普通晶閘管SCR 曾稱可控硅,它有三個(gè)極:陽(yáng)極,陰極和門(mén)極。
SCR的工作特點(diǎn)是,當(dāng)在門(mén)極與陰極間加一個(gè)不大的正向電壓(G為+,K為—)時(shí),SCR即導(dǎo)通,負(fù)載Rl中就有電流流過(guò)。導(dǎo)通后,即使取消門(mén)極電壓,SCR仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)陽(yáng)極電路的電壓為0或負(fù)值時(shí),SCR才關(guān)斷。所以,只需要用一個(gè)脈沖信號(hào),就可以控制其導(dǎo)通了,故它常用于可控整流。
作為一種無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件,其允許反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷的次數(shù)幾乎是無(wú)限的,并且導(dǎo)通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開(kāi)關(guān)”所望塵莫及的,從而使實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速取得了突破。但由于變頻器的逆變電路是在直流電壓下工作的,而SCR在直流電壓下又不能自行關(guān)斷,因此,要實(shí)現(xiàn)逆變,還必須增加輔助器件和相應(yīng)的電路來(lái)幫助它關(guān)斷。所以,盡管當(dāng)時(shí)的變頻調(diào)速裝置在個(gè)別領(lǐng)域(如風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載)已經(jīng)能夠?qū)嵱?,但未能進(jìn)入大范圍的普及應(yīng)用階段。
功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(POWER MOSFET) 它的3個(gè)極分別是源極S、漏極D和柵極G
其工作特點(diǎn)是,G、S間的控制信號(hào)是電壓信號(hào)Ugs。改變Ugs的大小,主電路的漏極電流Id也跟著改變。由于G、S間的輸入阻抗很大,故控制電流幾乎為0,所需驅(qū)動(dòng)功率很小。和GTR相比,其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,工作頻率也比較高。此外,MOSFET還具有熱穩(wěn)定性好、工作區(qū)大 等優(yōu)點(diǎn)。
但是,功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進(jìn)展較慢,故在變頻器中的應(yīng)用尚不能居主導(dǎo)地位。
冷卻風(fēng)扇
一般功率稍微大一點(diǎn)的變頻器, 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時(shí),也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進(jìn)風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進(jìn)入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的,不能誰(shuí)替代誰(shuí)。
其他關(guān)于散熱的問(wèn)題
在海拔高于1000m的地方,因?yàn)榭諝饷芏冉档?,因此?yīng)加大柜子的冷卻風(fēng)量以改善冷卻效果。理論上變頻器也應(yīng)考慮降容,1000m每-5%。但由于實(shí)際上因?yàn)樵O(shè)計(jì)上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實(shí)際使用的要大, 所以也要看具體應(yīng)用。 比方說(shuō)在1500m的地方,但是周期性負(fù)載,如電梯,就不必要降容。
2。 開(kāi)關(guān)頻率:變頻器的發(fā)熱主要來(lái)自于IGBT, IGBT的發(fā)熱有集中在開(kāi)和關(guān)的瞬間。 因此開(kāi)關(guān)頻率高時(shí)自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開(kāi)關(guān)頻率可以擴(kuò)容, 就是這個(gè)道理。
直流電動(dòng)拖動(dòng)和交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)先后生于19世紀(jì),距今已有100多年的歷史,并已成為動(dòng)力機(jī)械的主要驅(qū)動(dòng)裝置。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)問(wèn)題,在很長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)間內(nèi),需要進(jìn)行調(diào)速控制的拖動(dòng)系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動(dòng)機(jī)。
直流電動(dòng)機(jī)存在以下缺點(diǎn)是由于結(jié)構(gòu)上的原因:
1、由于直流電動(dòng)機(jī)存在換向火花,難以應(yīng)用于存在易燃易爆氣體的惡劣環(huán)境;
2、需要定期更換電刷和換向器,維護(hù)保養(yǎng)困難,壽命較短;
3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以制造大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的直流電動(dòng)機(jī)。
而與直流電動(dòng)機(jī)相比,交流電動(dòng)機(jī)則具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、不存在換向火花,可以應(yīng)用于存在易燃易火暴氣體的惡劣環(huán)境;
2、容易制造出大容量、高轉(zhuǎn)速和高電壓的交流電動(dòng)機(jī);
3、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,工作可靠,易于維護(hù)保養(yǎng)。
就是因?yàn)檫@樣,限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。經(jīng)過(guò)20世紀(jì)70年代中期的第二次石油危機(jī)之后和電子技術(shù)的發(fā)展,交流高速系統(tǒng)的變頻器技術(shù)得到了高速的發(fā)展。