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高压机整流KP硅应用中注意事项

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高级技术

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发表于 2021-2-26 18:48:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
所谓的高压机通常指进相电压>380V的统称为高压机。含盖475V,575V,660V,750V,1000V,1100V,1250V,1800V,2100V.等。

较高功率的(650千瓦以上)中频炉三相整流进线电压基本都采用>380V的。这样在相同功率下电压高电流小,相应减小了损耗。为了提高三相电的功率因数可采用Y/△双整流。也叫12脉整流,24脉整流。此类电压下的整流由于电压高对可控硅的要求相应也高。

电流的选择,三相整流电路里通过每个晶闸管的电流是总电流的0.367倍,(平均值)。一般选取>2倍的余量。例:整流输出电流1000A流过晶闸管的电流367A选取367A×2=734A选取额定电流800A的KP晶闸管即可。

电压的选取,在应用中晶闸管承受的是三相进相线电压的峰值,考虑1.5倍电压的系数,因此晶闸管的电压为1.5×2Ua=VDRMVDRRM

例;一进相电压1100V的整流电路选取KP晶闸管的电压为1.5×2×1100V=3300V选用VDRMVDRRM3500V的晶闸管即可。

在应用中注意的事项,由三相全波可控整流电路晶闸管的工作过程可知存在的不利因素主要有换相时的关断过电压,即晶闸管关断过电压(换流过电压,空穴积蓄效应过电压)。晶闸管从导通到阻断时,和开关断开一样,线路电感释放能量产生过电压。由于晶闸管在导通期间,载流子充满原件内部,在关断过程中,管子在反向电压作用下,正向电流下降到零时,原件内部仍残存着载流子。这些载流子在反向电压作用下瞬时出现较大的反向电流,是残存的载流子迅速消失,这时反向电流减小的速度极快即di/dt极大,晶闸管关断过程中电流与管压降变化如图所示,因此即使与原件串联的线路电感L很小,产生的感应电势很大,这个电势与电源电压串联,反向加在已恢复阻断的原件上,可能导致晶闸管的反向击穿。这种由于晶闸管关断引起的过电压,称为关断过电压,数值可达工作电压峰值的5-6倍,所以必须采取保护措施。

措施一,增加阻容吸收回路。

在应用中通常是在每个晶闸管两端并接阻容吸收回路对关断产生的尖峰电压进行吸收,大家都知道电容的基本特性就是两端的电压不能突变。实际应用中整流电路阻容保护的电容容量在1-2uF,电容耐压在晶闸管电压的1.1-1.5倍即可。在实践中得出结论采用CH82型电容效果较好。电阻在15-30欧,功率100-200W,最好是无感电阻。

措施二,电流电压的上升率限止

加到原件上的正向电压上升率du/dt有一定限制。因原件在阻断状态阴极与阳极之间相当于一个电容,若晶闸管突然加上正向电压,便会有一充电电流流过结面,这充电电流流过靠近阴极的PN结时,相当门极有触发电流的作用。因此,如加到晶闸管的正向电压上升率du/dt太大,引起充电电流过大,就会发生晶闸管误导通。为了抑制这种情况的发生一般在整流电路里采用在三相进线入口串入三个电感Lr它对du/dt有抑制作用。

通常在应用中串入电感的Lr在10uH-30uH,高压机进线电感一般选定12-14匝比较合适。有的设备进线电感5匝显然电感量太小,所以造成经常烧整流KP硅。

综上所述在高压机的应用中应注意两点:1,要完善阻容吸收回路,有的厂家用小型的CBB的电容器做为阻容吸收电容,看是好的实际不然,因为电容是在绝缘薄膜上蒸发上去的薄薄一层金属层,一但尖峰脉冲来临有可能突破一点击穿,但此点击穿后该点上的金属蒸发掉了,也就是说电容整体上还是基本完好的,所以对尖峰脉冲的抑制性并不是很牢靠。建议采用CH82电容器。2,进线电感匝数不能少,否则将使整流硅在换相时产生过大的电流电压上升率引起烧硅。




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