我們之前在“保護軟啟動柜用晶閘管的幾種有效方式”中說過,晶閘管應用于軟啟動器,為了保證其使用效果及使用壽命,在軟啟動柜設備的生產中做了過壓保護、過流保護、過熱保護。對晶閘管的過壓保護我們已經做過分析,在這里主要說明另兩種保護方式。
晶閘管是用于高電壓大電流的功率器件,但是其本身體積小,熱容量也小,因此需要嚴格控制溫度,否則晶閘管中流過大于額定值的電流時,熱量來不及散發,會結溫迅速升高,導致結層被燒壞。產生過多電流的原因多樣,比如觸發電路發生故障,比如控制系統發生故障。當應用于軟起動柜,保護晶閘管的方式就是快速熔斷器。快速熔斷器是專門用來保護半導體功率器件過電流的,具有快速熔斷的特性。在流過6倍額定電流時其熔斷時間小于50hz交流電的一個周期(20ms)。一般說來快速熔斷器額定電流有效值應小于被保護晶閘管的額定有效值,同時要大于流過晶閘管的實際有效值。
晶閘管熱容量小,但是當應用于軟起動柜中,電流通過時,會產生一定的壓降,壓降的存在會產生一定的功耗,電流越大則功耗越大,因此產生的熱量也就越大。如果不把這些熱量快速散掉,會造成燒壞晶閘管芯片的問題。因此要求使用晶閘管模塊時,一定要安裝散熱器。散熱條件的好壞,是影響模塊能否安全工作的重要因素。良好的散熱條件不但能夠保證模塊可靠工作、防止模塊過熱燒毀,而且能夠提高模塊的電流輸出能力。
大功率電機的使用是必不可少的,但是在使用中,大功率電機的直接起動電流是額定電流的5到7倍,啟動轉矩只有額定轉矩的0.4到1.6倍,這樣過大的啟動電流、過小的啟動轉矩和過長的啟動時間給電機和電網造成了極大的危害,因此在電源與電機間使用軟起動柜是必須的。軟起動設備的使用避免了大功率電機直啟帶來的電網電壓波動增大或跳閘,減少了電網的負擔,使電網得以安全運行。