電力設(shè)備的器材特性

    電力設(shè)備材特性作業(yè)狀況電力電子器材(PowerElectronicDevice)又稱為功率半導(dǎo)體器材，首要用于電力設(shè)備的電能改換和操控電路方面的大功率電子器材(通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上)。

 

    20世紀50年代，電力電子器材首要是汞弧晶閘管和大功率電子管。60年代翻開起來的晶閘管，因其作業(yè)牢靠、壽數(shù)長、體積小、開關(guān)速度快，而在電力電子電路中得到廣泛運用。70年代前期，已逐漸替代了汞弧閘流管。80年代，通常晶閘管的開關(guān)電流已達數(shù)千安，能接受的正、反向作業(yè)電壓達數(shù)千伏。在此根底上，為習氣電力電子技術(shù)翻開的需求，又開宣布門極可關(guān)斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等一系列派生器材，以及單極型MOS功率場效應(yīng)晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應(yīng)晶閘管、功用組合模塊和功率集成電路等新式電力電子器材。

 

    各種電力電子器材均具有導(dǎo)通和阻斷兩種作業(yè)特性。功率二極管是二端(陰極和陽極)器材，其器材電流由伏安特性決議，除了改動加在二端間的電壓外，無法操控其陽極電流，故稱不行控器材。通常晶閘管是三端器材，其門極信號能操控元件的導(dǎo)通，但不能操控其關(guān)斷，稱半控型器材。可關(guān)斷晶閘管、功率晶體管等器材，其門極信號既能操控器材的導(dǎo)通，又能操控其關(guān)斷，稱全控型器材。后兩類器材操控活絡(luò)，電路簡略，開關(guān)速度快，廣泛運用于整流、逆變、斬波電路中，是電動機調(diào)速、發(fā)電機勵磁、感應(yīng)加熱、電鍍、電解電源、直接輸電等電力電子設(shè)備中的基地部件。這些器材構(gòu)成設(shè)備不只體積小、作業(yè)牢靠，并且節(jié)能作用非常顯著(通常可節(jié)約用電10%～40%)。

 

    單個電力電子器材能接受的正、反向電壓是必定的，能經(jīng)過的電流巨細也是必定的。因而，由單個電力電子器材構(gòu)成的電力電子設(shè)備容量遭到捆綁。所以，在有用中多用幾個電力電子器材串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成組件，其耐壓和通流的才干能夠成倍地行進，然后可極大地添加電力電子設(shè)備的容量。器材串聯(lián)時，期望各元件能接受一樣的正、反向電壓;并聯(lián)時則期望各元件能分管一樣的電流。但因為器材的個異性，串、并聯(lián)時，各器材并不能徹底均勻地分管電壓和電流。所以，在電力電子器材串聯(lián)時，要采納均壓辦法;在并聯(lián)時，要采納均流辦法。

 

    電力設(shè)備電力電子器材作業(yè)時，會因功率損耗致使器材發(fā)熱、升溫。器材溫度過高將縮短壽數(shù)，乃至焚毀，這是捆綁電力電子器材電流、電壓容量的首要要素。為此，有必要思考器材的冷卻疑問。常用冷卻辦法有自冷式、風冷式、液冷式(包含油冷式、水冷式)和蒸騰冷卻式等。