Cách chọn chính xác các thành phần được kiểm soát bằng silicon cho lò nấu chảy cảm ứng

Việc lựa chọn chính xác các thiết bị điện tử công suất như thyristor và bộ chỉnh lưu có ý nghĩa rất lớn để đảm bảo độ tin cậy của lò nấu chảy cảm ứng và giảm giá thành của lò nấu chảy cảm ứng. Việc lựa chọn các thành phần cần xem xét toàn diện các yếu tố như môi trường sử dụng, phương pháp làm mát, loại mạch, đặc tính tải, v.v. và tính đến tính kinh tế với điều kiện đảm bảo rằng các thông số của các thành phần được chọn có biên độ.

Do lĩnh vực ứng dụng của thiết bị điện tử công suất rất rộng và các dạng ứng dụng cụ thể cũng đa dạng, nên phần sau đây chỉ mô tả việc lựa chọn linh kiện thyristor trong mạch chỉnh lưu và mạch nghịch lưu tần số trung gian một pha.

1 Rectifier circuit device selection

Chỉnh lưu tần số nguồn là một trong những lĩnh vực được sử dụng phổ biến nhất của các thành phần SCR. Việc lựa chọn thành phần chủ yếu xem xét điện áp danh định và dòng điện danh định của nó.

(1) Điện áp đỉnh thuận và nghịch VDRM và VRRM của thiết bị thyristor:

Nó phải bằng 2-3 lần điện áp đỉnh tối đa UM mà thành phần thực sự chịu, nghĩa là, VDRM / RRM = (2-3) UM. Các giá trị UM tương ứng với các mạch chỉnh lưu khác nhau được thể hiện trong Bảng 1.

(2) IT hiện tại trạng thái định mức (AV) của thiết bị thyristor:

Giá trị IT (AV) của thyristor đề cập đến giá trị trung bình của nửa sóng sin tần số nguồn và ITRMS hiệu dụng tương ứng của nó = 1.57IT (AV). Để ngăn linh kiện bị hỏng do quá nhiệt trong quá trình hoạt động, giá trị hiệu dụng thực tế chạy qua linh kiện phải bằng 1.57IT (AV) sau khi nhân với hệ số an toàn 1.5-2. Giả sử rằng dòng tải trung bình của mạch chỉnh lưu là Id và giá trị hiệu dụng của dòng điện chạy qua mỗi thiết bị là KId, dòng điện trên trạng thái danh định của thiết bị được chọn phải là:

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

Kfd là hệ số tính toán. Đối với góc điều khiển α = 0O, ​​các giá trị Kfd trong các mạch chỉnh lưu khác nhau được thể hiện trong Bảng 1.

Bảng 1: Điện áp đỉnh cực đại UM của thiết bị chỉnh lưu và hệ số tính toán Kfd của dòng điện trạng thái trung bình

Chú ý: U2 là giá trị hiệu dụng của điện áp pha thứ cấp của máy biến áp nối tiếp chính; mạch tải cảm ứng nửa sóng đơn có một diode tự do.

Khi chọn giá trị IT (AV) của linh kiện, chế độ tản nhiệt của linh kiện cũng cần được xem xét. Nói chung, giá trị dòng điện danh định của cùng một bộ phận làm mát bằng không khí thấp hơn giá trị dòng điện làm mát bằng nước; trong trường hợp làm mát tự nhiên, dòng điện danh định của bộ phận phải giảm xuống một phần ba điều kiện làm mát tiêu chuẩn.