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感應熔煉爐如何正確選擇可控矽元件

如何正確選擇可控矽元件 感應熔煉爐

正確選用可控矽、整流器等電力電子器件,對保證感應熔煉爐的可靠性,降低感應熔煉爐的成本具有重要意義。 元器件的選擇應綜合考慮其使用環境、冷卻方式、電路類型、負載特性等因素,在保證所選元器件參數有餘量的情況下兼顧經濟性。

由於電力電子器件的應用領域非常廣泛,具體應用形式也多種多樣,下面只對整流電路和單相中頻逆變電路中晶閘管元件的選用進行說明。

1 整流電路器件選型

工頻整流是可控矽元件最常用的領域之一。 元件選擇主要考慮其額定電壓和額定電流。

(1)晶閘管器件的正向和反向峰值電壓VDRM和VRRM:

應為元件實際承受的最大峰值電壓UM的2-3倍,即VDRM/RRM=(2-3)UM。 各種整流電路對應的UM值如表1所示。

(2) 晶閘管裝置的額定通態電流 IT (AV):

晶閘管的IT(AV)值是指工頻正弦半波的平均值,其對應的有效ITRMS=1.57IT(AV)。 為防止元件在運行過程中因過熱而損壞,流過元件的實際有效值乘以1.57-1.5的安全係數後應等於2IT(AV)。 假設整流電路的平均負載電流為 Id,流過每個器件的電流有效值為 KId,則所選器件的額定通態電流應為:

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

Kfd 是計算係數。 在控制角α=0°時,各種整流電路下的Kfd值如表1所示。

表1:整流器件的最大峰值電壓UM和平均通態電流的計算係數Kfd

整流電路 單相半波 單雙半波 單橋 三相半波 三相橋 帶平衡電抗器

雙反星

UM U2 U2 U2 U2 U2 U2
感性負載 0.45 0.45 0.45 0.368 0.368 0.184

注:U2為主迴路變壓器二次相電壓有效值; 單半波感性負載電路有一個續流二極管。

在選擇元件IT(AV)值時,還要考慮元件的散熱方式。 一般來說,風冷相同部件的額定電流值低於水冷; 在自然冷卻的情況下,組件的額定電流應降低到標準冷卻條件的三分之一。