正确选取晶闸管模块、整流管等电力电子器件对确保整机设施的可靠性及降低设施成本具备重要意义。元器件的选取要充分考虑其运行环境、冷却方式、线路型式、负载性质等因素,在确保所选元器件各参数具备裕量的情况下兼顾经济性。
因为电力电子器件的应用领域非常普遍,具体运行形式多样,下边仅就晶闸管模块元器件在整流线路和单项中频逆变线路中的选取给以说明。
整流线路晶闸管的选择
工频整流是晶闸管模块元器件最常见的领域之一。元器件选择主要考虑其额定电压和额定电流。
(1)晶闸管模块器件的正反向峰值电压VDRM和VRRM:应为元器件实际承担最大峰值电压UM的2-3倍,即VDRM/RRM=(2-3)UM。各类整流线路相应的UM值见表1。
(2)晶闸管模块元器件的额定通态电流IT(AV):晶闸管模块的IT(AV)值指的是工频正弦半波平均值,其相对应的有效值ITRMS=1.57IT(AV)。为使元器件在运行过程中不因过热毁坏,流经元器件的实际有效值应在乘于安全系数1.5-2后才能等于1.57IT(AV)。假定整流线路负载平均电流为Id,流经每一个元器件的电流有效值为KId,则所选择元器件的额定通态电流应为:
IT(AV)=(1.5-2)KId/1.57=Kfd*Id
Kfd为计算系数。对控制角α=0O时,各类整流线路下的Kfd值见表1。选用元器件IT(AV)值还应考量元器件散热方式。通常状况下风冷比水冷相同元器件的额定电流值要低;自然冷却状况下,元器件的额定电流会降为标准冷却条件下的3分之一。
表1:整流器件的最大峰值电压UM及通态平均电流计算系数Kfd
注:U2为主电路变压器二次相电压有效值;单项半波电感负载线路带续流二极管。
上述便是西班牙CATELEC对整流线路晶闸管的选择的介绍,CATELEC西班牙提供整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,绝缘式功率模块、功率组件、分立式功率半导体在内的众多功率电子产品是现CATELEC的主营项目。