Готовые к установке силовые устройства

SEMIKRON выпускает готовые к установке силовые устройства как модули и MiniSKiiP, так и SKiiP, которые разработаны с удовлетворением вышеупомянутых стандартов и с оптимальными характеристиками применяемых силовых модулей.

Спектр устройств может включать:

• входные выпрямители с диодами, тиристорами или транзисторами,
• плоские Cu- или Al-шины питания, электролитические или пленочные конденсаторы, ВЧ-запирающие конденсаторы, балансные и разрядные резисторы,
• плечи инвертора с IGBT или MOSFET модулями, или SKiiPPACK,
• радиаторы с жидким или принудительным воздушным охлаждением,
• драйвер с функциями защиты, датчиками, источником питания и изоляцией потенциала.

Перед доставкой все силовые единицы проходят специфические функциональные испытания.

Силовые конструкции с MiniSKiiP

На рис.3.30 показан внешний вид и блок-схема SKiiP025HAB с MiniSKiiP 8 компоновкой для мощностей до 15 кВт и источнике постоянного напряжения 400 В.

Рис. 3.30

На основной плате конструкции установлены MiniSKiiP SKiiP 83 ANB15 (диодный выпрямитель и brake-ключ / версия NAB) или SKiiP AHB15 (полууправляемый тиристорный выпрямитель и brake-ключ / версия HAB) а также SKiiP 83 AC12I (трехфазный инвертор с IGBT 120 А @ 25°C и датчиками тока переменного напряжения), конденсаторы питания (700 мкФ), драйвер с раздельным потенциалом, источник питания, защита от перегрузок по току, температуре и напряжению, цепь заряда постоянного напряжения (для версии HAB). Плата установлена на радиатор через MiniSKiiP и вспомагательные выводы.

Силовые конструкции SKiiP

Силовые конструкции SKiiP оснащаются одним или несколькими SKiiPPACK (также подключенными параллельно), с размещенными посредине конденсаторами и по выбору выпрямителями, вентиляторами и дополнительными снабберами, если потребуется пользователем.

Рис.3.31 показывает разные типы SKiiP с горизонтальной или вертикальной конструкцией.

Рис.3.31 Типы силовых конструкций SKiiP
a) плоская конструкция для больших плат коммутации
b) вертикальный стандартный тип
c) SKiiP-RAC с IGBT выпрямителем и преобразователем

Для источников питания с напряжением от 230 В до 690 В все имеющиеся SKiiPPACK могут интегрироваться в SKiiP силовые единицы. Выходные мощности до МВт-диапазона можно получить при параллельном включении SKiiPPACK, с использованием других стандартных радиаторов SEMIKRON или, по выбору, любые другие радиаторы пользователя с воздушным или жидкостным охлаждением.

На рис.3.32 показан пример силовой конструкции SKiiP для выпрямленной сети 690 В (постоянное напряжение до 1200 В), состоящей из 3-х SKiiPPACK SKiiP 1092GB170-474 CTV с волоконно-оптическими входами, трехслойной конструкцией конденсаторов выпрямителя общей емкостью до 8,8 мФ /1300 В и вентилятором. При частоте импульсов 3 кГц и температуре охлаждающего воздуха 35 0С эффективный выходной ток (50 Гц) достигает 250 А при длительной работе и до 375 А при работе 1мин/10 мин.

Силовые конструкции c SEMITRANS IGBT- или MOSFET-модулями

В устройствах, где SKiiPPACK или MiniSKiiP силовые конструкции не достаточны, можно применить сборки с SEMITRANS модулями, SEMIDRIVER, со стандартными радиаторами и сборками конденсаторов. Они также могут проходить специальные испытания, если потребуется.

Рис. 3.32. 300 кВт инвертор с SKiiPPACK

Силовые конструкции, описанные выше, которые характеризуются по характеру как подсистемы, требуют различных параметров, заданных пользователем или производителем, по сравнению с модулями. Поэтому, SEMIKRON предоставляет программу расчета SkiiPsel для пользователей SKiiP и MiniSKiiP для предварительного выбора и постановки требований, см.п. 3.10.2.

Последующие шаги могут координироваться при помощи «контрольной таблицы», которая предоставляет среди других данных и следующие технические аспекты:

• применение, направление потока мощности, структурная схема, требуемые функции,
• крепежные размеры (размер, вес), специальные параметры (вибрации, пик нагрузки, и т.д.),
• вход (сеть, генератор, батарея, и т.д.), диапазон входных напряжений, cosj, специальные требования; для обратной связи сети: основная частота, частота импульсов, постоянное напряжение питания,
• выход (сеть, трансформатор, двигатель постоянного (переменного) тока, синхронный двигатель, и т.д.), диапазон выходных напряжений, токов, cosj, перегрузка (значение/ продолжительность/ частота), основная частота (мин/макс), ток при мин. основной частоте, частота импульсов, циклы нагрузки,
• постоянное напряжение питания (электролитические или пленочные конденсаторы), номинальное напряжение, мин/макс, емкость, средняя температура,
• напряжение изоляции, типы защиты,
• драйвер, его интерфейс (трансформаторный, оптический), варианты (датчики тока, температуры, напряжения),
• охлаждение: внешняя температура/ температура охладителя мин/макс; при естественном воздушном охлаждении: максимальная температура воздуха, допустимый уровень шума,
• для жидкостного охлаждения: охладитель (антифриз, объем, скорость потока),
• температура хранения, специальные климатические условия,
• требуемый срок службы модуля (силовые модули, конденсаторы фильтра).