"Новости Электротехники"Диагностика силовых полупроводниковых приборов. Аппаратура и методы

	< Предыдущая ] [ Следующая >	Журнал №1(13) 2002


	Диагностика силовых полупроводниковых приборов. Аппаратура и методы Мы вновь обращаемся к теме преобразователей (см. нашу статью в № 6 (12), 2001 на стр. 40). Надежность их работы во многом определяется качеством силовых полупроводниковых приборов (СПП) и качеством реализации силовой схемы. Исходное качество СПП проверяется по критериям, определенным ГОСТом «Приборы полупроводниковые силовые. Методы измерений и испытаний». Применять объективные методики диагностики СПП невозможно без специальной аппаратуры. Но в России она серийно не изготавливается, а стоимость выпускаемой за рубежом, например, фирмой LEM (Швейцария), очень высока. Использовать же мегомметры для диагностики состояния СПП по параметрам низкой проводимости неправильно по причине отсутствия единого критерия качества по значениям сопротивлений СПП в таком состоянии. Мы предлагаем измерять параметры СПП (рассчитанных на токи от 10 А до 5 кА и напряжения от 100 В до 6 кВ) создан- ным нами комплексом «АДИП». Входной контроль обеспечат устройства «АДИП-1», «АДИП-2» и «АДИП-4». Но, как мы уже писали в прошлой статье, в преобразовательных установках большой мощности применяется групповое соединение силовых полупроводниковых приборов (СПП). *Низкочастотные преобразователи.* При *последовательном соединении* СПП для равномерного распределения напряжений необходимо подбирать их по значениям токов IDRM(RRM). Величины токов должны быть одного порядка при заданном напряжении класса в холодном состоянии. Более точный результат подбора двух идентичных приборов по характеристикам низкой проводимости дает их нагрев до рабочей температуры преобразователя. Токи могут в этом случае существенно возрасти. Измерить токи IDRM(RRM) можно с помощью «АДИП-1». В инструкции по эксплуатации прибора представлена методика подбора СПП для последовательного соединения. В случае *параллельного соединения* СПП возникает проблема равномерного распределения тока между ними. Если не предусмотрены принудительные меры распределения тока через параллельные ветви, то единственное решение - подбор СПП по импульсным напряжениям UTM(FM). Разброс значений UTM(FM) не должен быть более 0,02 В. Такая операция для СПП любых типов осуществляется устройством «АДИП-2». Результаты достоверны только при обеспечении необходимого усилия сжатия (УС) специальными прессами для СПП прижимной конструкции (численное значение УС регламентируется условиями завода-изготовителя). *Высокочастотные преобразователи.* Для обеспечения надежности таких преобразователей с *последовательным соединением* силовых тиристоров (СТ), подбора по токам в состоянии низкой проводимости оказывается недостаточно. Успешно подбираются СТ с близкими значениями времени задержек включения посредством «АДИП-3». С его помощью оценивают и время включения тиристоров. Эта величина характеризует коммутационные электрические потери в СТ при включении с повышенными значениями скорости нарастания diT/dt в открытом состоянии. При *выключении последовательной цепи* СТ, распределение напряжений между закрывающимися приборами может оказаться неравномерным. Тиристор, закрывшийся первым, оказывается под повышенным напряжением из-за протекания обратных токов других СТ. Наиболее эффективный способ ослабить это явление - подбор СТ по заряду обратного восстановления Qrr на аппаратуре «АДИП-5». Диагностика параметров уменьшает число отказов СПП, увеличивает надежность и сокращает сроки доводки преобразователей на их основе. В этом успели убедиться специалисты заводов-изготовителей СПП, метрополитенов Москвы, Новосибирска, Самары, Западно-Сибирской железной дороги, металлурги Ижевска и Череповца. «АДИП-1» измеряет статические параметры в закрытом и обратном состояниях всех типов СПП. Он позволяет измерять токи IDRM(RRM) (от 100 мкА до 100 мА), определять класс СПП по напряжению (от 3 кВ до 60 кВ). У него две цепи быстродействующей защиты СТ от пробоя. «АДИП-2» измеряет импульсные напряжения UTM(FM) всех типов СТ и силовых диодов (СД) и позволяет формировать через СПП испытательные импульсы тока в открытом (прямом) состоянии с амплитудой ITM(FM) от 10 А до 15 кА и измерять напряжение UTM(FM) в пределах от 0,5 В до 10 В. «АДИП-3» определяет время задержки tgd и время включения tgt всех известных типов СТ в пределах от 0,5 мкс до 30 мкс. «АДИП-4» служит для измерения параметров цепи управления СТ: отпирающего тока IGT (от 1 мА до 1000 мА) и отпирающего напряжения UGT (от 0,5 В до 10 В). «АДИП-5» создан для измерения заряда обратного восстановления Qrr СПП.