Come selezionare correttamente i componenti controllati al silicio per forno fusorio ad induzione

La corretta selezione di dispositivi elettronici di potenza come tiristori e raddrizzatori è di grande importanza per garantire l’affidabilità del forno fusorio a induzione e ridurre il costo del forno fusorio a induzione. La selezione dei componenti dovrebbe considerare in modo completo fattori come l’ambiente di utilizzo, il metodo di raffreddamento, il tipo di circuito, le proprietà di carico, ecc. e tenere conto dell’economia a condizione di garantire che i parametri dei componenti selezionati abbiano margini.

Poiché i campi di applicazione dei dispositivi elettronici di potenza sono molto ampi e le forme di applicazione specifiche sono varie, di seguito viene descritta solo la selezione dei componenti a tiristori nei circuiti raddrizzatori e nei circuiti di inverter di frequenza intermedia monofase.

1 Selezione dispositivo circuito raddrizzatore

La rettifica della frequenza di rete è uno dei campi più comunemente utilizzati dei componenti SCR. La scelta dei componenti considera principalmente la sua tensione nominale e la corrente nominale.

(1) Le tensioni di picco avanti e indietro VDRM e VRRM del dispositivo a tiristori:

Dovrebbe essere 2-3 volte la massima tensione di picco UM che il componente effettivamente sopporta, ovvero VDRM/RRM=(2-3)UM . I valori UM corrispondenti ai vari circuiti di rettifica sono riportati nella Tabella 1 .

(2) Corrente IT (AV) nominale in stato di attivazione del dispositivo a tiristori:

Il valore IT (AV) del tiristore si riferisce al valore medio della semionda sinusoidale della frequenza di rete e al suo corrispondente ITRMS effettivo=1.57IT(AV) . Per evitare che il componente venga danneggiato da surriscaldamento durante il funzionamento, il valore effettivo effettivo che attraversa il componente deve essere pari a 1.57IT(AV) dopo essere stato moltiplicato per un fattore di sicurezza di 1.5-2 . Supponendo che la corrente di carico media del circuito raddrizzatore sia Id e che il valore effettivo della corrente che fluisce attraverso ciascun dispositivo sia KId , la corrente nominale in stato di accensione del dispositivo selezionato dovrebbe essere:

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

Kfd è il coefficiente di calcolo. Per l’angolo di controllo α= 0O, ​​i valori Kfd in vari circuiti raddrizzatori sono mostrati nella Tabella 1.

Tabella 1: La massima tensione di picco UM del dispositivo raddrizzatore e il coefficiente di calcolo Kfd della corrente media di stato on

Nota: U2 è il valore effettivo della tensione di fase secondaria del trasformatore di anello principale; il circuito di carico induttivo a semionda singola ha un diodo di ruota libera.

Quando si seleziona il valore IT (AV) del componente, è necessario considerare anche la modalità di dissipazione del calore del componente. In generale, il valore di corrente nominale dello stesso componente del raffreddamento ad aria è inferiore a quello del raffreddamento ad acqua; nel caso di raffreddamento naturale, la corrente nominale del componente deve essere ridotta a un terzo della condizione di raffreddamento standard.