武汉中电通电力设备有限公司
(1)晶闸管
晶闸管又称硅可控整流元件或可控硅元件,是一种用弱电信号控制强电系统的大功率新型半导体器件。广泛用于整流、开关、调压、调频和逆变等可控制电路中。
(2)饱和电抗器
饱和电抗器的结构与变压器相似,在铁芯上有两套绕组,除了一套交流绕组以外,还有一套能够控制交流绕组感抗的直流绕组。它是一种利用直流绕组中的小功率来控制交流绕组中较大功率的放大器件。
( 3 )功率晶体管GTR
功率晶体管GTR，一般是指达林顿NPN晶体管,是20世纪70年代发展起来的全控型自关断电力电子器件。达林顿NPN功率晶体管就是将几只单个晶体管在元件内部做成射极跟随器,晶体管模块是指将几级达林顿晶体管集成在一起,对外构成一定电路形式的一个组合单元，目前功率晶体管模块的电流/电压已达1000A/1200V.功率晶体管内部结构和图形符号如图5-2所示。
功率场效应晶体管简称功率MOSFET ,是一种单极型的电压控制型器件,具有开关速度快、高频特性好、输入阻抗高、驱动功率小、热稳定性优良、无二次击穿现象、安全区宽和跨导线性度高等显著特点,得到了迅速的发展和应用,目前功率场效应晶体管MOSFET电流/电压已达到50A/1000V.功率场效应晶体管在电压控制下沟道区域半导体反型而形成可控的导电通道工作, 控制电压越高、沟道越宽,导电电流越大。根据沟道类型分为P沟道型和N沟道型两类,电路符号如图5-3所示,由源极S、漏极D、栅极G组成的三端双口器件。功率场效应晶体管根据结构形式的不同分为VVMOSFET、VDMOSFET、 TMOSHEXFET、SIPMOS、 π-MOS等,为了提高电流容量均采用单元结构,成千上万个单元OSFET并联(多元集成)垂直导电结构。
( 5 )绝缘栅双极晶体管IGBT 绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种新型的复 合型器件,综合了功率场效应晶体管MOSFET和GTR的优点,具有MOSFET的栅极驱动特性和GTR的工作电压高、电流大、饱和压降低等特性,是当代颇受欢迎的电力电子器件。绝缘栅双极晶体管IGBT已广泛应用于电动机变频调速VVVF控制、程控交换机电源、计算机系统不停电电源UPS、电力系统高频开关模块充电装置等。绝缘栅双极型晶体管IGBT是在功率MOSFET与双极型晶体管GTR复合发展起来,其基本结构如图5-4所示,是由栅极G、发射极E、集电极C组成的三端双C电压控制器件, N沟道IGBT简化等效电路及电路符号如图5-5所示。
( 6 )磁放大型充电装置
由饱和电抗器、整流变压器、硅整流元件、滤波器、控制电路、信号和保护电路构成,利用饱和电抗器的调整绕组进行调压,接线简单,调试方便,但容量较小。
( 7 )相控型充电装置
由隔离变压器、晶闸管整流桥、滤波器、控制调节电路、信号和保护电路、信号和保护电路构成。利用由接在隔离变压器二次绕组上的晶闸管整流器进行调压, 接线较复杂,容量较大。
( 8 )频开关模块型充电装置
充电装置由若干个高频开关整流模块并联组成,高频开关频率结合脉宽调制技术应用在开关电源.上,取消了庞大的隔离变压器,在高频化、小型化及模块化上有很大进展,具有输出稳流、稳压精度高、纹波系数小等优点。
(9)高频开关整流模块
高频开关整流器的特点是用高频开关器件( VMOS或IGBT )取代晶闸管,输入阻抗高,开关速度快,高频特性好,线性好,失真小,输出容量大。
(10)纹波系数
应用整流技术可以将交流电转变成直流电,但经整流出来的电压还不是纯粹的直流电,而是一个脉动的直流电压。它除有直流成分外,还包含着不同频率和振幅的交流成分。纹波系数r表示负荷上直流电的平滑程度与脉动大小, r值小说明负荷上的直流电压或电流脉动小,因此r值是表示整流直流电源质量的参数。对于整流直流电源而言, r值是越小越好，一般要求电力系统中的硅整流充电装置的纹波系数不大于1%。
( 11 )平滑滤波器
通常在整流器与负荷之间,装设降低脉动电压，的设备,叫做平滑滤波器。滤波器一般是由电感、电容等元件组合而成。
(12)自动稳流
在蓄电池充电过程中,由于充电装置的自动控制作用,其输出电流不随蓄电池组的端电压升高而降低,自动保持恒定。
(13)自动稳压
在蓄电池充电过程中,随着充电时间的推移,蓄电池组的充入容量的增加,由于充电装置的自动控制作用,其充电电流自动降低,而输出电压自动保持恒定。
(14)稳流精度
交流输入电压在额定电压+ 10%范围内变化、输出电流在20% ~ 100%额定值的任一数值,充电电压在规定的调整范围内变化时,输出电流波动极限值与输出电流整定值之比的百分数,用于对阀控密封铅酸蓄电池充电的充电装置,其稳流精度应优于1%。
(15)稳压精度
交流输入电压在额定电压+ 10%范围内变化、负荷电流在0 ~ 100%额定值变化时,直流输出电压在调整范围内任一数值, 输出电压波动极限值与输出电压整定值之比的百分数。用于对阀控密封铅酸蓄电池充电的充电装置,其稳压精度应优于0.5%。
( 16 )均流及均流不平衡度
采用同型号同参数的高频开关电源模块整流以N+ 1或N+ 2多块并联方式运行,每-个模块都能均匀地承担总的负荷电流,称为均流。模块间负荷电流的差异,叫均流不平衡度。
(17)三遥功能
遥测、遥信、遥控功能,即充电装置可实现遥控开机、关机和遥控浮充、均充转换、数据遥测、工况异常遥信或故障遥信等。
( 18 ) GZDW直流装置的四阶段充电方式
四阶段充电方式即恒流限压主充-定压均充-→定时均充- + 定压浮充。恒流限压主充为均衡充电开始工作点,恒流充电阶段内,蓄电池充电电压缓慢上升,当蓄电池充电电压上升至均衡充电电压限压值后,设备进入恒压充电工作方式,当恒压充电电流小于整定值0.1I10时,微机开始计时, 3h后微机控制充电浮充电装置自动转入正常浮充运行状态。
