1.3 Область применения ИСМ

Применение IPM позволило улучшить и ремонтопригодность аппаратуры, в которой они установлены. В ряде приложений, в частности, в системах кондиционирования воздуха, автоматических стиральных машинах, холодильных установках, электронных блоки (ЭБ) реализованы на отдельных печатных платах. Большинство изготовителей такой техники не предоставляют сервисным организациям подробную техническую документацию ЭБ. При возникновении неисправностей в таких «чёрных ящиках» сервисные руководства рекомендуют заменять их целиком, что увеличивает стоимость и сроки ремонта агрегатов. При неисправностях IPM обычно требуется замена небольшой периферийной платы, на которой установлен силовой модуль, а заменять более дорогостоящую плату ЭБ нет необходимости. Интегральное исполнение IPM позволяет увеличить общее быстродействие ЭБ и частоту управляющих ШИМ сигналов, что даёт возможность повысить КПД оборудования и снизить уровень излучаемых помех. Основной и весьма обширной областью применения интеллектуальных силовых модулей (далее ИСМ) является электропривод трёхфазных двигателей переменного тока в системах VFD (Variable Frequency drive) - частотно регулируемый привод (ЧРП). Промышленные приложения ЧРП: вентиляторы, механизмы подачи топлива, центрифуги, насосы, компрессоры и т.д. Основные бытовые и офисные приложения: системы кондиционирования воздуха, стиральные машины и холодильники. При использовании ЧРП удаётся снизить потребление электроэнергии на 20…50%, кроме того, такое построение электропривода имеет ряд других достоинств. В частности, использование насосов с ЧРП позволяет увеличить межремонтные циклы, уменьшить численность обслуживающего персонала и вероятность разрыва трубопроводов, т.к. при плавном пуске двигателей насосов исключаются гидравлические удары в системах, а регулирование скорости вращения предотвращает избыточное давление в трубопроводах.

В основном ИСМ в интегральном или гибридном исполнении используются для привода двигателей малой и средней мощности, а некоторые из них - и приводов большой мощности. Модули выпускает ряд известных производителей силовых полупроводниковых приборов. В каталогах 2009 г. более десяти наименований ИСМ предлагают фирмы Cyntec, Fuji Electric, Infineon, IRF,Mitsubishi Electric, Powerex, Sanken, Semikron и некоторые другие.

ИСМ Серии R 7MBP300RA060 фирмы Fuji Electric

Рассмотрим ИСМ серии R 7MBP300RA060 фирмы Fuji Electric.

Расшифровка марки : 7MBP - в данном ИСМ используется 7 тормозных силовых транзисторов IGBT ; 300 - ток коллектора Iк=300 A ; RA - серия ключа; 060 - напряжение коллектора-эмиттера Uкэ=600 В.

Основные параметры:

? максимальное постоянное напряжение на выводе Р 400 В;

? максимальный постоянный ток коллектора 300 А (600 А при Тимп = 1 мс);

? максимальная мощность рассеяния 1040 Вт;

? температура корпуса -20…100°С;

? напряжение изоляции 2500 В;

? напряжение насыщения коллектор-эмиттер 2,8 В (при Iк = 300 A);

? падение напряжения на антипараллельных диодах 3 В (при Iк = 300 A);

? напряжение питания (типовое значение) 15 В, максимальное 20 В;

? входное напряжение (измеряется между выводами 2 и 1; 5 и 4; 8 и 7;13,14, 15, 10 и N;

? напряжение стабилизации 8 В (типовое значение);

? температура срабатывания схемы защиты от перегрева ОН 110…125°С (измеряется в определённой точке

корпуса модулей);

? ток срабатывания схемы защиты от короткого замыкания и перегрузки по току SC, ОС, 450 А;

? напряжение срабатывания схемы защиты от низкого напряжения Vcc UV 11…12,5 B;

? частота входных ШИМ сигналов 1…20 кГц.

Ниже, на рисунке 9 приведена схема включения данного ИСМ.

Рисунок 9 - Схема включения ИСМ 7МВР300RA060 фирмы Fuji Electric.