Преобразователи сверхбольшой мощности свыше 1 МВт всегда имеют специальное назначение. В них часто используются параллельное и последовательное соединения таблеточных полупроводниковых приборов с водяным или испарительным охлаждением. Они применяются в электроприводах предельной мощности, например в электроприводах вращающихся цементных печей, мельниц, шахтных подъемников, прокатных станов, локомотивов, судов, а также для линий электропередачи сверхвысокого напряжения, в статических компенсаторах и для установок индукционного нагрева. Конструктивно они выполняются в виде ряда шкафов или в виде самостоятельной части строительной конструкции — в специальном климатизированном зале.
При систематизации преобразователей в соответствии с мощностью необходимо учесть, что этот критерий применим только к преобразователям одинакового функционального назначения и с приблизительно одинаковыми техническими параметрами. Например, преобразователь частоты с определенной выходной мощностью будет примерно в 2 раза больше, чем управляемый выпрямитель такой же мощности, так как кроме выпрямителя он содержит еще и такой же или даже больший инвертор. Аналогично этому инвертор с большим диапазоном регулирования будет больше и дороже инвертора той же мощности, но с меньшим диапазоном регулирования. На габариты и цену преобразователя оказывают существенное влияние также климатические условия, степень защиты и другие технические требования.
Систематизация преобразователей в соответствии с особенностями конструкции тесно связана с двумя предыдущими видами систематизации (в соответствии с областью применения и мощностью). Конструкция преобразователей должна отвечать климатическим условиям, в которых они будут работать, и мощности потерь, которую нужно от них отвести. Вопрос о том, нужно ли преобразователь приспособить к условиям окружающей среды или лучше создать соответствующие климатические условия для данного преобразователя, является по существу экономическим вопросом, который решается простым экономическим расчетом. Изготовление преобразователя в исполнении, удовлетворяющем неблагоприятным климатическим условиям, увеличивает его стоимость, однако немало стоит и создание нормальных климатических условий в помещении для преобразователя. Как правило, оказывается дешевле купить обычный серийно выпускаемый преобразователь и разместить его в помещении с нормальными климатическими условиями.
В соответствии с конструкцией преобразователи можно разделить на встраиваемые, компактные, шкафы и камерные.
Встраиваемый преобразователь представляет собой комплектное устройство, которое обычно без всякого защитного кожуха устанавливается и закрепляется внутри оборудования, для которого преобразователь предназначен. Электрические соединения силовых и управляющих цепей обеспечиваются винтовыми зажимами или электрическими разъемами. Встраиваемые преобразователи используются, например, в обрабатывающих и текстильных станках, подъемниках, транспортных механизмах и т. д. Преобразователь в этом случае является неотъемлемой составной частью этого оборудования, он приспособлен к нему своей формой, способом охлаждения, степенью защиты и климатическим исполнением.
Компактная конструкция преобразователя характерна тем, что конструктивные решения ее механической и электрической частей направлены на возможно более тесное размещение всех его элементов и узлов с учетом допустимых расстояний между токоведущими частями и минимальных путей токов утечки по поверхности изоляции. Преобразователь оформляется в виде единой конструкции и закрывается защитным металлическим, а иногда изоляционным кожухом. Силовые и управляющие цепи находятся в тесной близости, иногда прямо на общей панели. Так как компактные преобразователи имеют относительно небольшую мощность потерь, их охлаждение в большинстве случаев выполняется естественным воздушным. Иногда используется небольшой вентилятор для обеспечения хотя бы минимального принудительного движения воздуха в преобразователе. Элементы, в которых возникают наибольшие потери тепла (такие, как диоды, тиристоры, транзисторы, шунты, резисторы и т. п.), иногда крепятся через прокладку к внутренней поверхности кожуха, что обеспечивает тепловой контакт и охлаждение через кожух. В качестве прокладки используются электроизоляционные, но хорошо проводящие тепло пластинки из слюды, полиэтилена или корунда. Большим прогрессом в этом направлении является применение интегральных силовых полупроводниковых модулей с изолированным основанием, которые можно устанавливать непосредственно на стенки кожуха преобразователя, служащие охладителями.
Компактная конструкция отличается от встраиваемой практически только тем, что компактный преобразователь является самостоятельным изделием с собственным кожухом, предназначенным для крепления на стене, в распредустройстве или на оборудовании, которое он питает. Сюда относятся различные зарядные устройства, небольшие преобразователи частоты для питания асинхронных электродвигателей, импульсные преобразователи для регулирования постоянного тока и т. п. Конструкция силовых и управляющих цепей компактного преобразователя разрабатывается специально для данного преобразователя с тем, чтобы обеспечить минимальные массу и габарит и, как правило, не предполагает их использование в преобразователе другого типа или в серии преобразователей с рядом исполнений по мощности. Обычно такие узлы и невозможно выделить из единой конструкции компактного преобразователя.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.