《电子技术应用》
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PIM晶闸管功率组件的应用
摘要: 摘要:本文介绍了新产品PIM晶闸管功率组件的原理结构:PIM系列产品把功率元件散热系统的各结构部件有机地组合为一体化,其电气系统集合了:晶闸管和续流二极管、控制接口、过压吸收保护电路、电流取样(分流器)、温度监视报警等等。文中指出:在整流、励磁设备的生产制造实践表明,新产品在性能、性价比、易用性、互
Abstract:
Key words :

 1.传统的晶闸管安装作业方式

电力半导体功率元件(晶闸管、二极管、IGBT等)是电力装备的核心器件,应用非常广泛,是国民经济生产运行的重要电气部件。
对于设备用户和电器成套设备制造企业,必须需要装配晶闸管等功率器件及周边电路。传统的功率器件的安装作业,要进行繁杂的组装、接线和调试,涉及到二十个工序,使设备用户或制造商的成本很高,而质量和工效低。比如在笔者的企业里,传统的晶闸管电路的安装工序如下:
可见传统安装作业的工作量是费时和繁杂的。后来我们采用了国产新产品PIM-系列的晶闸管功率组件产品,只需要一个采购工序,原来的二十多个工序的工作全免了,生产效率和产品质量都有了很大的提高。
2.PIM-系列的晶闸管功率集成组件的功能
PIM系列产品把功率元件散热系统的各结构部件(可控硅等功率器件、散热器、风机、风道壳体、)有机地组合为一体化,体积重量和散热效率大为提高。
其电气系统集合了:晶闸管和续流二极管、控制接口、过压吸收保护电路、电流取样(分流器)、温度监视报警,高端产品还可以选用的智能风机、微机监控的功能。PIM系列产品为国家专利产品,专利号ZL 2009 2 0237972.7
功能结构如下图。
3   PIM组件的电气原理及技术特性
系列产品有整流、调压、单相多相、全控半控、全波半波等类别功能,多种用途供用户选择。
   输入整流电源:3相50/60 Hz,线电压最大值可达400V。辅助电源(冷却风机)电压AC 220V。
输出电流:从额定数十安到千安。 
输入控制脉冲:峰值6V/50mA;3(6)相脉冲或各间隔120(60)˚,移相范围 ɑ=0~180˚。
保护功能: 
三重RC过压吸收保护电路:与整流元件并联的换相过电压的吸收,与整流电源并联的操作过电压的吸收以及dv/dt的抑制,与直流输出并联的操作过电压的吸收;
压敏电阻SPD电涌保护;
整流器件温度监视,散热器大于70℃报警信号输出。
PIM-系列产品的种类很多,笔者只举出三相全波半控晶闸管组件PIM-TD-600/16-D-3F2-B的内部电气原理(图3),标称输出为600A/1600V, 连续整流输出为200A.
 
 

 
4.应用电路      
 下图为使用PIM晶闸管组件产品在同步发电机励磁系统的一个应用. 励磁装置采用三相全波半控整流组件,投运后励磁运行状态稳定,组件冷却散热效果很好。
 
5.使用效果
   整流、励磁设备的生产制造实践表明,PIM晶闸管功率集成组件在性能、性价比、易用性、互换性、先进性、可靠性各方面都全面优越于传统技术工艺的产品。
  一般的整流设备,对晶闸管等器件的过压保护是一个薄弱的环节,运行日久后硅元件失去保护,容易受到雷电大气过电压或操作过电压击穿失效。而PIM产品是专业设计生产,保护参数对不同的工作条件作了针对性的优化,长期运行的可靠性比较高。
我公司自采用了此器件后,工作效率大为提高。整流励磁的成套产品在性能和质量都得到很大的改善。
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