No parazitārās induktivitātes līdz pilnībā noslēgtai struktūrai: kā laminētas vara kopnes uzlabo sadales sistēmu uzticamību

Tradicionālajās elektroenerģijas sadales sistēmās diskrēto kopņu parazitārā induktivitāte ir salīdzinoši liela. Kad strāvas slēdzis ir izslēgts, parazītiskās induktivitātes radītais pārejošs spriegums pārklājas ar līdzstrāvas ķēdes spriegumu, radot nopietnus draudus jaudas slēdža ierīču un motoru izolācijai. Jo lielāka ir parazitārā induktivitāte, jo lielāka ir slodzes strāva un jo īsāks strāvas slēdža strāvas krituma laiks, jo šis apdraudējums kļūst nozīmīgāks, un tas netiks novērsts, jo atšķiras jaudas slēdža ierīču izvēle. Lai principiāli atrisinātu šo problēmu, ir radusies laminētā invertora kopņu tehnoloģija.

Laminētā vara kopne, kas pazīstama arī kā laminēta kopne, sastāv no mainīgiem plakanu vara vadītāju slāņiem un izolācijas plēvēm, kas pārklātas ar plāniem līmes slāņiem. Atklātās malas ir noslēgtas ar izolācijas materiālu. Šī unikālā laminētā struktūra piešķir tai raksturīgas elektriskās īpašības, piemēram, kapacitāti, zemu induktivitāti un zemu pretestību, kas var efektīvi samazināt pārejošu sprieguma kritumu, nomākt ķēdes svārstības un samazināt elektromagnētiskos traucējumus. Pateicoties iepriekš minētajām priekšrocībām, Laminētie kopņu savienotāji arvien plašāk tiek izmantoti jaudas elektroniskajās sistēmās.

Atbilstoši dažādiem pielietojuma scenārijiem un vides apstākļiem laminētos vara stieņus galvenokārt iedala divos strukturālos veidos. Pirmais veids ir daudzslāņu vara plāksne un iekšējās izolācijas kompresijas struktūra, kas piemērota rūpnieciskajiem frekvences pārveidotājiem UPS. Tādos gadījumos kā fotoelementu pārveidotāji un iekšzemes vēja enerģijas pārveidotāji, izolācijas materiālu ilgtermiņa darba temperatūra nedrīkst pārsniegt 105 grādus. Otrs veids ir daudzslāņu vara plāksne un pilnībā slēgta kompresijas konstrukcija ar iekšējo un ārējo izolāciju, kas piemērota tādiem scenārijiem kā lieli dzelzceļa vilces pārveidotāji, kalnrūpniecības un jūras piedziņas pārveidotāji un jūras vēja enerģijas pārveidotāji skarbos apstākļos. Tas atbilst arī prasībai par ilgtermiņa izolācijas darba temperatūru, kas nepārsniedz 105 grādus.

Zemās sadalītās induktivitātes ziņā telekomunikāciju laminētā kopne saspiež vienas ķēdes pozitīvos un negatīvos vadītājus, lai atceltu sadalīto induktivitāti. Tajā pašā laikā montāžas caurumu noslēgtā struktūra efektīvi palielina šļūdes attālumu, vēl vairāk samazinot induktivitātes vērtību.

Šī funkcija var novērst jaudas pusvadītāju komponentu sadalīšanos pārslēgšanas procesa laikā izraisītā augsta sprieguma dēļ, samazināt vai likvidēt apvada kondensatorus un palielināt jaudas komponentu efektivitāti. Tradicionālās diskrētās kopnes IGBT izslēgšanas brīdī rada inducētus sprieguma kāpumus, kuru slāpēšanai parasti ir nepieciešami paralēli absorbcijas kondensatori. Tomēr tas samazina IGBT izvades efektivitāti, palielina augstas-frekvences zudumus, palielina komponentu un montāžas izmaksas, kā arī palielina aprīkojuma apjomu.

Daļējas izlādes kontroles ziņā lielas strāvas invertora laminētās kopnes izolācijas slānis ir pilnībā savienots ar vara plāksni, izmantojot adhezīvu karsto presēšanu, bez gaisa spraugas, tādējādi būtiski novēršot slēptās daļējas izlādes briesmas. Daļēja izlāde parasti notiek augsta sprieguma apstākļos.

Ja starp izolāciju un vara plāksni ir gaisa sprauga, tas paātrinās izolācijas novecošanos un izraisīs iekārtas atteici aptuveni piecu gadu laikā. Vēja enerģijas pārveidotāju un citu iekārtu projektētais kalpošanas laiks parasti ir 20 gadi, un, izmantojot tradicionālās atdalītās laminētas kopnes kondensatoru banku konstrukciju montāžai, var būt nepieciešama vairākkārtēja nomaiņa, ievērojami palielinot komponentu un pēcpārdošanas izmaksas. Laminētā kopne tiek pakļauta 100% daļējas izlādes pārbaudei pirms izņemšanas no rūpnīcas, izolācijas kalpošanas laiks pārsniedz 25 gadus, un tā var nodrošināt darbību bez apkopes visā invertora darbības laikā.

Runājot par pielāgošanos skarbām vidēm, tradicionālajām atdalītajām kopnēm ir acīmredzami trūkumi vibrācijas, sāls izsmidzināšanas un putekļu vidē. Ilgstoša vibrācija var izraisīt savienojuma atslābināšanu vai pat sadalīšanos, mitruma iekļūšana izolācijas slānī var izraisīt starpslāņa noārdīšanos, un putekļu uzkrāšanās var izraisīt ložņājošu elektrisku bojājumu. Laminētā kopne augstfrekvences metināšanas jaudai IGBT izmanto augstas -stiprības integrētu savienojuma struktūru, lai nodrošinātu ilgstošu- darbību bez vaļīguma. Tādos pašos pašreizējos apstākļos var panākt vara stieņa biezuma optimizāciju, efektīvi uzlabojot sistēmas stabilitāti un izturību sarežģītos darba apstākļos.
 

Konstrukcijas projekts un izolācijas shēmaLaminētas vara kopnesdažādiem lietojuma scenārijiem, piemēram, dzelzceļa tranzītam, jauna enerģijas ražošana un rūpnieciskā pārvade ir jāoptimizē un jāpielāgo atbilstoši konkrētiem darba apstākļiem. Laipni lūdzam sazināties ar mums, lai saņemtu profesionālas atlases konsultācijas un inženiertehnisko atbalstu, kas pielāgots jūsu projektam.