Thyristors 소개

Thyristors는 현재 보유 임계값의 밑에 하락까지 문 방아쇠 그리고 남아있는 래치드 후에 현재를 실행하는 비스듬한 스위치로 기능하는 4 층 반도체 장치입니다. 낮은 전도 손실로 고전압과 현재를 취급하는 그들의 능력은 무거운 전기 체계에서 불가결한 만듭니다. 철도 견인에서는, 힘 수요가 몇몇 메가와트를 초과할 수 있는, thyristors는 믿을 수 있는 가동을 위해 필요로 한 견고, 효율성 및 통제를 제공합니다. 기계적인 스위치와는 달리, 그들은 전기 장치, 극단적으로 진동 및 극단적으로 진동에 있는 극단적인 진동을 제안하는, 전기를 공급하는 극단적으로 진동을 제안합니다.

철도 견인의 Thyristors의 역할

현대 철도 견인 시스템은 견인 모터에 오버 헤드 캐러리 라인 또는 세 번째 레일에서 전기 전력의 정확한 관리가 필요합니다. Thyristors는 AC-to-DC 및 DC-to-AC 변환을 제어 전압 및 전류로 가능하게하는이 전력 전자 변환에 중앙입니다. 그들은 정류기, 인버터 및 DC 젓가락에서 채택되며, 전기 여러 단위 (EMU), 기관 및 광 철도 차량에 대한 추진 제어의 백본을 형성합니다. DC 놋쇠 인버터 및 DC 젓가락의 주요 제어 영역은 AC-to-DC 및 DC-AC 변환을 포함합니다.

통제되는 정류기

Thyristor 기반 제어 정류기는 DC 견인 모터에 대한 조정 가능한 DC 전압으로 오버 헤드 라인에서 AC 공급을 변환합니다. Thyristor 발포 각도를 변화시켜 엔지니어는 모터 전압을 조절할 수 있으며, 큰 힘 저항기없이 부드러운 가속 및 감속을 허용 할 수 있습니다. 초기 천리기는 사용 된 단계 제어 교량 (예 : 단일 위상 또는 3 상 완전 제어 교량)을 사용하여 잔류 자유로운 DC를 생산합니다. 현대 디자인은 연속적으로 전압을 제어하고 강력한 동력을 제어 할 수 있습니다. 따라서, 전원을 공급하는 것은 지속적으로 출력을 증가시키고, 전력을 줄이는 것을 가능하게합니다.

재생 Braking 용 인버터

AC 견인 시스템에서, 전압 소스 인버터 (VSI)는 선 또는 배터리에서 유도 또는 영구 자석 동시 모터에 대 한 가변 주파수 AC로 변환. 상당한 발전 게이트 턴-오프 사이리스터 (GTOs) 및 통합 게이트-컴테이션 사이리스터 (IGCT)의 사용입니다. 재생 중 제동 중, 견인 모터는 발전기로 작동, 인버터는 DC 전원을 통해 에너지로 전환 할 수 있습니다. 이 시스템은 DC 전원을 통해 다른 에너지로 전환 할 수 있습니다. 이 시스템은 DC 전원을 공급 장치로 전환하여 DC 전원을 공급 장치로 전환 할 수 있습니다.

현대 견인에 있는 진보된 Thyristor 유형

기존의 단계 제어 사이리스터 (SCRs)는 여전히 일부 레거시 시스템에서 사용되지만 현대 견인 인버터는 더 정교한 장치를 사용합니다.

  • Gate Turn-Off Thyristors (GTOs):]는 부정적인 문 맥박에 의해, 부피가 큰 commutation 회로를 위한 필요를 삭제하는 결점될 수 있습니다. GTOs는 locomotives와 고속 열차를 위한 고성능 견인 변환장치에서 널리 이용됩니다.
  • 초회전된 게이트-컴프레스 티하이저(IGCT):초회전 속도와 낮은 투기 손실, 멀티 레벨 인버터 토폴더에 적합. IGCT는 통합 게이트 유닛과 감소된 스텁 요건으로 GTO보다 높은 신뢰성을 제공합니다.
  • 실리콘 제어 정류기 (SCRs):] 아직도 이전 LRVs 및 일부 보조 전원 공급 장치를위한 DC 호퍼 회로에서 발견, IGBT로 상속.

ABB의 고출력 IGCT는 예술의 상태를 exemplify, 몇 kV 및 kA를 낮은 스위칭 손실.

철도 시스템의 Thyristors 사용의 장점

  • 고출력 처리:Thyristors는 수만개 amperes의 최고 전류를 관리하고 최대 10kV의 전압을 차단하고, 중장비 및 고속 열차의 요구를 충족시킵니다.
  • 효율: 낮은 ON-state 전압 드롭(일반적으로 1–2 V) 결과가 비교적 현재 레벨에서 양극 트랜지스터와 비교하여 최소 투기 손실에 대해.
  • Reliability: 앞으로 고장 문제 없이 견고한 구조와 높은 큰 파도 현재 기능 지속적인 가동 및 일시적인 결함의 밑에 긴 서비스 기간을 지킵니다.
  • Control Flexibility: Advanced gate firing circuits는 출력 전압과 주파수의 정확한 조정을 허용하고, 미세 조정된 견인 제어 및 에너지 복구를 가능하게 합니다.
  • Cost-Effectiveness:] 매우 높은 전력 등급 (다 MW)의 경우, 사이리스터는 특히 선 주파수 응용 분야에서 IGBT 모듈보다 더 경제적 남아.

도전과 솔루션

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Thyristor 기반 견인의 미래 동향

반도체의 진화는 계속된다. 실리콘 카바이드 (SiC) MOSFETs 및 갤런 질화물 (GaN) FETs와 같은 넓은 밴드 장치가 낮은 전압 견인 보조를 위해 신흥되고, 그러나 3kV 이상 전압에 주요 추진에 대한, thyristor 기술은 경쟁 남아있다. 보도 포장 포장 포장과 IGCT를 결합 하이브리드 모듈은 더 높은 현재 등급과 향상된 단락 실패 모드를 제공합니다. 또 다른 추세는 멀티 레벨 변환기 (ELT-LT)의 채택이다 (EPE)의 전자 공학 (EPE)의 다른 점은 다음과 같은 여러 가지 유형의 전자 공학 (FET)의 출력을 감소시킨다.

관련 기사

Thyristors는 기존 DC 모터 드라이브에서 재생 브레이킹으로 고급 AC 추진력을 유지하면서 철도 견인 동력 제어의 코너스톤을 유지한다. IGCT 및 GTO를 통해 전환 성능 향상과 결합 된 고전압 및 전류 기능으로, 그들은 세계 최대의 까다로운 철도 시스템에 고용 될 것을 계속한다. 철도 운영자는 더 큰 에너지 효율과 더 낮은 수명주기 비용을 위해 밀어 넣기 때문에, Tristor 기반 전력 전자는 디지털 제어 알고리즘과 함께 진화 할 것입니다. LTLT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-LT-