Eigenschaften Und Vorteile - Rockwell Automation Allen-Bradley PowerFlex 7000L Serie Benutzerhandbuch

1-8 Kurzbeschreibung zum Frequenzumrichter
SGCT –

Eigenschaften und Vorteile

Abbildung 1.5 – SGCT mit integriertem Gate-Treiber (links) und Struktur des Thyristors (rechts)
7000L -UM301C-DE -P – Juni 2013
Ein SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristor) ist ein
modifizierter Abschaltthyristor (GTO) mit integriertem Gate-
Treiber. Wird der Gate-Treiber in der Nähe des SGCT positioniert,
wie in Abbildung 1.5 dargestellt, entsteht ein niederinduktiver
Anschluss, der eine effizientere und gleichmäßigere Ansteuerung
des Thyristors ermöglicht. Damit bewältigt der Leistungshalbleiter
die schwankenden Pegel von Spannung und Strom beim Ein- und
Ausschalten als ein konventioneller GTO.
Ein SGCT weist ähnliche Leistungsmerkmale auf wie ein IGCT
(bei einigen U-Umrichtern verwendet), beispielsweise niedrige
Leitungs- und Schaltverluste, geringe Ausfallraten sowie beidseitige
Kühlung für niedrige thermische Beanspruchung. Außerdem
erreicht der SGCT sowohl in Sperr- als auch in Durchlassrichtung
eine Spannungsfestigkeit von bis zu 6500 VA. Dies wird durch
eine NPT-Struktur (Non-Punch-Through) sowie einen nahezu
symmetrischen PNP-Transistor in der Halbleiterscheibe erreicht,
wobei die Stromflussrichtung unidirektional ist. Im Gegensatz zu
vielen U-Umrichter-Topologien, die IGBTs verwenden, sind die
im PowerFlex 7000L verwendeten Halbleiter mit einem explosions-
und lichtbogenfreien Modus ausgestattet. Im unwahrscheinlichen
Fall eines Geräteausfalls würde der Fehler innerhalb des Geräts
begrenzt bleiben.
Durch den Einsatz von SGCTs im Umrichter PowerFlex 7000L
(Baugröße „B") ergeben sich folgende wesentliche Vorteile:
1. Vereinfachter Aufbau des Überspannungsschutzelements und
eine Verkleinerung des Überspannungsschutzkondensators um
den Faktor 10.
2. Betrieb mit einer höheren Schaltfrequenz (420 bis 540 Hz),
wodurch sich die Größe der passiven Komponenten
(DC-Zwischenkreisdrossel und Motorfilterkondensator)
um 50 % verringert.
3. Verbesserte Leistung des Frequenzumrichters.
4. Verringerung der Komponentenanzahl, wodurch die
Zuverlässigkeit erhöht und die Kosten sowie die Größe
des Frequenzumrichters verringert werden können.
5. Ausfallsicherer Ausfallmodus (keine Explosion).
Kathode
Gate
7000 Baugröße „ C"
Anode