Основными элементами в модулях являются IGBT-чипы, изготовленные по NPT технологии. IGBT-транзисторы, изготовленные по этой технологии, обладают высокой du/dtстойкостью, практически прямоугольной областью безопасной работы, что обеспечивает надежную работу приборов при предельных загрузках по току и напряжению. Эти транзисторы имеют положительный температурный коэффициент напряжения насыщения, что позволяет успешно использовать IGBT-модули в параллельных соединениях. Особенностью наших модулей является низкое время спада тока при выключении, а также очень низкие и практически не зависящие от температуры остаточные токи. Это особенно важно при работе транзисторов на высоких частотах.Планируется выпускать модули, выполненные по одно и двухключёвой схемам, а также по схеме прерывателя тока (чоппера). Транзисторы шунтируются диодами оборотного тока, в качестве которых используются супербыстровосстанавливающиеся диоды с "мягким" восстановлением.
IGBT-модули первого конструктивного исполнения (ширина модуля 34 мм) рассчитаны на токи 25, 50 и 75 А и предназначены для инверторов мощностью от 2 до 15 кВт. Модули второго конструктивного исполнения (ширина модуля 62 мм) рассчитаны на токи 100, 150 и 200 А и применяются в инверторах мощностью от 20 до 60 кВт. И самые мощные в этом ряду IGBT-модули третьего исполнения (ширина 62 мм) на токи 200, 320 и 400 А могут применяться в инверторах мощностью от 60 до 200 кВт. Завод приступил к подготовке производства мощного высоковольтного IGВТ-модуля на ток до 1200 А и напряжение до 3300 В. Этот модуль может быть использован для тяговых электроприводов транспорта и в других электроприводах переменного тока большой мощности. Проводится также разработка IGBT-транзистора таблеточной конструкции с прижимными контактами, что позволит увеличить съем тепла с элемента, еще более повысить рабочий ток и напряжение транзистора, улучшить технические параметры мощных инверторов.
Одновременно с освоением производства IGBT-модулей завод готовит к выпуску серию частотных диодов, которые могут быть использованы в снабберных цепях и в качестве диодов обратного тока, например, в схемах инверторов с IGBT-модулями, а также в схемах чопперов для коррекции коэффициента мощности. Эти диоды характеризуются низким временем обратного восстановления и "мягким" спадом тока обратного восстановления. Рабочая частота, на которой работают эти диоды, до 30 кГц.
Диоды, так же как и IGBT-транзисторы, будут поставляться в модульной конструкции в беспотенциальном исполнении как по схеме единичного диода, так и по полумостовой схеме. Подготовлены к выпуску диоды на токи от 20 до 200 А, напряжение до 1200 В. Завод планирует выпускать частотные диоды в третьем конструктивном исполнении (ширина модуля 62 мм) на токи до 500 А, напряжение до 1700 В.
2.3. Инверторы напряжения для преобразователей
частоты и электроприводов различного
назначения
По принципу своей работы преобразователи такого типа должны содержать обратно включенные диоды параллельно каждому плечу инвертора. В таком случае наличие встроенных диодов в базовых приборах удобно: облегчается процесс конструирования, улучшаются массогабаритные показатели, несколько снижаются суммарные потери в полупроводниковых приборах преобразователя в целом.
Таким образом, в настоящее время на мировом рынке представлена широкая и быстро меняющаяся номенклатура силовых полупроводниковых приборов. Их конструкция становится все более совершенной, мощность неуклонно возрастает. Появляется все больше альтернативных вариантов силовых ключей для применения в том или ином преобразователе. Правильный выбор базового силового прибора определяет конструктивные, функциональные и стоимостные преимущества устройства по сравнению с аналогами, использующими в своей главной схеме менее удачные для данного случая приборы.
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ТЯГОВЫХ
СТАТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
3.1. Особенности эксплуатации статических
преобразователей подвижного состава
Статическим преобразователем подвижного состава тяговым статическим преобразователем (ТСП) называется преобразователь или регулятор потока электрической энергии, предназначенный для эксплуатации на подвижном составе. Условия эксплуатации ТСП существенно отличаются от условий эксплуатации стационарных преобразователей аналогичного назначения. Уровень напряжения в контактной сети в процессе движения электроподвижного состава (ЭПС) по фидерной зоне может значительно отличаться от номинального. Например, в контактной сети постоянного тока напряжение изменяется в диапазоне от 2,4 до 4,0 кВ, а в контактной сети однофазного переменного тока — в диапазоне от 19 до 29 кВ. При этом меньший уровень напряжения контактной сети достаточно часто совпадает во времени с наибольшей нагрузкой тяговых двигателей и другого электрооборудования и наоборот. Поэтому элементы, комплектующие тяговые преобразователи, рассчитывают на напряжение, обусловленное верхним граничным значением напряжения контактной сети, и в то же время отдельные узлы преобразователей, в частности, узлы принудительной коммутации должны обеспечивать надежную коммутацию токов в преобразователе при минимальном уровне напряжения контактной сети, но при максимальном токе нагрузки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.