Nuevo módulo de potencia SEMIKRON Rectificador controlado por silicio SKKQ560/14E

SKKQ560/14E | Interruptor de CA con tiristor antiparalelo Semikron SEMISTART — 1400 V / 560 A / Puerta amplificadora / Contacto de presión / C11 / Tornillo / Arrancadores suaves

Tiristores antiparalelos: cómo funciona un interruptor de CA

Un solo tiristor conduce la corriente en una sola dirección: se enciende cuando se activa y se apaga cuando la corriente se invierte naturalmente. Para el control de energía de CA, la corriente alterna de dirección cada medio ciclo. El control de ambos semiciclos requiere dos tiristores: uno para semiciclos positivos y otro para negativos. Al conectarlos en antiparalelo (el cátodo de uno al ánodo del otro) se crea un interruptor de CA, un interruptor controlable bidireccional que conduce en ambas direcciones según demanda.

El SKKQ560/14E incluye ambos tiristores en un único cuerpo de módulo compacto. Dos tiristores, dos conexiones de puerta, una carcasa. En un arrancador suave trifásico, tres módulos SKKQ (uno por fase) reemplazan seis tiristores separados que de otro modo requerirían montaje individual, disipador de calor y cableado de compuerta. El formato del módulo reduce el número de componentes, la complejidad del cableado y el tiempo de montaje en la sección de potencia.

Especificaciones clave

Aplicación de arrancador suave: tres módulos, tres fases

En un arrancador suave de motor trifásico estándar, un módulo SKKQ está cableado en serie con cada fase de la alimentación del motor. Los tres módulos juntos forman la sección de conmutación de potencia:

• Fase L1: Un módulo SKKQ controla la corriente al terminal U del motor
• Fase L2: Un módulo SKKQ controla la corriente al terminal V del motor
• Fase L3: Un módulo SKKQ controla la corriente al terminal W del motor

Al variar el ángulo de disparo de los tiristores (qué tan tarde se activan en cada medio ciclo), el arrancador suave ajusta el voltaje RMS efectivo aplicado al motor. Al arrancar, el ángulo de disparo es grande (disparo tardío = RMS bajo) y el motor recibe un voltaje reducido. A medida que el motor acelera, el ángulo de disparo disminuye progresivamente hasta que los tiristores disparan a un ángulo cero (voltaje máximo) y el motor funciona a voltaje de línea.

Tres módulos SKKQ560/14E cubren las clasificaciones de arranque del motor que dependen de la corriente nominal del motor y el ciclo de trabajo: la capacidad de 560 A RMS admite tamaños de motor sustanciales con un servicio reducido.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre los módulos de tiristores SKKQ y SKKT/SKKE de Semikron?

La designación SKKQ indica un par antiparalelo: dos tiristores opuestos entre sí para conmutación bidireccional (CA). La designación SKKT generalmente indica un par tiristor-tiristor o tiristor-diodo en configuración en serie o paralelo para aplicaciones de convertidor de CC. SKKE indica un par tiristor-diodo. Elija SKKQ para aplicaciones de interruptores de CA (arrancadores suaves, controladores de potencia de CA); elija SKKT o SKKE para aplicaciones de rectificador o convertidor de CC.

P2: ¿Qué disipador térmico se requiere para el SKKQ560/14E en una aplicación de arrancador suave?

El paquete C11 requiere un disipador térmico de superficie plana con el patrón de montaje de tornillos adecuado. La resistencia térmica requerida del disipador de calor (Rth,ha en °C/W) depende del ciclo de trabajo del motor, la temperatura ambiente dentro del gabinete y la pérdida de potencia del tiristor en la corriente de operación específica y el perfil del ángulo de disparo. Utilice las herramientas de diseño térmico de Semikron o los gráficos de pérdida de energía de la hoja de datos del dispositivo para calcular la especificación mínima del disipador de calor para la aplicación de destino.

P3: ¿Cuántos módulos SKKQ560/14E se necesitan para un arrancador suave trifásico?

Tres módulos, uno por fase. Cada módulo maneja los semiciclos positivos y negativos de su corriente de fase a través de su par de tiristores antiparalelos. Para el arranque suave de un motor trifásico con la conexión de fase en línea estándar, tres módulos SKKQ y sus circuitos de controlador de puerta asociados constituyen la sección de potencia completa.

P4: ¿Cuál es la importancia de la tensión nominal de 1400 V (14E) en una aplicación de suministro de red estándar?

La red industrial estándar en Europa y Asia es de 400 VCA línea a línea (690 V en algunas aplicaciones). Una regla general para la selección de voltaje del tiristor es reducir la clasificación de voltaje pico repetitivo a aproximadamente el 50% del VDRM nominal del dispositivo. Para el SKKQ560/14E a 1400 V, esto proporciona un voltaje de trabajo reducido de aproximadamente 700 V, cubriendo cómodamente la red eléctrica de 400 V, con margen para transitorios de suministro y picos de conmutación. La clasificación de 1400 V también proporciona un margen de seguridad adecuado para aplicaciones de 480 V (Norteamérica) y 600 V.

P5: ¿Se puede utilizar el SKKQ560/14E en aplicaciones de controlador de alimentación de CA (regulador de voltaje de CA) más allá del arranque suave?

Sí. Los módulos de tiristores antiparalelos de la serie SEMISTART no se limitan a arrancadores suaves de motores. El control de potencia de CA (regulación del elemento calefactor resistivo, cambio de toma del transformador, control del proceso electrolítico, compensación de potencia reactiva) también utiliza pares de tiristores antiparalelos con control del ángulo de disparo. El mismo módulo que proporciona arranque suave para un motor se puede utilizar como controlador de ángulo de fase para una carga resistiva con los mismos valores nominales de voltaje y corriente.