应用实例

在恶劣的工业环境中,变流器需要特别坚固结实。另一个重要的方面是成本。作为首选和第二选择供应商,赛米控为小型和大型驱动制造商提供功率半导体。

除了某些特殊应用外,如今的电动驱动技术采用的是卓越的三相同步和异步电机。变速控制主要通过变频器实现。首先将电网电压转换为直流电压,然后再转换为变频变幅电压。如果载荷可以再生(例如由旋转质量产生),制动产生电能,那么在大多数情况下,制动斩波器和制动电阻器会将电能转换为热量,或者反馈回电网。

二象限变流器

二象限变流器无法回馈能量。制动能量必须转换成热量。这类变流器主要用在低功率输出的驱动器中,包括大多数机床驱动。CIB 功率模块(变流器逆变器制动模块)适用于低中档输出(最大约 15kW)的变流器。这类型CIB 模块包含变流器的所有功率半导体,电源整流器,制动斩波器和逆变器。

四象限 IGBT 逆变器的方框图

四象限变流器

为使能量反馈回电网,较高输出的驱动变流器通常额定为四象限运行。这意味着在电网侧和电机侧是两个拓扑结构完全相同的变流器。能够回馈能量意味着对于再生负荷,连接的电机能够将产生的能量输送回电网。

软起动器 SEMiSTART 晶闸管模块的方框图

晶闸管控制器和软起动器

异步电机的变速控制可通过每个电源相中的反并联晶闸管实现。如今,这种方法主要应用于软起动器,以便限制起动电流和起动扭矩。赛米控制造的 SEMIPACK 晶闸管模块,和含有一相或三相反并联连接晶闸管的特殊功率模块,都是可靠并且经济的解决方案。

控制电动驱动样例

低压驱动

就数量来说,通用的“普通”低压驱动是变频器最大的使用领域。这些变流器以二象限和四象限运行控制电机,功率范围极广,从低于 0.5kW 到超过 1MW。典型的应用包括泵,风扇和电机在技术工艺中的应用。

伺服驱动

高度动态的伺服驱动应用于在高峰负荷的位置、速度或扭矩控制。功率范围极其广泛,从0.5kW 到 30kW。这些高精度驱动常常用于控制机床、工业机器人等设备中的电机的二象限运行。

电梯驱动

每当说到电梯驱动,就对平稳运行、精确定位、可靠性、负载循环稳定性有着严苛的要求。这里采用的是输出为 10kW 到 250kW 的二象限和四象限运行驱动。

中压驱动

输出为 500kW 到 5MW 的中压驱动广泛应用于重工业领域。近年来,多电平和多单元拓扑在这一市场领域的重要性日益增强。在这些拓扑结构中,多个 IGBT 或逆变器单元串联连接,能够让系统电压远远高于功率半导体的阻断电压。这意味着可以在 3300V 及 3300V 以上线电压的中压网络中,使用反向恢复电压仅为 1700V 的成本效益高的 IGBT 模块。此外,单元的多电平开关可降低网络谐波,从而减少滤波器的使用。

三电平 IGBT
逆变器输出电压和电流曲线的方框图

用于电动驱动的赛米控产品