Смекни!
smekni.com

статические преобразователи в системе (стр. 3 из 3)

Чтобы достичь еще больших мощностей при меньших объемах, в сле­дующем фазовом модуле ис­пользовали водяное охлаждение. В нем применена симмет­ричная гасящая цепочка, все элементы, вклю­чая гасящее сопротивле­ние, дрос­сели, ограничивающие броски тока, и блок управления тиристорами смонти­рованы в модуле и охлаждаются водой. В противоположность схеме с испари­тельным охлаж­дением, где все схемные элементы погружены в хла­дагент, при водяном охлаждении применяются миниатюрные цилиндриче­ские радиаторы, прижи­маемые к торцам таблеточных тиристоров или дио­дов. Оба радиатора, расположенные с двух сторон силового вентиля, соединены между собой трубками, обеспечивающими циркуляцию воды.

Поскольку в данном случае используется обыч­ная вода, все электрические элементы изолированы от радиаторов. У силовых вентилей это достигается за счет применения керамических шайб. В охлажда­ющем контуре вода сначала подводится к блоку уп­равления тиристорами, а затем по трем трубкам идет к силовым вентилям и дросселям, ограничиваю­щим броски тока. Далее вода вновь по одной трубке подводится к сопротивлению гасящей цепочки. Все фа­зовые модули в контуре охлаждения шкафа с преобразователем включены па­раллельно. Они размещены в литом алюминиевом корпусе с ин­тег­рированной системой распределения охлаждающей воды.

Электрически и механически весь модуль скомпо­нован так, что в нем мо­гут использоваться запирае­мые тиристоры с рабочим напряжением 4,5 кВ и от­ключаемым током до 4 кА. Модуль имеет разме­ры 450 х 415 х 312 мм и массу 70 кг. Его конструкция обеспечивает защиту всех элементов от загряз­нений (класс защиты IP 54). Два таких модуля (комплект­ных преобразователя) должны были испытывать на электровозе Eurosprinter. Ими же планировалось ос­настить мощный электровоз серии 1012 Федераль­ных железных дорог Авст­рии, высокоскоростные поезда ICE 2/2 и поезда системы InterCity DBAG с на­клоняемыми кузовами вагонов.

Помимо запираемых тиристоров, в тяговых пре­образователях электропо­ездов все чаще применяют силовые транзисторы. В нижнем диапазоне мощно­с­тей используют управляемые полевыми транзисто­рами биполярные транзи­сторы (IGBT), которые по сравнению с запираемыми тиристорами имеют сле­дующие преимущества:

незначительную мощность, затрачиваемую на уп­равление силовыми тран­зи­сторами;

низкие коммутационные потери, так что частота срабатываний может дос­ти­гать 2000 Гц;

возможность реализации защиты простыми сред­ствами.

Сегодня рынок предлагает модули на силовых транзисторах, рас­считанные на напряжения до 1600 В и токи до 1000 А. Все охлаждаемые эле­менты, модуля, как и в случае запираемых тиристоров, смонтированы на плите, которая на­прямую охлаж­дается воздухом или водой. Такой фазовый модуль применим до напряжений в промежуточной цепи 900 В или до напря­жения в контактной сети 750 В (постоянного тока). В этом секторе в ближай­шие го­ды следует ожи­дать дальнейшего прогресса. В лабо­раториях фирмы Siemens уже должны были испы­тываться модули на напряжение 3,5 кВ и ток 800 А. Можно ожи­дать, что область применения преобра­зователей с IGBT распространится и на диапазон бо­лее высоких мощностей.