圖1ITPM的完整示意圖
1引言
晶閘管自1957年問(wèn)世以來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，使其在電氣控制領(lǐng)域中發(fā)揮了很大的作用。但是，過(guò)去人們只能以分立器件的形式把晶閘管用在各種電氣控制裝置中，由分立器件組成的電路復(fù)雜、體積大，安裝調(diào)試麻煩，可靠性也較差。淄博市臨淄銀河高技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的晶閘管智能模塊ITPM(IntelligentThyristorPowerModule)的出現(xiàn)，從根本上解決了上述難題，使晶閘管的應(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。
所謂ITPM就是將晶閘管主電路與移相觸發(fā)電路以及具有控制功能的電路封裝在同一外殼內(nèi)的新型模塊。最新ITPM的移相觸發(fā)電路為全數(shù)字電路，功能電路由單片機(jī)完成，并且內(nèi)置有多路電流、電壓、溫度傳感器，通過(guò)模塊上的接插件可將各種控制線引到鍵盤(pán)，進(jìn)行各種功能和電氣參數(shù)設(shè)定，并可進(jìn)行LED或LCD顯示。模塊的每支芯片的電流已達(dá)1000A，電壓達(dá)1600～2200V，該模塊實(shí)際上已是一個(gè)準(zhǔn)電力電子裝置，不論在體積、容量、功能、智能化程度以及可靠性等方面與傳統(tǒng)裝置相比都有很大優(yōu)勢(shì)，且安裝、使用特別方便。毫無(wú)疑問(wèn)，有了這種模塊，今后將會(huì)使配電系統(tǒng)內(nèi)的各種電氣控制發(fā)生重大變化。
2ITPM的應(yīng)用范圍
較為完整的ITPM一般由電力晶閘管，移相觸發(fā)器，軟件控制的單片機(jī)，電流、電壓、溫度傳感器以及操作鍵盤(pán)，LED或LCD顯示等部分組成。如圖1所示。
可以看出，除去受電力晶閘管容量的限制外，這樣的ITPM已不是一般傳統(tǒng)晶閘管裝置所能比擬的。它有相當(dāng)高的智能水平和適應(yīng)性。因此，它在配電系統(tǒng)內(nèi)的電氣控制中迅速得到推廣應(yīng)用。
在直流電機(jī)調(diào)速方面，單個(gè)ITPM可組成一不可逆雙閉環(huán)直流調(diào)速器，兩個(gè)ITPM可以組成一可逆四象限運(yùn)行的調(diào)速器。如圖2所示。
ITPM用在低同步交流串級(jí)調(diào)速中如圖3所示。用六個(gè)ITPM非常方便地組成的交交變頻系統(tǒng)如圖4所示。
在電源和控制方面更有著廣泛的應(yīng)用。其中加速器穩(wěn)壓穩(wěn)流電源，如圖5所示。軟啟動(dòng)器、節(jié)能運(yùn)行控制器應(yīng)用如圖6所示。另外還有在固態(tài)接觸器、繼電器，工業(yè)電熱控溫、各種半導(dǎo)體專用設(shè)備精密控溫，
圖2由ITPM組成的直流調(diào)速器
圖3由ITPM組成的串級(jí)調(diào)速器
圖4由ITPM組成的交－交變頻系統(tǒng)
圖5由ITPM組成的直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源
圖6由ITPM組成的交流電機(jī)軟啟動(dòng)
中、高頻熱處理電源，電焊設(shè)備（整流焊機(jī)、二次整流焊機(jī)、逆變焊機(jī)），激光電源，勵(lì)磁電源，電鍍、電解電源，機(jī)械電子設(shè)備電源，以及在城市無(wú)軌、電動(dòng)牽引，港口輪船起貨機(jī)，風(fēng)機(jī)，水泵，軋機(jī)，龍門(mén)刨，大型吊車驅(qū)動(dòng)，超低頻鋼水溶化電源，造紙，紡織，城市供水、污水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用，可以說(shuō)ITPM在配電系統(tǒng)內(nèi)的各電氣控制領(lǐng)域都有作為。
3ITPM的應(yīng)用意義
ITPM是電力電子產(chǎn)品數(shù)字化、智能化、模塊化的集中體現(xiàn)，高度展示了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在電氣控制中的作用。ITPM不僅可以用在較為復(fù)雜的控制場(chǎng)合，而且用在一般開(kāi)關(guān)控制場(chǎng)合更是它的一大優(yōu)勢(shì)，由于其具有極快的開(kāi)關(guān)速度和無(wú)觸點(diǎn)關(guān)斷等特點(diǎn)，將會(huì)使控制系統(tǒng)的質(zhì)量和性能大為改善。廣泛和大量地應(yīng)用ITPM會(huì)節(jié)省大量的金屬材料，并使其控制系統(tǒng)的體積大大減少，還可使非常復(fù)雜的多個(gè)電氣控制系統(tǒng)變得非常簡(jiǎn)單。用計(jì)算機(jī)集中控制，實(shí)現(xiàn)信息化管理，且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用很低。ITPM節(jié)能效果非常明顯，這對(duì)環(huán)保很有意義。
4結(jié)語(yǔ)
臨淄銀河高技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的系列ITPM，以其優(yōu)越的性能而被大量采用，已顯示出明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，是傳統(tǒng)晶閘管裝置的理想替代產(chǎn)品。隨著ITPM低成本和大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)，將會(huì)使傳統(tǒng)的電氣控制產(chǎn)品和技術(shù)發(fā)生巨大變化。
作者簡(jiǎn)介
曹杰（1953－），男，高級(jí)工程師，淄博市臨淄銀河高技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司總經(jīng)理，電力電子學(xué)會(huì)理事，長(zhǎng)期從事電力半導(dǎo)體變流技術(shù)工作，開(kāi)發(fā)研制了多項(xiàng)產(chǎn)品并投入生產(chǎn)，多次成功主持國(guó)家、省技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)發(fā)展計(jì)劃等重點(diǎn)項(xiàng)目。