Jak prawidłowo dobrać komponenty kontrolowane krzemem? piec do topienia indukcyjnego

Prawidłowy dobór urządzeń energoelektronicznych takich jak tyrystory i prostowniki ma ogromne znaczenie dla zapewnienia niezawodności pieca indukcyjnego do topienia i obniżenia kosztów pieca indukcyjnego do topienia. Dobór komponentów powinien kompleksowo uwzględniać takie czynniki jak środowisko użytkowania, sposób chłodzenia, rodzaj obwodu, właściwości obciążenia itp. oraz uwzględniać ekonomię pod warunkiem zapewnienia marginesów parametrów wybranych komponentów.

Ponieważ obszary zastosowań urządzeń energoelektronicznych są bardzo szerokie, a specyficzne formy zastosowań są różne, poniżej opisano tylko dobór elementów tyrystorowych w obwodach prostownikowych i jednofazowych obwodach przemienników częstotliwości pośrednich.

1 Wybór urządzenia obwodu prostownika

Prostowanie częstotliwości zasilania jest jedną z najczęściej wykorzystywanych dziedzin komponentów SCR. Dobór komponentów uwzględnia głównie jego napięcie znamionowe i prąd znamionowy.

(1) Szczytowe napięcie w przód i w tył VDRM i VRRM urządzenia tyrystorowego:

Powinno to być 2-3 razy większe od maksymalnego napięcia szczytowego UM, które faktycznie przenosi komponent, czyli VDRM/RRM=(2-3)UM . Wartości UM odpowiadające różnym obwodom prostowniczym są pokazane w Tabeli 1 .

(2) Znamionowy prąd w stanie IT (AV) urządzenia tyrystorowego:

Wartość IT (AV) tyrystora odnosi się do średniej wartości półfali sinusoidalnej o częstotliwości sieciowej i odpowiadającej jej efektywnej wartości ITRMS=1.57IT(AV) . Aby zapobiec uszkodzeniu elementu w wyniku przegrzania podczas pracy, rzeczywista efektywna wartość przepływająca przez element powinna wynosić 1.57IT(AV) po pomnożeniu przez współczynnik bezpieczeństwa 1.5-2. Zakładając, że średni prąd obciążenia obwodu prostownika wynosi Id, a efektywna wartość prądu płynącego przez każde urządzenie to KId, znamionowy prąd pracy wybranego urządzenia powinien wynosić:

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

Kfd to współczynnik obliczeniowy. Dla kąta sterowania α=0O wartości Kfd w różnych obwodach prostownikowych przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1: Maksymalne napięcie szczytowe UM prostownika i współczynnik obliczeniowy Kfd średniego prądu w stanie załączenia

Uwaga: U2 jest wartością skuteczną napięcia fazy wtórnej transformatora pętli głównej; Obwód obciążenia indukcyjnego z pojedynczą półfalą ma diodę gaszącą.

Przy doborze wartości IT komponentu (AV) należy również wziąć pod uwagę tryb rozpraszania ciepła komponentu. Generalnie, prąd znamionowy tego samego składnika chłodzenia powietrzem jest niższy niż chłodzenia wodą; w przypadku naturalnego chłodzenia prąd znamionowy elementu należy zredukować do jednej trzeciej standardowych warunków chłodzenia.