Всем привет! Прошу помочь со следующей проблемой.
Чем коммутировать 850В 25кВт постоянного тока.
Необходимо подключать нагрузку 30 Ом на Время 250мС, один раз в час.
Пробовал обычный контактор, соединив 3 контакта последовательно,
сдох довольно быстро, часа через 4. Попробовал вакуумное реле В2В, написано
4кВ, 35А, сдохло через сутки, при этом в шкафу от резистора 30Ом расплавились
все пластиковые детали. Теперь вот купил IGBT-транзистор на 1200В, 45 А, производства
IR. Но поскольку опыта с грамотной реализацией драйвера, питания драйвера, и теплового расчета
нет, хотелось бы услышать мнения других более опытных людей, по практической
реализации такой штуки.
С надеждой на помощь.
П.С. Я уже все сроки затянул, наверное скоро убьют

А нагрузка какая ? небось индуктивная..

Да нет, нагрузка чисто резистивная (ТЭН, другого резистора такой мощности
за такие деньги не нашел)

Надо думать, что сдох за счет дуги между контактами в момент выключения. Размыкать 30 А, даже "резистивные", это задачка та еще.

Я бы посоветовал включить контактор (один) и IGBT параллельно. Контактор должен замыкаться первым, чтобы брать на себя всю нагрузку и ударные токи. Вскоре вслед за ним должен включаться IGBT. Размыкаться должны в обратном порядке: сначала размыкается контактор, а потом выключается IGBT. Снабберы надо будет поставить обязательно. И материал контактов у контактора должен быть правильно подобран.

Момент включения тоже опасный. В идеале в самый начальный момент должны замкнуться контакты из вольфрама. Он тугоплавкий и высокоомный, поэтому хорошо держит ударные токи (емкостная составляющая нагрузки). Вслед за ним должны замкнуться низкоомные контакты. Не знаю как у контакторов, а среди реле существуют определенные типы, у которых контакты сделаны парными (в виде пружинистой "вилки"), одна пара контактов вольфрамовая, другая - из серебряного сплава, причем вольфрамовые контакты подогнуты так, что замыкаются первыми.

Учтите, что у ТЭН разный ток в холодном и нагретом состоянии.

=AK= а Вас не затруднит указать наименование этих реле?

А не подскажешь как грамотно снабберы посчитать?

Например, http://relays.tycoelectronics.com/schrack/pdf/40947.pdf

Может быть включение производить наоборот, сначала транзистор а потом контактор?
После срабатывания контактора транзистору делать будет нечего.

Тоже возможный вариант, если заранее известно, что в системе нет и не может быть больших токов в момент включения. Если же это неизвестно, то контактор лучше включaть первым.

Транзистор нужен, чтобы устранить дугу в момент размыкания контактов.

А почему Вы думаете, что ТЭН - это "чисто резистивная" нагрузка?

Это же не кусок угля...

ТЭН - это очень даже индуктивная нагрузка! Если Вы его распилите, то обнаружите в нём спираль! Даже если бы тен был абсолютно активным сопротивлением, то индуктивность есть у Вашего источника питания и у подводящих проводов. Например, 100м провода уже будет ощютимо для ИЖБТ без сапрессора.

При выключении такой штуки, если напряжение ничем не ограничить, то оно запросто до 100000 вольт скакануть может.

Попробуйте найти нормальный контактор на постоянку, на 1600 вольт. Паралельно коммутирующим контактам поставьте варисторы, с ограничевающим напряженем гдето на уровне 1300-1450 вльт. Параллельно варисторам не помешают и ёмкости, вольт на 2000. Можно ещё налепить цепочку из сапрессоров (с результирующим падением на 1500 воль) но это может уже и перебор. Хотя лишним не будет. - Это должно спасти от искры при выключнии и продлить жизнь Вашему контактору.

Энергия варисторов должна быть адекватной. она должна быть равна энергии, которую освободит ТЭН при выключении. Q = I*I*L/2.

Где I - это ток через катушку (35 ампер), а L - суммарная индуктивность Вашей катушки и источника питания.

Вы можете её либо померять, либо прикинуть на глаз, либо взять варисторы с большим запасом.

Индуктивность можно уменьшить, если набрать много мальеньких тенов (на высокое напряжение, но низкий ток) и включить их параллельно.

Вот.





Простите, читал по диагонали, а как Вы планировали контактором выдерживать интервал в 0.25 с ?

Он может включаться до 0.5 с, а отключаться за 2 с.

Если необходимо работать именно 0.25 с, тогда только ИЖБТ. Почитайте Семёнова, там доступно объясняется, как не спалить этот транзистор индуктивной нагрузкой. - ставьте варисторы на низкое напряжение и САПРЕССОРЫ на более высокое.



Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И не забудте про охлаждение ИЖБТ.

Проще всего поставить контактор на рабочее напряжение 660в, желательно шахтный.В каждом контакторе есть искрогасители.По току желательно брать с запасом.Простой пример из практики:60ква активная нагрузка контактор на 100а 380в 30-40 включений в час отработал 8 лет при круглосуточной эксплуатации.

Причём в скотских условиях. Есть такое

Только один человек заметил. Какой контактор?!

Я тоже заметил, и еще кое-что- у вас в шкафу весь пластик поплавился- это при скважности более 10000- ваша мощность должна быть единицы ватт. поплавится может если не размыкается вовремя...
А ток точно постоянный- не пульсирующий (после выпрямителя) ?
Тогда тиристором можно- есть опыт ( 8КA x 750V) правда 20мс всего ...

To Mos:
Спасибо за советы. Как раз не подумал про индуктивность ТЭН и проводов, которых там метров 70.
Только вот нормальный и доступный контактор на 1600В найти пока не могу. А насчет времени включения выключения контактора, там по паспорту все вроде нормируется порядка 20мС. И еще вопрос: кто такой Семенов, и где его найти?

То Приус:
Контакторы на 660 уже 2 шт. сожгли, искра не гаснет. причина видимо в постоянном токе.

То Serj78:
В шкафу все поплавилось, когда вакуумное реле по какимто причинам перестало отключать нагрузку. А ток однозначно постоянный - это ток питающий 180кА электролизные ванны для получения алюминия. И если можно подскажите про свой опыт использования тиристоров.

А Вы соберите схему понижающего. По входу емкость, а на выходе обратный вентиль и используйте любой транзистор без всяких защит и всего остального.

Это как? На постоянном токе? Может, схемку набросаете?

Semenov.Power.Electronics.By.Grave.OCR.djvu
Б.Ю. Семёнов. Силовая электроника для любителей и профессионалов. СОЛОН-Р Москва 2001

Ну не нравится контактор можно поставить ММТ или транзисторный силовой модуль,на 1200в полно в продаже.А как им управлять вопрос вторичный и по моему сложностей здесь не будет т.к. все эти вопросы давно решены на серицном уровне.

To Mos:
Спасибо, книжка вроде ничего.

То Приус:
А что такое ММТ. И по поводу серийных решений на 1200В 30А и к тому-же доставабельных в еденичных экземплярах не так уж густо.

Готовые решения вряд ли найдутся.ммт4-стандартные трехфазные симисторные блоки.Каждый изготовитель маркирует по-своему. Готовые блоки избавляют от головняка по поводу радиаторов,монтажа подводящих кабелей и проч.Тиристоры кл.12 по-моему никогда не были дефицитом,а уж сформировать импульс управления с нужными параметрами можно и на мелкой логике.Кстати-занялся некрофилией:результат-ПТЛ-50кл10,происхождение неизвестно,приблудился наверное.Доставабельные экземпляры могут быть в наличии у друзей,коллег и тд,мы же не живём на необитаемом острове.

Опыт- проектирование и изготовление намагничивающих установок для намагничивания (и размагничивания) постоянных магнитов в составе магнитных цепей больших динамических головок. масса магнитных цепей- 4-11кг. феррит и неодим. никакой особой экзотики, просто индукция в импульсе нужна была примерно 2.8 Тл. Боольшая батарея конденсаторов- тиристор-индуктор- возвратный диод. контроль тока в импульсе. Тиристоры отечественные из "тепловозной" серии на 1-1.5Ка. работа тольк в импульсных режимах, длительность импульса 15-30мс. За счет индуктивности нагрузки ток нарастал относительно плавно-примерно за 5-6мс....

Вы чё! Какие тиристоры на посточнке???

Легко.
Сразу видно, что Вы человек молодой - не застали инверторов тока или напряжения со специальными коммутирующими LC контурами (там были спец. конденсаторы с ручками для их переноски двумя индивидууами). А раньше была целая наука, занимающаяся этими вещами. Сейчас эт наработки применяются для разного рода резонансных преобразователей.

Вы че! Какой 12 класс на 850 В ??? Имхо, надо минимум на 850*2=1700 Вольт

Ну если исходить из ваших посылов,то надо срочно ехать в Выборг и разбирать тамошнюю преобразовательную станцию и ставить тиристоры 6,3кв на6,3ка.

Да, не застал...

Я конечно понимаю, что "РАНЬШЕ ВСЁ БЫЛО ЛУЧШЕ" Но чтоб тиристоры постоянку могли ключевать... Это Вы кажись перегибаете...

Они и сейчас могут, только неэкономично это.
http://www.tranklukator.ru/content/electronic/6.htm
http://rrc.dgu.ru/res/matlab/simpower/book1/1_6.html

Ладно. Только TVS-ов надо набрать на 1000В и поставить поближе к тиристорам.

Без отклонений от традиционной схемы - последовательный ключ и обратный вентиль. А что понижающий преобразователь работает в цепи переменного тока?

Спасибо! Впервые узнал о таком от Вас. Теперь буду немного граматнее...