Современная отечественная база для силовой преобразовательной техники
Развитие силовых полупроводниковых приборов (СПП) в России определяется состоянием отечественного рынка преобразовательной техники, а также мировыми тенденциями развития силовой электроники. По-прежнему востребованы стандартные биполярные приборы (диоды, тиристоры, динисторы, триа-ки и др.). Они составляют основу отечественного преобразовательного оборудования, применяемого в таких областях как электроэнергетика, транспорт, машиностроение, металлургия, нефте- и газодобыча, стройиндустрия, крупные коммунальные объекты, военная техника и др.
Вместе с тем за последние годы на основе полностью управляемых ключей (IGBT, GCT, IGCT, SIT и др.) созданы и эксплуатируются современные преобразователи, обеспечивающие наиболее качественное преобразование электроэнергии при минимальных потерях и материальных затратах. Рынок этих приборов, в первую очередь, IGBT модулей, является сегодня самым динамичным, причем его расширение происходит как за счет новых областей применения (медицинская и бытовая техника, ветроэнергетика, радиолокация и др.), так и за счет распространения в те сферы применения, где традиционно использовались мощные тиристоры. Причем GCT и IGCT уже сегодня достигли предельных коммутируемых мощностей (6000А/8000В), характерных для SCR, а IGBT приближаются к ним (3600А/6500 В).
С учетом этих тенденций в ОАО «Электровыпрямитель» ведутся разработки и осваиваются производства новых видов СПП в дискретных и модульных конструкциях в широком диапазоне токов, напряжений и рабочих частот.
дискретные приборы
ОАО «Электровыпрямитель» выпускает дискретные силовые полупроводниковые приборы с диаметром кремниевых структур от 5 мм до 101 мм, на базе 22-х типов корпусов штыревой, таблеточной и фланцевой конструкций (фото 1). Производится широкий ряд низкочастотных (для применения в промышленной сети) диодов и тиристоров на токи от 10А до 6300А, рабочее напряжение от 200В до 6500В. По заказам могут быть поставлены приборы с рабочим напряжением до 8000В и в термодинамически устойчивых корпусах (Isc до 75 кА, №=13,5х106 А2с).
По типажу данная серия СПП одна из крупнейших в мире. По электрическим параметрам, габаритно-присоединительным размерам она соответствует зарубежным аналогам, выпускаемых фирмами ABB, Eupec, Semikron, Westcode и другими фирмами, работающими сегодня на российском рынке.
На основе тех же конструкций разработана и поставляется серия быстродействующих диодов и тиристоров, предназначенных для работы в частотно-импульсных режимах. Диоды этой группы, в зависимости от рабочего напряжения и тока, имеют времена обратного восстановления от 0,1 мкс до 5 мкс. Частотные тиристоры выпускаются с временами выключения от 8 мкс до 50 мкс. Рабочее напряжение этих приборов от 1000В до 2400В. По требованиям заказчика предприятие поставляет подобные приборы и с более высокими рабочими напряжениями (до 4000В и выше) с нормированными временами выключения, которые оптимизированы для инверторных применений.
В зависимости от назначения производятся следующие типы силовых диодов: низкочастотные, быстровосстанав-ливающиеся, лавинные, кро-убарные, роторные. Этими высоконадежными приборами комплектуются выпрямители для питания тяговых и вспомогательных преобразователей электровозов и тепловозов, подстанций железных дорог и муниципального электротранспорта, бесщеточные системы возбуждения электрических машин, различные привода электродвигателей переменного и постоянного тока, преобразователи для электролиза алюминия, сварочное оборудование, источники питания и многие другие устройства.
ОАО «Электровыпрямитель» - традиционный поставщик мощных тиристоров. На предприятии производится разнообразная гамма приборов тиристорного типа в ши-
роком диапазоне токов и напряжений:
■ тиристоры низкочастотные до 5000А/6000В;
■ тиристоры быстродействующие и частотно-импульсные до 2000А/2400В;
■ тиристоры асимметричные
до 1000А/2800В;
■ тиристоры симметричные (триаки) до 1000А/1400В;
■ оптотиристоры до 80А/
1200В;
■ реверсивно включаемые ди-нисторы (RSD) до 350кА/
3000В.
Тиристоры широко используются в преобразователях ЛЭП и вставок постоянного тока, статических системах возбуждения крупных электрических машин, компенсаторах реактивной энергии, электроприводах, схемах плавного пуска, гальваники, электротермии, индукционного нагрева и во многих других областях применения.
Для нужд импульсной техники поставляются реверсив-но-включаемые динисторы, которыми комплектуются высоковольтные коммутаторы тока, способные переключать импульсные мощности в ги-гаваттном диапазоне. Последние разработки в этой области показали абсолютное превосходство RSD перед всеми другими типами полупроводниковых ключей. В настоящее время RSD выпускаются с диаметрами элементов от 8 мм до 76 мм с рабочим напряжением до 4000В и коммутируемый ток до 350кА. Ведутся разработки по созданию мощного твердотельного ключа на импульсные токи до 500-1000кА.
Перспективные области применения этих приборов: системы коммутации электрической энергии для мощных лазеров, ускорителей и накопителей заряженных частиц, рентгенографической аппаратуры и других мощных электрофизических установок.
ОАО «Электровыпрямитель» - единственное в России и одно из немногих предприятий в мире, выпускающих мощные симметричные тиристоры с однополярным и двуполярным управлением, которые весьма эффективны для применений в качестве регуляторов переменного тока промышленной частоты. Они поставляются в стандартных штыревых и таблеточных корпусах, рассчитаны для работы в диапазоне токов от 10А до 1000А, напряжение до 1400В.
Разработаны и освоены в производстве оптотиристоры на токи от 20А до 80А, напряжение до 1600В в дискретном (штыревом) и модульном исполнениях с внутренней гальванической развязкой между цепью управления и силовыми выводами.
|
