智能晶闸管模块在电气控制中的应用

一、前言 晶闸管自1957年问世以来,随看半导体技术和应用技术不断发展，它在电气控制领域中发挥越来越大的作用。过去，人们在使用晶闸管各种电气控制中只能用分立器件做成装置，由于电路复杂、体积大，安装调试麻烦，可靠性也较差，应用受到很大限制。淄博市临淄银河高技术开发有限公司开发生产的晶闸管智能模块ITPM（Intelli9ent Thyristor PowerModule），根本上解决了上述困难，使晶闸管的应用得以迅速扩大。 所谓ITPM就是将晶闸管主电路与移相触发电路以及具有控制功能的电路封装在同一外壳内的新型模块。最新ITPM的移相触发电路为全数字电路，功能电路由单片机完成，并且内置有多路电流、电压、温度传感器，通过模块上的接插件可将各种控制线引到键盘，进行各种功能和电气参数设定，开可进行LED或LCD显示。模块的每支芯片的电流已达1000A/电压1600V～2200V，该模块实际上已是一个准电力电子装置，不论在体积、容量、功能、智能化程度以及可靠性等方面与传统装置却有很大优势，安装、使用特别方便。毫无疑问，有了这种装置模块化的技术和产品，今后将会使配电系统内的各种电气控制发生重大变化。 二、ITPM的应用范围 较为完整的ITPM一般由电力晶闸管、移相触发器、软件控制的单片机、电流、电压、温度传感器以及操作键盘、LED或LCD显示等部分组成。如图1所示: 可以看出，除去因受电力晶闸管容量的限制外，这样的ITPM已不是一般传统晶闸管装置所能比拟的。它有相当高的智能水平和适应性。因此，它在配电系统内的电气控制中有着广泛应用。 柔性交流输电FaCTS（F1esible ac Transmission System）在配电系统用ITPM取代分立半导体输电开关、半导体限流器、半导体断路器、静止无功补偿器、动态电压复位器、静止补偿器以及有源滤波器，更能方便和满足用户规定等级的电力。 在交、直流电机调速方面，单块ITPM可以成为一台不可逆双闭环直流调速器，两个ITPM可以组成可逆四相限运行的调速器。如图2所示： ITPM用在交流异步串级调速、降压调速。用六个ITPM非常方便地组成的交流变频系统，如图3-1、 图3-2所示： 图3-1 双闭环控制的串级调速系统 图3-2 双闭环控制的串级调速系统 可获得较大功率低频变频电源。 在电源和控制方面有广泛应用，如加速器稳压电源，如图4所示： 图 4 加速器稳压电源 图 5 节能运行控制器 软启动器、节能运行控制器应用如图5所示： 固态接触器、继电器、工业电热控温、各种半各体专用设备精密控温、中、高频热处理电源、电焊设备（整流焊机、二次整流焊机、逆变焊机）激光电源、励磁电源、电镀、电解电源、机械电子设备电源、城市无轨、电动牵引、港口轮船起货机、风机、水泵、轨机、龙门刨、大吊车驱动、超低频钢水、搅拌电源、造纸、纺织。城市供水、污水处理等，可以说在配电系统内的电气控制ITPM都有作为。 三、ITPM的应用意义 ITPM是电力电子产品数字化、智能化、模块化的集中体现，高度展示了现代电力电子技术在电气控制中的作用。ITPM不仅可以用在较为复杂的控制场合，更多的用在一般开关控制场合是它的一大优势，由于其高开关速度和无弧关断等优良特点，这将会使控制的质量和性能大为改善。广泛和大量的应用ITPM令节省很多的金属材料，并使其控制系统的体积大大减少，还可使非常复杂的多个电气控制系统变的非常简单。用计算机集中控制，实现信息化管理，且运行维护费用很低。ITPM节能效果非常明显，这对环保很有意义。 四、结束语 临淄银河高技术开发有限公司开发生产的系列ITPM，以其优越的性能故大量采用，已且示出明显的社会效果和经济效益，是传统晶闸装置的替代产品。有着广泛的应用和广阔的市场，是十分理想的新一代电气控制产品。随着ITPM低成本和大规模进入市场，将会使传统的电气控制产品和技术发生巨大变化，进入新的电力电子的电气控制时代。