《電子技術(shù)應(yīng)用》
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智能晶閘管在電氣控制中的應(yīng)用
摘要: 所謂ITPM就是將晶閘管主電路與移相觸發(fā)電路以及具有控制功能的電路封裝在同一外殼內(nèi)的新型模塊。最新ITPM的移相觸發(fā)電路為全數(shù)字電路,,功能電路由單片機(jī)完成,,并且內(nèi)置有多路電流、電壓,、溫度傳感器,,通過模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤,進(jìn)行各種功能和電氣參數(shù)設(shè)定,,并可進(jìn)行LED或LCD顯示,。模塊的每支芯片的電流已達(dá)1000A,電壓達(dá)1600~2200V,,該模塊實(shí)際上已是一個(gè)準(zhǔn)電力電子裝置,,不論在體積、容量,、功能,、智能化程度以及可靠性等方面與傳統(tǒng)裝置相比都有很大優(yōu)勢,且安裝,、使用特別方便,。毫無疑問,有了這種模塊,,今后將會(huì)使配電系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣控制發(fā)生重大變化。
Abstract:
Key words :

晶閘管自1957年問世以來,,隨著半導(dǎo)體技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,,使其在電氣控制領(lǐng)域中發(fā)揮了很大的作用。但是,,過去人們只能以分立器件的形式把晶閘管用在各種電氣控制裝置中,,由分立器件組成的電路復(fù)雜、體積大,,安裝調(diào)試麻煩,,可靠性也較差。晶閘管智能模塊ITPM(IntelligentThyristorPowerModule)的出現(xiàn),,從根本上解決了上述難題,,使晶閘管的應(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。

  
所謂ITPM就是將晶閘管主電路與移相觸發(fā)電路以及具有控制功能的電路封裝在同一外殼內(nèi)的新型模塊,。最新ITPM的移相觸發(fā)電路為全數(shù)字電路,,功能電路由單片機(jī)完成,并且內(nèi)置有多路電流,、電壓,、溫度傳感器,通過模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤,進(jìn)行各種功能和電氣參數(shù)設(shè)定,,并可進(jìn)行LED或LCD顯示,。模塊的每支芯片的電流已達(dá)1000A,電壓達(dá)1600~2200V,,該模塊實(shí)際上已是一個(gè)準(zhǔn)電力電子裝置,,不論在體積、容量,、功能,、智能化程度以及可靠性等方面與傳統(tǒng)裝置相比都有很大優(yōu)勢,且安裝,、使用特別方便,。毫無疑問,有了這種模塊,,今后將會(huì)使配電系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣控制發(fā)生重大變化,。
  
ITPM的應(yīng)用范圍
  
較為完整的ITPM一般由電力晶閘管,移相觸發(fā)器,,軟件控制的單片機(jī),,電流、電壓,、溫度傳感器以及操作鍵盤,,LED或LCD顯示等部分組成。如圖1所示,。


圖1ITPM的完整示意圖
  
可以看出,,除去受電力晶閘管容量的限制外,這樣的ITPM已不是一般傳統(tǒng)晶閘管裝置所能比擬的,。它有相當(dāng)高的智能水平和適應(yīng)性,。因此,它在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制中迅速得到推廣應(yīng)用,。
  
在直流電機(jī)調(diào)速方面,,單個(gè)ITPM可組成一不可逆雙閉環(huán)直流調(diào)速器,兩個(gè)ITPM可以組成一可逆四象限運(yùn)行的調(diào)速器,。如圖2所示,。


圖2由ITPM組成的直流調(diào)速器

ITPM用在低同步交流串級(jí)調(diào)速中如圖3所示。用六個(gè)ITPM非常方便地組成的交交變頻系統(tǒng)如圖4所示,。



圖3由ITPM組成的串級(jí)調(diào)速器

圖4由ITPM組成的交-交變頻系統(tǒng)
  
在電源和控制方面更有著廣泛的應(yīng)用,。其中加速器穩(wěn)壓穩(wěn)流電源,如圖5所示,。軟啟動(dòng)器,、節(jié)能運(yùn)行控制器應(yīng)用如圖6所示,。另外還有在固態(tài)接觸器、繼電器,,工業(yè)電熱控溫,、各種半導(dǎo)體專用設(shè)備精密控溫,中,、高頻熱處理電源,,電焊設(shè)備(整流焊機(jī)、二次整流焊機(jī),、逆變焊機(jī)),,激光電源,勵(lì)磁電源,,電鍍,、電解電源,機(jī)械電子設(shè)備電源,,以及在城市無軌,、電動(dòng)牽引,港口輪船起貨機(jī),,風(fēng)機(jī),,水泵,軋機(jī),,龍門刨,,大型吊車驅(qū)動(dòng),超低頻鋼水溶化電源,,造紙,,紡織,城市供水,、污水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用,可以說ITPM在配電系統(tǒng)內(nèi)的各電氣控制領(lǐng)域都有作為,。


圖5由ITPM組成的直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源

圖6由ITPM組成的交流電機(jī)軟啟動(dòng)
  
ITPM的應(yīng)用意義
  
ITPM是電力電子產(chǎn)品數(shù)字化,、智能化、模塊化的集中體現(xiàn),,高度展示了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電氣控制中的作用,。ITPM不僅可以用在較為復(fù)雜的控制場合,而且用在一般開關(guān)控制場合更是它的一大優(yōu)勢,,由于其具有極快的開關(guān)速度和無觸點(diǎn)關(guān)斷等特點(diǎn),,將會(huì)使控制系統(tǒng)的質(zhì)量和性能大為改善。廣泛和大量地應(yīng)用ITPM會(huì)節(jié)省大量的金屬材料,,并使其控制系統(tǒng)的體積大大減少,,還可使非常復(fù)雜的多個(gè)電氣控制系統(tǒng)變得非常簡單,。用計(jì)算機(jī)集中控制,實(shí)現(xiàn)信息化管理,,且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用很低,。ITPM節(jié)能效果非常明顯,這對(duì)環(huán)保很有意義,。
 

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