CC BY
47SEMiSTART.
Плавный пуск — проще простого
Жесткая конкуренция на рынке силовых полупроводниковых приборов заставляет производителей силовых компонентов постоянно улучшать параметры компонентов, совершенствовать технологию, разрабатывать совершенно новые поколения элементов с уникальными характеристиками. Производители постоянно борются за снижение габаритов силовых модулей, повышение степени интеграции и их «интеллекта». У современного разработчика нет времени на схемотехнику, он хочет иметь максимально законченный силовой блок и заниматься только отработкой алгоритмов управления.
Михаил ЕРМАКОВ
Michael.Ermakov@semikron.com
Новый силовой тиристорный модуль 8ЕМ18ТЛКТ разработан инженерами компании 8ЕМ1КК0Ы и представляет собой готовую силовую часть одной фазы системы плавного пуска — тиристорный ключ по встречно-параллельной схеме. Новый силовой компонент разработан специально для применения в таких устройствах, как системы пуска асинхронных электродвигателей и имеет низкую стоимость. Основное преимущество нового решения — компактность. Модули 8ЕМ18ТЛИТ уже доступны для разработчиков и серийных поставок.
Асинхронный электродвигатель (АД) с короткозамкнутым ротором — самый распространенный тип электродвигателей, применяемых в промышленности. На среднем промышленном предприятии парк приводов с использованием асинхронных электродвигателей достигает порой сотен, а то и тысяч единиц. И если у двигателей малой мощности проблем с пуском обычно не бывает, то для электромоторов средней и большой мощности (от 75 кВт и выше) прямое включение приводит к возникновению значительных пусковых токов, а момент двигателя при
этом может превысить допустимое значение. Кроме того, резкое изменение момента при наличии люфта и зазоров приводит к динамическому удару в трансмиссии привода.
Величина пускового тока для большинства асинхронных двигателей лежит в пределах 4-7 1ном и зависит от множества параметров электродвигателя (активное сопротивление обмоток, количество полюсов двигателя, величина зазора между ротором и статором, количество и форма пазов для укладки обмоток, конструкция «беличьей клетки», обмотки ротора и т. д.).
Недостатки прямого пуска очевидны:
1) снижение срока службы коммутационных аппаратов;
2) снижение срока службы самого двигателя;
3) перегрузка питающей сети (трансформатора подстанции), особенно если есть вероятность одновременного запуска двигателей, питающихся от одного трансформатора;
4) падение напряжения в сети, что негативно влияет как на сам процесс запуска двигателя, так и на остальных потребителей электрической энергии;
5) резкое изменение момента двигателя приводит к дополнительному износу трансмиссии привода, динамическим ударам в технологическом оборудовании. Тиристорное устройство плавного пуска или так называемый «плавный пускатель» является самым распространенным решением проблемы прямого пуска.
Новый силовой тиристорный модуль 8ЕМ18ТЛИТ разработан инженерами компании 8ЕМ1КК0Ы и представляет собой готовую силовую часть одной фазы системы плавного пуска — тиристорный ключ по встречно-параллельной схеме. Новый силовой компонент разработан специально для применения в таких устройствах, как системы пуска асинхронных электродвигателей.
Конструкция модуля очень проста. Два тиристорных кристалла, включенных встречно-параллельно, зажаты между двумя массивными алюминиевыми радиаторами с двойным оребрением, имеющими хорошо развитую поверхность. Радиаторы позволяют эффективно отводить выделяющееся тепло и быстро охлаждают кристаллы тиристоров в паузах между пусками, а также одновременно являются силовыми выводами модуля.
Прижимная технология, используемая в производстве новых модулей, обеспечивает повышенную стойкость к термоциклирова-нию, а следовательно, надежность и долговечность системы в тяжелых условиях эксплуатации при частых пусках электродвигателей. Очень низкое тепловое сопротивление наделяет тиристорные модули небывалой перегрузочной способностью и объясняет высокую эффективность и компактность готовой системы плавного пуска. Тепловое сопротивление модулей 8ЕМ18ТЛИТ более чем в два раза меньше стандартных тиристорных модулей 8ЕМ1РЛСК с аналогичными кристаллами.
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 6 '2008
Таблица. Основные характеристики модулей вЕМівТАРТ
SKKQ 560 SKKQ 800 SKKQ 1200 SKKQ 1500 SKKQ 3000
1ОТ| (20 с), А 560 800 1225 1500 3080
I ТБМ, А 5700 5 700 9500 17 000 30 000
Кцп (гб), К/Вт 0,106 0,106 0,066 0,037 0,026
Модули 8ЕМІ8ТЛИТ выпускаются на пять номиналов пусковых токов и в трех различных корпусах (рисунок). Следует специально отметить тот факт, что данные модули нормируются на кратковременный (пусковой) ток в течение 20 с. Это обусловлено применением модулей вЕМівТЛИТ — системы плавного пуска асинхронных двигателей. Сразу после успешного пуска электродвигателя тиристорные ключи шунтируются контактами пускателя. Основные характеристики модулей ЗЕМівТЛИТ приведены в таблице.
Основные преимущества при использовании вЕМівТЛИТ очевидны:
• высокий максимальный ток перегрузки (низкое тепловое сопротивление);
• долговечность благодаря прижимной технологии;
компактность и самодостаточность конструкции, простота использования (нет необходимости в дополнительных радиаторах);
низкая цена: по цене обычного тиристорного модуля разработчик получает готовые к использованию тиристорные ключи с радиаторами охлаждения; ключи уже нормированы на пусковые токи для использования в системах плавно-
го пуска, нет необходимости в дополнительных расчетах.
Все вышеперечисленные особенности новых модулей 8ЕМ18ТЛЯТ позволяют российским производителям не только поднять свои устройства на новый уровень эффективности и компактности, но и сэкономить время (и деньги) на разработку тиристорных устройств плавного пуска нового поколения. ■
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 6 '2008
www.kit-e.ru
