智能晶闸管模块在电气控制中的应用

时间：04-21 来源：EDN 点击：

　　1 引言

　　晶闸管自1957年问世以来，随着半导体技术及其应用技术的不断发展，使其在电气控制领域中发挥了很大的作用。但是，过去人们只能以分立器件的形式把晶闸管用在各种电气控制装置中，由分立器件组成的电路复杂、体积大，安装调试麻烦，可靠性也较差。淄博市临淄银河高技术开发有限公司研发生产的晶闸管智能模块ITPM(IntelligentThyristorPowerModule)的出现，从根本上解决了上述难题，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，并可进行LED或LCD显示。模块的每支芯片的电流已达　　2 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。

图1 ITPM的完整示意图

　　可以看出，除去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迅速得到推广应用。

　　在直流电机调速方面，单个ITPM可组成一不可逆双闭环直流调速器，两个ITPM可以组成一可逆四象限运行的调速器。如图2所示。

图2 由ITPM组成的直流调速器

　　ITPM用在低同步交流串级调速中如图3所示。用六个ITPM非常方便地组成的交交变频系统如图4所示。

图3 由ITPM组成的串级调速器

图4 由ITPM组成的交－交变频系统

　　在电源和控制方面更有着广泛的应用。其中加速器稳压稳流电源，如图5所示。软启动器、节能运行控制器应用如图6所示。另外还有在固态接触器、继电器，工业电热控温、各种半导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，以及在城市无轨、电动牵引，港口轮船起货机，风机，水泵，轧机，龙门刨，大型吊车驱动，超低频钢水溶化电源，造纸，纺织，城市供水、污水处理等领域的应用，可以说ITPM在配电系统内的各电气控制领域都有作为。

图5 由ITPM组成的直流稳压稳流电源

图6 由ITPM组成的交流电机软启动

　　3 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，而且用在一般开关控制场合更是它的一大优势，由于其具有极快的开关速度和无触点关断等特点，将会使控制系统的质量和性能大为改善。广泛和大量地应用ITPM会节省大量的金属材料，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得非常简单。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。

　　4 结语

　　临淄银河高技术开发有限公司开发生产的系列ITPM，以其优越的性能而被大量采用，已显示出明显的社会效益和经济效益，是传统晶闸管装置的理想替代产品。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。

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