[oko7 0]

А можно вас попросить более подробно рассказать о том, чем лучше тиристоры? У вас был опыт использования как тиристоров, так и IGBT в реальном устройстве, и эксперимент показал что последние более "капризны"?

К преимуществам тиристоров действительно можно отнести большую "дубовость" и неприхотливость. Мы применяли в составе силовых мостов электроприводов буровых установок тиристоры и на 800, и на 1600А; Есть и на 3200А. Причем тиристоры были и 18,24 и 34 классов (3400В). Правда мы их применяли в электроприводах постоянного тока. Выходы из строя тиристоров были очень редки, и это при эксплуатации в очень жестких условиях буровой установки.

[SmartRed 0]

to karabas

Присоединяюсь к просьбе автора темы. Может кто подскажет теорию, application notes, faq и т.п. вещи по работе с IGBT. В моем случае необходимо проработать вопрос о возможности реализации преобразователя(инвертора) на IGBT для разогрева металлических болванок в индукционных печах. Там немного больше токи (до 1500А) чем при управлении асинхронными двигателями. Поверхностный просмотра сайта Mitsubishi показал, что самые мощные модули CM1000HA-24H рассчитаны на ток 1000А. Сразу возникает вопрос о том, как обеспечить 1500А, есть ли готовые модули на такой ток?

 

При работе с силовомы приборами на токи сотни ампер (не только IGBT)

внимание надо уделять не только схемотехнике, а еще и грамотному конструированию всех силовых цепей с целью минимизации паразитных индуктивностей.

Для этих целей применяют шиинный монтаж. В случае простого инвертора это будут 4 плоские шины расположенные друг над другом с изоляцией между ними.

 

Посмотрите картинку. Это инвертор на четырех IGBT fz1200r12kl4c фирмы EUPEC, плюс парочка 400A IGBT тойже конторы включенные диодами.

Это фрагмент источника переменного тока 800А 10кГц 200кВт работающего в повторно кратковременном режиме 10с работа 120с пауза.

Самих IGBT не видать, но видны болты М8 по четыре шт на прибор и драйверы, которые крепятся непосредственно на IGBT

 

По поповоду производителя IGBT я бы рекомендовал EUPEC.

Ни по номенклатуре ни по ТТХ ни в какое сравнение не идут с темиже Mitsubishi.

Да, при сравнении параметров IGBT не забывайте смотреть при какой температуре оные заявляются. Например, EUPEC максимальный постоянный ток через прибор дает при 80 град. на корпусе и соответственно маркирует прибор. Mitsubishi и болшинство остальных производителей этот параметр дают при 25 град на корпусе :angry2:

[ed4mk 0]

Есть интересная тема - разработать АИН на IGBT модулях для привода моторвагона электропоезда. Характеристики:

входное напряжение пост. тока от 2700 до 4000В

тип двигателя - асинхронный с корткозамкнутым ротором, мощность 350 кВт

остальные данные двигателя во вложении, там же примерная схема силовой части АИН.

_________H.htm

__________________________________350.htm

Изменено 9 февраля, 2007 пользователем ТЧМ

[alex2703 0]

Упрощенно схемотехника приблизительно такая - стоки-истоки включаются параллельно

Верно для полевых тр-ов, насчёт IGBT - не уверен. Как быть с зависимостью падения напряжения от температуры?

 

IGBT параллелятся без проблем. Два 600А полумоста работают и все впорядке, правда на "воде" охлаждение. И вообще, габариты всегда меньше силовой части, если есть "вода", т.е. и паразитные индуктивности шин меньше, НО "вода" есть "вода". С ней надо быть поосторожнее.

[ed4mk 0]

Похоже мало кто работает с силовой электроникой :( . Скажу, что зарубежные аналоги построены на 32 - х разрядных микроконтроллерах (типа TMS 470)

[Omen_13 0]

Есть несколько подводных камней связанных с применением ИЖБТ, а именно снижение допустимой токовой нагрузки при работе на частоте. Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А...

Потом, в информации на ИЖБТ которая мне попадался такой параметр - зона безопасной работы. У ИЖБТ превышение амплитуды тока 2-х кратного значения смертельно, у тиристоров - нет.

Далее насчёт индукционного нагрева - какая силовая схема будет использоваться и какой нагрузочный контур? Источник напряжения на плохо настроенный паралельный контур может давать броски тока при коммутации, источник тока может выбить транзисторы противоЭДС, последовательный нагрузочный контур потребует закалочного трансформатора или (и) высоковольтных конденсаторов с индуктором...

Буржуины делают источники для индукционного нагрева на ИЖБТ, я с ними сталкивался и даже внутри смотрел. Но заметил одну особенность - внутри на компенсирующей батарее есть ступени подключаемые через ВЧ-контакторы. Мои размышления по этому поводу были неутешительны - при изменении параметров системы металл-индуктор компенсация производилась не только частотой инвертора (как в обычных тиристорных источниках) но и емкостью что не есть гуд в большинстве случаев.

В общем не всё однозначно. Как уже отмечалось ранее тиристоры дубовые но полууправляемые, ИЖБТ капризные

Изменено 19 февраля, 2007 пользователем Omen_13

[alex2703 0]

Есть несколько подводных камней связанных с применением ИЖБТ, а именно снижение допустимой токовой нагрузки при работе на частоте. Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А...

Потом, в информации на ИЖБТ которая мне попадался такой параметр - зона безопасной работы. У ИЖБТ превышение амплитуды тока 2-х кратного значения смертельно, у тиристоров - нет.

Далее насчёт индукционного нагрева - какая силовая схема будет использоваться и какой нагрузочный контур? Источник напряжения на плохо настроенный паралельный контур может давать броски тока при коммутации, источник тока может выбить транзисторы противоЭДС, последовательный нагрузочный контур потребует закалочного трансформатора или (и) высоковольтных конденсаторов с индуктором...

Буржуины делают источники для индукционного нагрева на ИЖБТ, я с ними сталкивался и даже внутри смотрел. Но заметил одну особенность - внутри на компенсирующей батарее есть ступени подключаемые через ВЧ-контакторы. Мои размышления по этому поводу были неутешительны - при изменении параметров системы металл-индуктор компенсация производилась не только частотой инвертора (как в обычных тиристорных источниках) но и емкостью что не есть гуд в большинстве случаев.

В общем не всё однозначно. Как уже отмечалось ранее тиристоры дубовые но полууправляемые, ИЖБТ капризные

 

НО, в течение 10 микросекунд ИЖБТ выдерживают 10-ти кратную амплитуду тока - это информация из Даташит, 5-ти кратный - 20 микросекунд и т.д., хотя, на практике нужен запас. В Вашем случае "Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А..." - смотря какая схема, какая индуктивность шин, конденсаторов, есть ли снабберы и эффективно ли они работают - причин много...

 

6-сот амперный модуль *N*F*H* в однофазном мосте на 150 аперах и частоте 35 кГц при водяном охлаждении - через 2-3 минуты - 55-60 градусов. Хотя в трехфазном мосте при 10кГц трехсот амперный на 125-140 амперах работает нормально, охлаждение - принуд. воздушное.

[slimjack 0]

В европейских преобразователях частоты применяются в основном EUPEC. Митсубиши - это самый оптимальный вариант цена/качество. Слышал от диллеров, что самые качественные приборы стоят только на их приводах, а отдельно можно купить только в Японии. То что идет на экспорт - более низкого качества (а унас почему-то все наоборот).

 

До сих пор не понятно как выбираются транзисторы и сходя из мощности нагрузки? В преобразователе на 7.5 кВт (3 фазы по 16 А) использовался модуль на 50 А. Зачем более чем 3-кратный запас?

 

По поводу особенностей силовой электроники.

Борьба с паразитными индуктивностями, скин-эффектами - это обязательное правило. Насколько мне известно не менее важным, чем качество транзистора, качество управления. По слухам, мнениям и статьям и немного личного опыта складывается впечатление, что лидерами тут являются CT-Concept. Вобще качественное управление - секрет многих производителей. Например, CT-Concept, использует заказные ИС, которых нет в свободной продаже. Но зачастую стоимость таких драйверов высока. 2 драйвера на 6А - 100 евро. Примерно тоже и у семикрона.

Если проектируется малосерийное дорогое надежное устройство - лучше купить силовые сборки (охлаждение+кондеры+драйвера+защиты). Дорого, но надежно.

 

И еще. Если кто поддерживает идею создания ветки форума по Приводу и словой электронике заглянитесюда

[alex2703 0]

В европейских преобразователях частоты применяются в основном EUPEC. Митсубиши - это самый оптимальный вариант цена/качество. Слышал от диллеров, что самые качественные приборы стоят только на их приводах, а отдельно можно купить только в Японии. То что идет на экспорт - более низкого качества (а унас почему-то все наоборот).

 

До сих пор не понятно как выбираются транзисторы и сходя из мощности нагрузки? В преобразователе на 7.5 кВт (3 фазы по 16 А) использовался модуль на 50 А. Зачем более чем 3-кратный запас?

 

 

Мы считали так: среднекв. ток двигателя (3ф), например, 8.6 ампер - значит амплитудное значение - 8.6*1.5 (примерно) с учетом перегрузочной способности при частоте до 10 кГц - еще умножим на 1.5, а свыше (20кГц) - умножим на 2. Вот и получили силовой модуль на 20 ампер или 25. Какие у кого по этому поводу есть мнения?

[Omen_13 0]

НО, в течение 10 микросекунд ИЖБТ выдерживают 10-ти кратную амплитуду тока - это информация из Даташит, 5-ти кратный - 20 микросекунд и т.д., хотя, на практике нужен запас.

Но у тиристоров эти параметры куда более впечатляющие...

В Вашем случае "Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А..." - смотря какая схема, какая индуктивность шин, конденсаторов, есть ли снабберы и эффективно ли они работают - причин много...

Силовая схема - обычный мост на 2-х полумостовых ga200td120u (файл прилагаю), последовательный нагрузочный колебательный контур подключен к инвертору через понижающий трансформатор, драйвера "крутые и навороченные" - было давно "фамилии" не помню. Монтаж выполнен близко расположенными шинами с индукивностью в закороченном состоянии порядка сотни (или сотен) нГн (могу ошибиться), для защиты от выбросов использовались диодные RC цепи (резисторы РК), амплитуда выбросов на транзисторах была не более 1.1Ud

. Напряжение 3-х фазного выпрямителя плавно регулировалось до 300В, фильтровые ёмкости сглаживали всё на ура, частота инвертора соответствовала частоте резонанса (~10кГц, проверялась на малом напряжениии контролем формы тока, далее постоянно поддерживали на резонансе подкручивая частоту в пределах единиц Гц), транзисторы ставились с пастой на водяные охладители, в индукторе стояла латунная трубка с проточным водяным охлаждением, добротность нагрузочного контура 4...5. В общем сремились создать условия близкие к идеальным. Насчёт тока при котором макет сгорел мог наврать, но не сильно. Это основное что помню, более подробно сказать не могу - журнал утерян. :(

6-сот амперный модуль *N*F*H* в однофазном мосте на 150 аперах и частоте 35 кГц при водяном охлаждении - через 2-3 минуты - 55-60 градусов. Хотя в трехфазном мосте при 10кГц трехсот амперный на 125-140 амперах работает нормально, охлаждение - принуд. воздушное.

Чудеса, хотя... Не знаю, я в приводах полный 0.

Кстати, забыл сказать, немецкие источники на 250кВт (Ud=520В, Id=500А) для индукционного нагрева используют EUPECовские транзисторы, если кому интересно попробую найти записи...

ga200td120u.pdf

Изменено 19 февраля, 2007 пользователем Omen_13

[alex2703 0]

НО, в течение 10 микросекунд ИЖБТ выдерживают 10-ти кратную амплитуду тока - это информация из Даташит, 5-ти кратный - 20 микросекунд и т.д., хотя, на практике нужен запас.

Но у тиристоров эти параметры куда более впечатляющие...

Полностью согласен, но тиристоры полууправляемые ключи, что бы его закрыть нужна большая импульсная мощность. Если брать запираемые - то они стоят как "золотые". Хотя с ценой может уже что-то и изменилось.

 

В Вашем случае "Выражается это так - берём модуль на 200А, включаем его на 10кГц и он весело сгорает при мягкой комутации с амплитудой в 100А..." - смотря какая схема, какая индуктивность шин, конденсаторов, есть ли снабберы и эффективно ли они работают - причин много...

Силовая схема - обычный мост на 2-х полумостовых ga200td120u (файл прилагаю), последовательный нагрузочный колебательный контур подключен к инвертору через понижающий трансформатор, драйвера "крутые и навороченные" - было давно "фамилии" не помню. Монтаж выполнен близко расположенными шинами с индукивностью в закороченном состоянии порядка сотни (или сотен) нГн (могу ошибиться), для защиты от выбросов использовались диодные RC цепи (резисторы РК), амплитуда выбросов на транзисторах была не более 1.1Ud

. Напряжение 3-х фазного выпрямителя плавно регулировалось до 300В, фильтровые ёмкости сглаживали всё на ура, частота инвертора соответствовала частоте резонанса (~10кГц, проверялась на малом напряжениии контролем формы тока, далее постоянно поддерживали на резонансе подкручивая частоту в пределах единиц Гц), транзисторы ставились с пастой на водяные охладители, в индукторе стояла латунная трубка с проточным водяным охлаждением, добротность нагрузочного контура 4...5. В общем сремились создать условия близкие к идеальным. Насчёт тока при котором макет сгорел мог наврать, но не сильно. Это основное что помню, более подробно сказать не могу - журнал утерян. :(

Нужно подумать. Есть программа и Мицубиси расчета потерь и режимов. Очень хорошая и правильная.

 

6-сот амперный модуль *N*F*H* в однофазном мосте на 150 аперах и частоте 35 кГц при водяном охлаждении - через 2-3 минуты - 55-60 градусов. Хотя в трехфазном мосте при 10кГц трехсот амперный на 125-140 амперах работает нормально, охлаждение - принуд. воздушное.

Чудеса, хотя... Не знаю, я в приводах полный 0.

Кстати, забыл сказать, немецкие источники на 250кВт (Ud=520В, Id=500А) для индукционного нагрева используют EUPECовские транзисторы, если кому интересно попробую найти записи...

 

Да очень интересно. Поищите, если это возможно.

[Omen_13 0]

Для alex2703: не забыл.

Все записи пока не нашёл, привожу то что обнаружено, как найду остальное дополню. В обшем схема такая: 3 фазы через контактор (?) подаются на диодный выпрямитель (схема ларионова). На выходе выпрямителя стоят трансформаторы постоянного тока и напряжения, Г-образный LC фильтр, паралельно C стоит резистор ~4кОм 100Вт. Инвертор собран на 4-х FZ1200R12, драйвера с оптической развязкой (световоды), к выходу инвертора подключена демпфирующая RC цепь и понижающий трансформатор 560В/400В (индуктор стоит в ваккумной печи). Напряжение после транса проходит через защитную индуктивность и подаётся на конденсаторы компенсирующей батареи, часть конденсаторов комутируется ВЧ контакторами.

ПС alex2703, если не секрет где работаем?

[san822 2]

"Трехслойка" необязательна. Главное правило: цепи драйверов делать как можно короче, с наименьшей собственной индуктивностью.

 

Практический вопрос - какая длина считается приемлемой ?

Например, судя по картинке

http://electronix.ru/forum/uploads/post-5466-1117452645.jpg

от платки с драйвером(которая торчит)

до транзисторов(если они находятся прямо под радиаторами) сантиметров 10-15 наберется.

Какими проводниками лучше пользоватся на участке "драйвер - транзистор" для снижения индуктивности ?

 

Я понимаю - идеальный вариант - драйвер на платке прямо около транзистора,

но это не всегда приемлемо.

 

Можно ли пытатся скомпенсировать влияние индуктивности проводов выбором

драйвера с большим током ?

Нет ли за этим решением каких-либо неприятностей ?

[repairDV 0]

Имел ли кто-нибудь дело с IGBT-транзисторами фирмы Ixys? Дороговаты, может, качество лучше.

На Терре была аналогичная тема в конференции, там один участник с большим опытом работы с IGBT не советовал использовать модули интеллект Митсубиси. Вроде как что-то в них недоработано, взрываются часто. Лично я думаю: из-за того, что питание на драйвера идёт однополярное.

Изменено 22 апреля, 2007 пользователем repairDV

[Omen_13 0]

Какими проводниками лучше пользоватся на участке "драйвер - транзистор" для снижения индуктивности ?

Витая пара Вам поможет.

Можно ли пытатся скомпенсировать влияние индуктивности проводов выбором

драйвера с большим током ?

Нет ли за этим решением каких-либо неприятностей ?

Проблема есть - может начаться "звон". Индуктивность проводов + емкость затвора + емкость проводов+ крутые фронты от драйвера и т.д.

Решение простое - ставить рекомендуемый заводской драйвер на минимальном растоянии и пользоваться оптоволокном :(