Диодно-тиристорные модули
На предприятии разработано и производится большое семейство диодно-тиристор-ных модулей с изолированным основанием на токи от 40А до 1250А, рабочее напряжение до 4400В в шести базовых конструкциях (фото 2). Модули выполнены в прижимной конструкции с шириной медного основания 20, 34, 50, 60 и 70 мм. Достоинством этих приборов является высокая энерготермоциклостой-кость, надежная работа в режиме больших токовых нагрузок и в тяжелых условиях эксплуатации.
Конструкция модулей позволяет реализовать следующие варианты силовых схем с использованием диодов, тиристоров, оптотиристоров, си-мисторов, резисторов и других типов СПП:
■ единичный прибор;
■ два прибора, включенных параллельно;
■ два последовательно (полумост) или встречно (однофазный мост со средней точкой) соединенных прибора;
■ два тиристора, включенных встречно-параллельно (ключ переменного тока);
■ асимметричный тиристор с обратным диодом;
■ снабберные цепи (R-R, RD, R-C-D) и др.
Силовые модули удобны для потребителей. При использовании охлаждающего устройства, выполненного в виде моноплиты, модульное исполнение СПП позволяет существенно упростить конструкцию силовой части преобразователя, снизить его массогабаритные параметры, уменьшить затраты на монтаж и обслуживание.
 
На основе разработанных конструкций на предприятии ведется разработка специализированных модулей с интегрированной в прибор системой охлаждения, предназначенных для мощного сварочного оборудования.
С этого года начат выпуск новой серии диодно-тирис-торных модулей (низкочастотных и частотных) с паяными контактами на выходные токи от 40А до 500А, напряжение до 1600В, выполненных по схемам однофазных и трехфазных мостов (фото 3). Они используются во входных и выходных выпрямителях инверторов на основе IGBT, источников питания, зарядных
устройствах и во многих других схемах. Эти компактные и дешевые приборы позволяют существенно снизить габариты и массу устройства, материальные затраты в производстве преобразователей широкого назначения мощностью до 250кВт.
Предприятие выпускает силовые беспотенциальные модули на основе высокочастотных диодов с мягкими характеристиками обратного восстановления (SFRD - модули) на токи от 20А до 800А, напряжение от 600В до 3300В, напряжение изоляции от 2500В до 13кВ, имеющих конструктивные исполнения и технологию изготовления,
аналогичные IGBT модулям (фото 4). Схемное исполнение данной серии - от одиночных ключей до трехфазных мостов. Особенностью этих приборов являются лавинные характеристики, очень низкие времена (до 0,1мкс) и заряды обратного восстановления, плавное восстановление и способность работать на высоких частотах.
Области применения SFRD модулей: инверторные и снаб-берные диоды для IGBT, шунтирующие диоды для индуктивных нагрузок (FWD), выходные высокочастотные выпрямители для источников бесперебойного питания, электросварки и пр.
По специальному заказу потребителей разработаны, подготовлены к производству и поставляются высоковольтные диодные модули (фото 5) на токи до 2А, напряжение до 50кВ (аналоги модулей 3HV50, 6HV50 фирмы HVCA, США). Модули выполнены
в оригинальной конструкции, позволяющей при обдуве корпуса в 2-3 раза увеличить рабочий ток. Приборы предназначены для развязки вспомогательных цепей в высоковольтных источниках питания лазеров, рентгеновского оборудования, другой электрофизической и измерительной аппаратуре.
igbt модули
Одним из главных направлений развития СПП в ОАО «Электровыпрямитель» является производство наиболее быстро развивающегося класса СПП - силовых модулей на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Освоено серийное производство IGBT модулей на токи от 25А до 3600А, напряжение до 3300В, выполненных по схемам одиночных ключей, чопперов и полумостов (фото 6).
В модулях предусмотрены защитные диоды обратного тока с мягкими характеристиками обратного восстановления. Основная номенклатура этих приборов выпускается в стандартных корпусах и предназначена для статических преобразователей частоты, используемых в различных отраслях промышленности и в коммунальном хозяйстве. Модули являются прямыми или близкими аналогами зарубежных образцов, как по параметрам, так и по габаритным и присоединительным размерам, что обеспечивает их хорошую взаимозаменяемость.
Серьезная конкуренция на рынке силовых IGBT модулей, в том числе и в России, заставляет искать новые технические решения, которые позволяют нашему предприятию занимать определенную нишу в данной области. Кроме имеющихся самых низких цен на подобную продукцию, ОАО «Электровыпрямитель» имеет неоспоримое преимущество -возможность быстро осуществить поставку нестандартных IGBT модулей. Гибкость про-
изводственной линии, унифицированная конструкция модулей и высокая квалификация персонала позволили в короткие сроки по индивидуальным заказам потребителей разработать более 20 новых типов IGBT модулей нестандартного исполнения в серийных конструктивах. В их числе высоковольтные модули на напряжение 3300В в корпусах 34 и 62 мм, модули по измененным электрическим схемам и др. В настоящее время в этих корпусах готовятся к пробной поставке IGBT модули на ток 25А напряжение 6500В.
В течение последних трех лет проведены работы по созданию IGBT модулей для электроподвижного состава. По требованиям ОАО «РЖД» с учетом особенностей российских железных дорог разработаны IGBT модули специального исполнения, предназначенные для эксплуатации в циклических режимах нагрузок, при низких отрицательных температурах, в условиях жестких механических воздействий. Для вспомогательных СПЧ бортового питания
электровозов и пассажирских поездов, разработаны модули с напряжением изоляции более 15кВ. Ведутся работы по созданию отечественных мощных IGBT модулей на напряжение 6500В для тягового электропривода магистральных электровозов.
В рамках Целевой Федеральной Программы «Национальная технологическая база» на предприятии проведена разработка базовой технологии производства темпе-ратуростойких сильноточных высоковольтных управляемых ключей на базе биполярных транзисторов с изолированным затвором на токи до 1400А, напряжение до 2500В в герметичных металлокерами-ческих корпусах прижимной конструкции. Приборы имеют высокую энерготермоцикло-устойчивость и стойкость к механическим и климатическим воздействиям. Разработанные ключи предназначены для создания высоконадежных преобразовательных устройств мощностью до 100МВт для топливно-энергетического комплекса страны (гибких линий электропередач, компенсаторов реактивной мощности, регулируемых приводов переменного тока, активных фильтров и т.п.); транспортных средств городского, пригородного и железнодорожного электротранспорта, большегрузных карьерных самосвалов, подводных и надводных судов и других устройств с повышенными требованиями к надежности.
|
