普通晶閘管SCR 曾稱可控硅,它有三個極:陽極,陰極和門極。
SCR的工作特點是,當(dāng)在門極與陰極間加一個不大的正向電壓(G為+,K為—)時,SCR即導(dǎo)通,負(fù)載Rl中就有電流流過。導(dǎo)通后,即使取消門極電壓,SCR仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)陽極電路的電壓為0或負(fù)值時,SCR才關(guān)斷。所以,只需要用一個脈沖信號,就可以控制其導(dǎo)通了,故它常用于可控整流。
作為一種無觸點的半導(dǎo)體開關(guān)器件,其允許反復(fù)導(dǎo)通和關(guān)斷的次數(shù)幾乎是無限的,并且導(dǎo)通的控制也十分方便。這是一般的“通-斷開關(guān)”所望塵莫及的,從而使實現(xiàn)異步電動機的變頻調(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,要實現(xiàn)逆變,還必須增加輔助器件和相應(yīng)的電路來幫助它關(guān)斷。所以,盡管當(dāng)時的變頻調(diào)速裝置在個別領(lǐng)域(如風(fēng)機和泵類負(fù)載)已經(jīng)能夠?qū)嵱?,但未能進入大范圍的普及應(yīng)用階段。
功率場效應(yīng)晶體管(POWER MOSFET) 它的3個極分別是源極S、漏極D和柵極G
其工作特點是,G、S間的控制信號是電壓信號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)動功率很小。和GTR相比,其驅(qū)動系統(tǒng)比較簡單,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。
但是,功率場效應(yīng)晶體管在提高擊穿電壓和增大電流方面進展較慢,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的變頻器, 都帶有冷卻風(fēng)扇。同時,也建議在控制柜上出風(fēng)口安裝冷卻風(fēng)扇。進風(fēng)口要加濾網(wǎng)以防止灰塵進入控制柜。 注意控制柜和變頻器上的風(fēng)扇都是要的,不能誰替代誰。
其他關(guān)于散熱的問題
在海拔高于1000m的地方,因為空氣密度降低,因此應(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%。但由于實際上因為設(shè)計上變頻器的負(fù)載能力和散熱能力一般比實際使用的要大, 所以也要看具體應(yīng)用。 比方說在1500m的地方,但是周期性負(fù)載,如電梯,就不必要降容。
2。 開關(guān)頻率:變頻器的發(fā)熱主要來自于IGBT, IGBT的發(fā)熱有集中在開和關(guān)的瞬間。 因此開關(guān)頻率高時自然變頻器的發(fā)熱量就變大了。 有的廠家宣稱降低開關(guān)頻率可以擴容, 就是這個道理。
直流電動拖動和交流電動機拖動先后生于19世紀(jì),距今已有100多年的歷史,并已成為動力機械的主要驅(qū)動裝置。由于當(dāng)時的技術(shù)問題,在很長的一個時間內(nèi),需要進行調(diào)速控制的拖動系統(tǒng)中則基本上采用的是直流電動機。
直流電動機存在以下缺點是由于結(jié)構(gòu)上的原因:
1、由于直流電動機存在換向火花,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機。
而與直流電動機相比,交流電動機則具有以下優(yōu)點:
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機;
3、結(jié)構(gòu)堅固,工作可靠,易于維護保養(yǎng)。
就是因為這樣,限制了交流高速系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。經(jīng)過20世紀(jì)70年代中期的第二次石油危機之后和電子技術(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。