快恢復(fù)二極管并聯(lián)應(yīng)用的均流問題

 電解用整流器的輸出功率極大，每個(gè)整流臂往往由十幾個(gè)乃至數(shù)十個(gè)整流元件并聯(lián)組成，均流問題十分突出。關(guān)于電流不平衡的產(chǎn)生原因和解決措施，可參看本站有關(guān)電力電子快恢復(fù)二極管串、并聯(lián)技術(shù)的文章，此處僅提示結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些注意點(diǎn)。
  1)當(dāng)并聯(lián)快恢復(fù)二極管數(shù)很多，在結(jié)構(gòu)上形成分支并聯(lián)回路時(shí)，可以將快恢復(fù)二極管按正向壓降接近程度分級(jí)分組，在可能流過較大電流的支路里，裝配正向壓降稍大的元件組。
  2)在快恢復(fù)二極管開通前后陽(yáng)極-陰極間電壓較高、開通后電流上升率較大時(shí)，常選用開通時(shí)間盡量一致的快恢復(fù)二極管。但由于快恢復(fù)二極管參數(shù)可選擇的自由度太小，為了經(jīng)濟(jì)和維修更換方便，常和電路補(bǔ)償方法結(jié)合使用。采用補(bǔ)償后能使元件開通時(shí)間的分散度在5～6µs左右較合適。補(bǔ)償方法可以在每個(gè)快恢復(fù)二極管支路中串入均流電抗器，或者將整流變壓器閥側(cè)線圈多分幾組，減少每個(gè)線圈支路中的快恢復(fù)二極管數(shù)。
  3)實(shí)際上，裝置在結(jié)構(gòu)安排上不能做到完全對(duì)稱的程度，因此存在著因并聯(lián)元件布線長(zhǎng)短不同引起的電流不平衡和電流匯流出入口位置不同引起的電流不件數(shù)較多時(shí)，采用圖1中I的配置方式，可使不平衡度較小。

  4)也存在僅僅某一臂受其他相的影響而產(chǎn)生電流不均衡，這往往是互感產(chǎn)生的影響，規(guī)律較難尋找，必須從幾何位置的配列上檢測(cè)互感。
  5)除了原理上分析的各種不均流因索和相應(yīng)采取的均流措施外，元件裝配的質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)電流平衡影響很大，必須給予充分重視?？旎謴?fù)二極管的陰極、陽(yáng)極和散熱導(dǎo)體的貼合應(yīng)緊密，保持一定的壓力，防止產(chǎn)生不平衡電壓。在電源裝置從裝配地運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝后，還須作一次全面檢查，并復(fù)試每臂均流情況。圖2是采用雙孔內(nèi)水冷母線(兼作散熱器)的螺旋形快恢復(fù)二極管和平板形快恢復(fù)二極管的裝配圖。對(duì)于螺旋形快恢復(fù)二極管應(yīng)保證元件螺栓中心與散熱母線螺孔中心良好的重合性以及接觸面的平整。對(duì)于平板形快恢復(fù)二極管，除要求接觸面平整外，還應(yīng)對(duì)壓緊的球頭螺栓施以一定的扭力矩(圖示快恢復(fù)二極管所施加扭力矩為(50N·m±5N·m)，以保證快恢復(fù)二極管管芯和散熱器之間，有一定的接觸壓力。   6)電流平衡一般要經(jīng)過一段時(shí)間后才能穩(wěn)定。緊固部件的松動(dòng)或快恢復(fù)二極管的劣化都會(huì)破壞均流，因此對(duì)使用中的整流器還需要作定期檢查維護(hù)。  圖3a是12個(gè)快恢復(fù)二極管并聯(lián)的均流試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果，從圖3b可見電流不平衡程度與負(fù)載電流成反比關(guān)系。 a)12個(gè)快恢復(fù)二極管并聯(lián)  b)不平衡率與負(fù)載的關(guān)系  圖4是上述試驗(yàn)中有代表性的三個(gè)快恢復(fù)二極管，因開通時(shí)間差而形成的電流不平衡情況。


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