Повышение технических характеристик электрической передачи переменного тока, страница 12

Тип прибора	Преимущества	Недостатки	Удельная стоимость млн. руб. МВт
Традиционный тиристор	Самые низкие потери в ключевом состоянии. Самая высокая перегрузочная способность. Высокая надёжность. Легко соединяются параллельно и последовательно.	Не способен к принудительному запиранию по управляющему электроду. Низкая рабочая частота.
GTO	Способность к управляемому запиранию. Сравнительно высокая перегрузочная способность. Возможность последовательного соединения. Рабочие частоты до 250 Гц при напряжении до 4 Кв.	Высокие потери во включённом состоянии. Очень большие потери в системе управления. Сложные системы управления и передачи энергии на потенциал. Большие потери на переключение.
IGCT	Способность к управляемому запиранию. Перегрузочная способность та же, что и у GTO. Низкие потери во включённом состоянии на переключение. Рабочая частота – до единиц, кГц. Встроенный блок управления. Возможность последовательного соединения.	Не выявлены из – за отсутствия достаточного опыта эксплуатации.
PP HV IGBT	Способность к управляемому запиранию. Самая высокая рабочая частота (до 10 кГц). Простая неэнергоёмкая система управления. Встроенный драйвер.	Очень высокие потери во включённом состоянии.

тиристоры на основе серии Т 453 на ток 630 А, напряжение 1300 В, время выключения 20-25 мкс Т 453-630-13, t_q = 20, 25, 32 мкс;

асимметричные тиристоры на базе серии Т 353, с рабочим напряжением 2000—2500 В, на ток 630—800 А, с временем выключения до 20 мкс ТА 453-630, 800-20, t_q < 20 мкс;

быстродействующие частотно-импульсные ти­ристоры на токи от 200 до 1250 А, рабочим на­пряжением до 2000 В, временем выключения 12—40 мкс, с рабочей частотой до 10 кГц.

Для специальных заказов могут поставляться ти­ристоры с более сложным сочетанием параметров.

2.1. Запираемые тиристоры

     В настоящее время ОАО "Электровыпрями­тель" серийно производит 3 типа запираемых тиристоров на токи 630—1000 А, напряжение до 2400 В двух конструктивных исполнениях — се­рии 143 и 153 из унифицированного таблеточ­ного ряда. Тиристоры разработаны в 1993 г. и предназ­начались для использования в частотно-регули­руемом асинхронном электроприводе. В насто­ящее время применяются для комплектации вы­пускаемых заводом преобразователей серии ПЧ ТТЛ, используемых в насосном и вентилятором асинхронном приводе коммунальных и промыш­ленных объектов. К сожалению, в 1992—1996 гг. запира­емые тиристоры не нашли применения в электрооборудовании подвижного соста­ва МПС, хотя уже в то время был разра­ботан запираемый тиристор на ток 2500 А, напряжение 4500 В. Это был наиболее трудный период в промышленности и экономике. Отсут­ствие коммерческого спроса не позволя­ло осуществить освоение этого самого мощного тиристора.

     В феврале 1997 г. ВЭЛНИИ и АО "Электровыпрямитель" приняли совмес­тное решение об использовании запира­емых тиристоров в импульсном регуля­торе напряжения тягового преобразова­теля и ПСН пассажирского электровоза переменного тока ЭП-100. Это запира­емый тиристор на ток 1500—2000 А, напряжение 5000 В.

     Дальнейшие исследования в области запираемых тиристоров — тиристоры вто­рого поколения, которые могут работать с малыми емкостями демпферной (снабберной) цепи или без нее — так называ­емый GCT-тиристор. Освоение таких ти­ристоров позволит применить их на бо­лее высоких частотах.

     Известно, что применение запираемых тиристоров на частотах более 500 Гц ос­ложняется большими потерями энергии в снабберных цепях и в самом тиристо­ре в процессе выключения. В низковольтных (до 1200 В) тирис­торах эти потери довольно приемлемы.

Перспективные разработки тиристоров

Таблица 3

Параметры	Типы тиристоров
	ЗТ 173-2000	ЗТА 173-3000	ЗТД 193-3000	ЗТА 193-4000	ЗТФ 193-3000
Диаметр Si, мм	76	76	100	125	125
VDRM	5000	4500	4500	6000	4500
VRRM	5000	20	-	20	20
ITQRM, А	2000	3000	3000	4000	3000
IRC(AV) , А	-	-	1000	-	-
Cs	3	3,5	3	4	-
Ls	0,25	0,2	0,2	0,25	-
Особенности	-	-	Встроенный диод обратного тока		Объединён в одно устройство с блоком управления Может работать без снаббера
Малая ёмкость снабберной цепи

Примечание: ЗТД – запираемый тиристор – диод; ЗТА - запираемый тиристор без обратной блокирующей способности; ЗТФ - запираемый тиристор с форсированным выключением (зарубежное обозначение GCT).

Серийные запираемые тиристоры ОАО «Электоровыпрямитель»

Таблица 4