Як правильно вибрати компоненти, керовані кремнієм індукційна плавильна піч

Правильний вибір силових електронних пристроїв, таких як тиристори та випрямлячі, має велике значення для забезпечення надійності роботи індукційної плавильної печі та зниження вартості індукційної плавильної печі. При виборі компонентів слід всебічно враховувати такі фактори, як середовище його використання, спосіб охолодження, тип контуру, властивості навантаження тощо, а також враховувати економічність за умови забезпечення запасів параметрів вибраних компонентів.

Оскільки сфери застосування силових електронних пристроїв дуже широкі, а конкретні форми застосування різноманітні, нижче описано лише вибір тиристорних компонентів у схемах випрямляча та однофазних схем інвертора проміжної частоти.

1 Вибір пристрою схеми випрямляча

Випрямлення частоти живлення є однією з найбільш часто використовуваних областей компонентів SCR. При виборі компонента в основному враховується його номінальна напруга та номінальний струм.

(1) Прямі та зворотні пікові напруги VDRM та VRRM тиристорного пристрою:

Це має бути в 2-3 рази більше максимальної пікової напруги UM, яку фактично несе компонент, тобто VDRM/RRM=(2-3)UM. Значення UM, що відповідають різним схемам випрямлення, наведені в таблиці 1.

(2) Номінальний струм у ввімкненому стані IT (AV) тиристорного пристрою:

Значення IT (AV) тиристора відноситься до середнього значення синусоїди частоти потужності півхвилі і відповідного ефективного ITRMS=1.57IT(AV) . Щоб запобігти пошкодженню компонента в результаті перегріву під час роботи, фактичне ефективне значення, що протікає через компонент, має дорівнювати 1.57IT(AV) після множення на коефіцієнт безпеки 1.5-2. Припускаючи, що середній струм навантаження ланцюга випрямляча дорівнює Id, а ефективне значення струму, що протікає через кожен пристрій, дорівнює KId, номінальний струм у включеному стані вибраного пристрою має бути:

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

Kfd – розрахунковий коефіцієнт. Для кута керування α= 0O значення Kfd для різних схем випрямляча наведені в таблиці 1.

Таблиця 1: Максимальна пікова напруга UM випрямного пристрою та розрахунковий коефіцієнт Kfd середнього струму у включеному стані

Примітка: U2 – ефективне значення напруги вторинної фази трансформатора головного контуру; схема однохвильового індуктивного навантаження має вільний діод.

При виборі значення IT (AV) компонента слід також враховувати режим тепловіддачі компонента. Загалом, значення номінального струму того самого компонента повітряного охолодження нижче, ніж значення водяного охолодження; у разі природного охолодження номінальний струм компонента слід зменшити до однієї третини стандартного режиму охолодження.