为了保证晶闸管阀串的可靠性,IG要远远大于IGT。

晶闸管的外观与符号如图4-15所示(图中只给出中大容量的外形),A为阳极,K为阴极,G为门极。作为理想开关时,加上正电压的前提下,一旦门极施加电流触发信号,晶闸管就导通;在导通时,去掉门极信号,晶闸管保持导通;当流过晶闸管的电流到零后,自动关断;晶闸管正向导通时,电压降为零;正向电流过零自动关断后,施加正向电压时的漏电流为零;导通到截止或截止到导通都在瞬间完成,没有过渡过程。但等际的品间管并不这样它既有电压、电流的限制,又有导通电压降和反向恢复时间问题,还有门极触发脉冲的要求和器件不受控制的问题等。

串联晶闸管设有可靠的静态、动态均压保护措施,高压固态软起动具有技术、结构紧凑维护方便,晶闸管及组件应有可靠的快速保护等特点。SCR反向峰值电压不低于20000V。

常见的晶闸管分为五种∶种是普通晶闸管,容量等级大,目前它常用在大功率整流电路和周波变换器中;第二种是快速晶闸管和高频晶闸管,它利用特殊工艺制造,关断时间小于50μs,主要用在感应加热的中频电源中;第三种是逆导晶闸管(RCT),它是将一个晶闸管和一个二极管反并联集成在同一硅片上面构成的组合器件,它常用在直流斩波器,倍频式中频电源及三相逆变器电路中;第四种是双向晶闸管(Triac),它把两个反并联的晶闸管集成在同一硅片上,是控制交流功率的理想器件,主要用在交流无触点继电器、交流相位控制电路中;第五种是光控晶闸管,它不用电压电流触发,而是用光触发晶闸管导通.主要应用在电力系统等高电压大电流场合。

由于技术上的原因,单个晶闸管的电压、电流容量是有限的,往往不能满足大功率应用的要求,为了解决这个问题,必须采用两个或更多晶闸管的串、并联方式。由于工艺条件的限制,晶闸管本身的特性参数存在差异,在晶闸管串、并联时,必须采取严格的措施,使电流电压差异限制在允许的范围之内,以保证各个晶闸管可靠。

高压固态软起动装置是高压交流电动机起动的设备,它的主要构成是接于电源与被控电机间的三相反并联晶闸管组件及其电子控制装置。高压固态软起动装置是由多个晶闸管串并联而成,通过控制晶闸管的触发角来控制输出电压的大小,可以满足电机起动过程中不同电压和电流要求。在电机起动过程中,高压固态软起动装置按照预先设定的起动曲线,增加电机的端电压,使电机平滑加速,从而减少电机起动对电网、电机和相连设备的电气和机械冲击。当电机起动达到正常转速后,旁路真空接触器或断路器接通,电机起动完成。电机运行过程中,软起动装置继续监控电机,实时测量电机电流、电压,并提供各种故障保护。

高压固态软起动应采用计算机控制技术和电力电子技术相结合,主回路的开关元件为进口高压大功率晶闸管,通过改变晶闸管的导通角来控制电动机起动电压平稳上升和无触点通断,实现电动机的平稳起动。

压固态软启动柜采用计算机控制技术和电力电子技术相结合,主回路的开关元件采用高压大功率晶闸管,通过控制晶闸管来实现输出电压,起动电流根据起动条件得到控制,实现电动机的平稳起停。高压固态软启动柜通过控制晶闸管可降低加在电机上的电压,然后通过慢慢地控制加在电机上的电压和电流平滑地增加电机转矩,直到电机加速到全速运行,可以有效减小起动电流,同时晶闸管静态、动态均压保护措施,应具有技术先进、结构紧凑、可靠、维护方便等特点。

主控电路的主要由DSP微处理器及CPLD大规模门阵列组成的数字电路组成,它的主要功能是产生触发晶闸管的脉冲指令,晶闸管的触发命令通过数字信号处理器(DSP)来发出。主控电路可以根据信号采集电路采集的电压与电流信号来调整晶闸管的导通角,从而达到调整电机电流的作用,实现对电机的闭环控制,即限流起动。在发出触发脉冲的同时它又可以通过电压电流温度等的反馈信号监视电机及软起动装置本身的运行状态,保护整个系统,确保系统的运行。

主电路由降压主变压器T、晶闸管整流器UR和输出电抗器L,等组成,AT为晶闸管的触发电路,借助电子控制线路(包括反馈电路)以不同方式控制晶闸管导通角,得到所需的外特性。CB为操纵保护电路。基本原理如图3-13所示。该弧焊整流器电磁惯性小,易控制,动特性灵敏、节能、噪声小、省料但电路较复杂。

这是通过暂时关闭开关使晶闸管短路来实现的。电路电流现在流过停止开关而不是通过晶闸管,晶闸管立即关闭,因为SCR电流现在减小到小于保持电流值。停止电机也可以通过使用与晶闸管串联的常闭开关来实现,当按下该开关时,还会暂时阻止电流流过晶闸管足够长的时间以使晶闸管关闭。

晶闸管是一种电流控制型双极型半导体元件,它要求门极的驱动单元类似于一个电流源,能向晶闸管提供一个特别陡直的尖峰电流脉冲,来保证在任何时刻都能够准确可靠的触发晶闸管。所以晶闸管的门极触发脉冲特性对晶闸管的正常有非常强烈的影响。

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