Jak správně vybrat komponenty řízené křemíkem pro indukční tavicí pec

Správný výběr výkonových elektronických zařízení, jako jsou tyristory a usměrňovače, má velký význam pro zajištění spolehlivosti indukční tavicí pece a snížení nákladů na indukční tavicí pec. Výběr komponent by měl komplexně zohledňovat faktory, jako je prostředí jeho použití, způsob chlazení, typ okruhu, vlastnosti zátěže atd., a zohledňovat hospodárnost pod podmínkou, že parametry vybraných komponent budou mít rezervy.

Protože oblasti použití výkonových elektronických zařízení jsou velmi široké a specifické aplikační formy jsou různé, dále popisuje pouze výběr tyristorových součástek v obvodech usměrňovačů a obvodech jednofázových mezifrekvenčních měničů.

1 Výběr zařízení obvodu usměrňovače

Usměrnění napájecího kmitočtu je jednou z nejčastěji používaných oblastí komponentů SCR. Při výběru komponentu se zohledňuje především jeho jmenovité napětí a jmenovitý proud.

(1) Dopředné a zpětné špičkové napětí VDRM a VRRM tyristorového zařízení:

Mělo by to být 2-3násobek maximálního špičkového napětí UM, které součást skutečně nese, to znamená VDRM/RRM=(2-3)UM . Hodnoty UM odpovídající různým usměrňovacím obvodům jsou uvedeny v tabulce 1 .

(2) Jmenovitý proud IT (AV) v zapnutém stavu tyristorového zařízení:

Hodnota IT (AV) tyristoru se vztahuje k průměrné hodnotě sinusové půlvlny výkonové frekvence a její odpovídající efektivní ITRMS=1.57IT(AV) . Aby se zabránilo poškození součásti přehřátím během provozu, měla by se skutečná efektivní hodnota protékající součástí po vynásobení bezpečnostním faktorem 1.57-1.5 rovnat 2IT(AV). Za předpokladu, že průměrný zatěžovací proud obvodu usměrňovače je Id a efektivní hodnota proudu protékajícího každým zařízením je KId , jmenovitý proud vybraného zařízení v zapnutém stavu by měl být:

IT(AV)=(1.5-2)KId/1.57=Kfd*Id

Kfd je koeficient výpočtu. Pro řídicí úhel α= 0O jsou hodnoty Kfd pro různé obvody usměrňovače uvedeny v tabulce 1 .

Tabulka 1: Maximální špičkové napětí UM usměrňovacího zařízení a výpočtový koeficient Kfd průměrného proudu v zapnutém stavu

Poznámka: U2 je efektivní hodnota napětí sekundární fáze transformátoru hlavní smyčky; jediný půlvlnný indukční zátěžový obvod má volnoběžnou diodu.

Při výběru hodnoty IT komponenty (AV) je třeba vzít v úvahu také režim odvodu tepla komponenty. Obecně je hodnota jmenovitého proudu stejné součásti vzduchového chlazení nižší než u vodního chlazení; v případě přirozeného chlazení by měl být jmenovitý proud součásti snížen na jednu třetinu standardních podmínek chlazení.