2、康普顿。青岛康普顿科技股份有限公司成立于1989年。经营范围:半导体冷却。
3、龙蟠科技。江苏龙蟠科技股份有限公司,法定代表人:石俊峰,注册资金:56,507.9万元,地址:南京经济技术开发区恒通大道6号,经营范围:半导体冷却。
半导体阀门介绍。半导体阀门是由多个串连的半导体元件和多个液体冷却器组成。半导体元件和冷却器作层叠式排列,每个半导体元件都置于两个冷却器之间。阀门有压力装置,以便产生作用于层叠排列轴向的压力。阀门有分压器,与各个半导体元件并联相接。该分压器由电阻组成。半导体阀门以前已为人们所知,例如瑞典公布的第334,947号专利申请就介绍过这种阀门(相应于专利号为3,536,133的美国专利)。这类阀门也已为人们所用,例如用于整流器上,通过高压直流电输送电能或作为开关器件的组成部分,用作静态的无效功率补偿等等。半导体阀门要同时使用一系列的分压器和半导体元件,并使每个半导体元件与一个分压器并联连接。每一个这样的分压器一般都包含一个或一个以上的电阻。配有这种分压器的阀门以前亦为人们所知,例如专利号为3,794,908和4,360,864的美国专利就描述过这类阀门。该分压器的能量损耗很高,一般达到几百瓦的数量级。如果电阻是气冷式的,则有几个严重的缺点,电阻必须设有冷却用的凸缘或类似的冷却部件,为保证电阻器能充分地向周围的空气散发热量而不致于温度升得太高,电阻的尺寸就要做得比较大而且,为了排走释放出来的热量,还必须保证有足够的冷却气流流过电阻。 由于这些原因,半导体阀门如果使用气冷式的电阻的话,其体积就会变得比较庞大。这种电阻还有一个缺点,就是电阻器释放出来的热量是很高的,随之也会升高阀门和室内的气温,如果不专门增加一些冷却的措施,就会升高了室内其他机件和设备的工作温度。半导体阀门的制造液冷式大功率电阻,这以前也已经为人们所知。例如专利号为2,274,381的美国专利就介绍过这种电阻。不过,要在一个半导体阀门中逐个地制造众多的这种液冷式分压器电阻,将使阀门变得很复杂,需要很多流通冷却液体的接头和管道。阀门仍然会比较庞大,并且以电阻和冷却液体管道散发出来一定的热量仍然会升高阀门和室内的温度。半导体阀门把分压器电阻安装在一条冷却杆上,对阀门的半导体元件进行液体冷却,这种技术以前也已为人们所知,美国的第4,178,630号专利就介绍了这种技术。从电阻器散发出的部分热量将被流过冷却杆的冷却液体所吸收。但是散发到周围空气中的热量仍然是比较高的。本发明的目的就是要制造一种最初所描述的简单而又小巧的阀门,使分压器电阻向周围空气散发的热量降到最低的限度。 半导体阀门冷却器的一个变更实施例。图4显示了电阻器装在各个分离的板块上的一个实施例。图5显示了冷却器的特别孔道中应用电阻的一个实施例。显示了本发明所述的半导体阀门的一个实例,它们分别是从两个互相垂直的方向上观察阀门而得出的视图,这两个观察方向均垂直于阀门的纵轴线。阀门有6个半导体元件1-6,它们可以是半导体开关元件或是二极管。经过设计,半导体元件可以承受压力的接触和进行双重冷却,亦即是,这些元件要承受安装在每个元件两侧的两个冷却器之间的压力。例如以1万或数万牛顿的力把冷却器和半导体元件紧密地压在一起,形成一个层叠式的排列。这种紧密的压缩使整个层叠结实稳妥,而且还使各半导体元件和冷却器之间保持必要的良好的电接触和热接触。选择过高的电压等级造成投资过高,回收期长。电压等级的提高,电机的绝缘必须提高,使电机价格增加。电压等级的提高,使变频器中电力半导体器件的串联数量加大,成本上升。
可见,对于200~2000kW的电机系统采用6kV、10kV电压等级是极不经济、很不合理的。 变频器装置投入6kV电网必须符合国家有关谐波抑制的规定。这和电网容量和装置的额定功率有关。
短路容量在1000MVA以内,1000kW装置12相(变压器副边双绕组)即可,如果24相功率就可达2000kW,12相基本上消除了幅值较大的5次和7次谐波。
整流相数超过36相后,谐波电流幅值降低不显著,而制造成本过高。如果电网短路容量2000MVA,则装置容许容量更大。 从电力电子器件特性及安全系数考虑电压等级的必要性,受电力电子器件电压及电机允许的dv/dt限制,6kV变频器必须采用多电平或多器件串联,造成线路复杂,价格昂贵,可靠性差。对于6kV变频器若是用1700VIGBT,以美国罗宾康的PERFECTHARMONY系列6kV高压变频器为例,每相由5个额定电压为690V的功率单元串联,三相共60只器件。若是用3300V器件,也需3串共30只器件,数量巨大。另一方面装置电流小,器件的电流能力得不到充分利用,以560kW为例,6kV电机电流仅60A左右,而1700V的IGBT电流已达2400A,3300V器件电流达1600A,有大器件不能用,偏要用大量小器件串联,极不合理。即使电机功率达2000kW,电流也只有140A左右,仍很小。
国外的中压变频器有多个电压等级:1.1kV,2.3kV,3kV,4.2kV,6kV,它们主要由电力电子器件的电压等级所确定。
输出同样功率的变频器,使用较高电压或较多单元串联所花的代价大于用较低电压,较少数量而电流较大单元的代价,也就是说在器件电流允许条件下应尽可能选用低的电压等级。 为了隔离、改善输入电流及减小谐波,所有的中压“直接变频”器都不是真正的直接变频,其输入侧都装有输入变压器,这种配置短时间内不会改变。既然输入侧有变压器,变频器和电机的电压就没有必要和电网一样,非用10kV和6kV不可,功率2500kW以下电压可以不超过3kV,因此就有了变频器和电机的合理电压等级问题。
200kW~800kW以下的变频调速宜选用380V或660V电压等级。它线路简单,技术成熟,可靠性高,dv/dt小,价格便宜。仍以560kW电机为例,630kW660V的低压变频器约35万,而同容量6000V中压变频器约90万。实现的方法有低-低,低-高,高-低和高-低-高等几种形式。由于电机,变压器的价格远低于变频器,即使更换电机、变压器也合理。 原有6kV高压电机如何与3.5kV变频器电压配套
自建国以来传统的6kV高压电机是已投产的主要产品,为了推广3.5kV变频器不可能再花钱更换电机,作者提出一个简便方案,以供参考。
制造厂原有6kV电机一般均为星形接线,其相绕组承受实际电压为3468V,故只要将绕组改接成三角形其它不变。配3.5kV变频器就把变频器电压从6kV下降到3.5kV,从表3可见4.5kV器件不串联就可承受3kV耐压。如果用1.7kV器件3串即可。制造成本将下降30%。而我国目前30MW机组最大电机2500kW采用3.5kV电压完全合理。 主回路主要由三相或单相整流桥、平滑电容器、滤波电容器、IPM逆变桥、限流电阻、接触器等元件组成。其中许多常见故障是由电解电容引起。电解电容的寿命主要由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在回路设计时已经选定了电容器的型号,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定作用。电解电容器会直接影响到变频器的使用寿命,一般温度每上升10 ℃,寿命减半。因此一方面在安装时要考虑适当的环境温度,另一方面可以采取措施减少脉动电流。采用改善功率因数的交流或直流电抗器可以减少脉动电流,从而延长电解电容器的寿命。
在电容器维护时,通常以比较容易测量的静电容量来判断电解电容器的劣化情况,当静电容量低于额定值的80%,绝缘阻抗在5 MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。 故障现象:变频器在加速、减速或正常运行时出现过电流跳闸。
首先应区分是由于负载原因,还是变频器的原因引起的。如果是变频器的故障,可通过历史记录查询在跳闸时的电流,超过了变频器的额定电流或电子热继电器的设定值,而三相电压和电流是平衡的,则应考虑是否有过载或突变,如电机堵转等。在负载惯性较大时,可适当延长加速时间,此过程对变频器本身并无损坏。若跳闸时的电流,在变频器的额定电流或在电子热继电器的设定范围内,可判断是IPM模块或相关部分发生故障。首先可以通过测量变频器的主回路输出端子U、V、W, 分别与直流侧的P、N端子之间的正反向电阻,来判断IPM模块是否损坏。如模块未损坏,则是驱动电路出了故障。如果减速时IPM模块过流或变频器对地短路跳闸,一般是逆变器的上半桥的模块或其驱动电路故障;而加速时IPM模块过流,则是下半桥的模块或其驱动电路部分故障,发生这些故障的原因,多是由于外部灰尘进入变频器内部或环境潮湿引起。 控制回路影响变频器寿命的是电源部分,是平滑电容器和IPM电路板中的缓冲电容器,其原理与前述相同,但这里的电容器中通过的脉动电流,是基本不受主回路负载影响的定值,故其寿命主要由温度和通电时间决定。由于电容器都焊接在电路板上,通过测量静电容量来判断劣化情况比较困难,一般根据电容器环境温度以及使用时间,来推算是否接近其使用寿命。
电源电路板给控制回路、IPM驱动电路和表面 *** 作显示板以及风扇等提供电源,这些电源一般都是从主电路输出的直流电压,通过开关电源再分别整流而得到的。因此,某一路电源短路,除了本路的整流电路受损外,还可能影响其他部分的电源,如由于误 *** 作而使控制电源与公共接地短接,致使电源电路板上开关电源部分损坏,风扇电源的短路导致其他电源断电等。一般通过观察电源电路板就比较容易发现。
逻辑控制电路板是变频器的核心,它集中了CPU、MPU、RAM、EEPROM等大规模集成电路,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率很小,但有时会因开机而使全部控制端子同时闭合,导致变频器出现EEPROM故障,这只要对EEPROM重新复位就可以了。
IPM电路板包含驱动和缓冲电路,以及过电压、缺相等保护电路。从逻辑控制板来的PWM信号,通过光耦合将电压驱动信号输入IPM模块,因而在检测模快的同时,还应测量IPM模块上的光耦。 变频器属于电子器件装置,对安装环境要求比较严格,在其说明书中有详细安装使用环境的要求。在特殊情况下,若确实无法满足这些要求,必须尽量采用相应抑制措施:振动是对电子器件造成机械损伤的主要原因,对于振动冲击较大的场合,应采用橡胶等避振措施;潮湿、腐蚀性气体及尘埃等将造成电子器件锈蚀、接触不良、绝缘降低而形成短路,作为防范措施,应对控制板进行防腐防尘处理,并采用封闭式结构;温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素,特别是半导体器件,应根据装置要求的环境条件安装空调或避免日光直射。
除上述几点外,定期检查变频器的空气滤清器及冷却风扇也是非常必要的。对于特殊的高寒场合,为防止微处理器因温度过低不能正常工作,应采取设置空气加热器等必要措施。 电力:引风机、送风机、一次风机、吸尘风机、增压风机、排粉机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、渣浆泵
冶金:除尘风机、通风机、泥浆泵、除垢泵
石化:注水泵、电潜泵、输油泵、管道泵、排风机、压缩机、除垢泵
水务:供水泵、取水泵
环保:污水泵、净化泵、清水泵
水泥:窑炉引风机、压力送风机、冷却器吸尘机、生料碾磨机、供气风机、冷却器排风机、分选器风机、主吸尘风机
造纸:打浆机
制药:清洗泵、一次风机、二次风机
采矿:排水泵、排风扇、介质泵、渣浆泵
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