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IGBT在励磁系统中的应用
刘国瑞
(陕西蒲城发电有限责任公司，陕西蒲城715501)
通态电阻的特点，是目前较好的功率开关器件。它的
1概述控件部分具有MOS管的特点，功率部分具有双极晶
体管的特点。同时，陔器件还可以通过很小的电压控
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，其作制大电压、大电流。
用为：1)提供发电机正常运行必须的励磁；2)维持发图1为IGBT~作原理示意图。直流电源正端通
第电机端电在给定的水平；3)提高和改善发电机运过负载电阻R接IGBT管的集电极，电源负端接IGBT
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卷行的稳定性。开关管的发射极。若IGBT晶体管的基极电流，=0，则
陕两华电蒲城发电有限责任公司l号发电机组集电极电流Ic=0，负载电阻上的压降为零。电源电压
第励磁系统F}1武汉电T技术研究所研制生产，型号为全部加在IGBT管上。IGBT管处于阻断状态，这相当
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期
HI一09l其发电机励磁为它励方式，电源来自与发于开关断开。若给IGBT管提供一个足够大的基极电
电机同轴的交流励磁机机端，经可控硅桥式整流后流，(对应于+；)，使I．U,：cf／ir，(为晶体管的共发射
供给发电机转子；励磁机励磁为自并励方式，励磁电极电流放大系数)，~t]IGBT管的集电极电流=Uc／
囝源米自机端经二椴管桥式整流，通过IGBT进行涮R．．．~IIIGBT晶体管c(集电极)、E(发射极)两端电压
节，达到维持励磁机机端电压恒定的日的。接近为零，电源电压几乎全都加在负载R。上，T(开
1号机组设备参数：发电机额定电乐为24kv，额关)处于导通状态，这相当于电路中开关的接通南
定功率为330MW，功率大【]数为0．85，额定电流为此可见，通过对IGBT基极电流的控制，可使IGBT晶
9339A，窄载时励磁电为150V、励磁电流为913A，额体管在阻断及导通两种状态下跳变．这就是通常所
定负载时励磁电压为402V、励磁电流为2610A，过说的晶体管的开关作用。
激励磁时励磁电为804V、励磁电流为5220A：励
磁机额定电压为650V，额定功率为1200kW，功率凶
数为0．46，空载时励磁电压为28V、励磁电流为69A，
额定负载时励磁电为77．5V、励磁电流为190A。
2IGBT的开关特性及励磁调节原理
2．1IGBT的开关特性图1IGBT开关特性原理图
IGBT是一种新型的功率开关器件，具有功率场22IGBT开关式励磁调节的工作原理
效应管的高输入阻抗、驱动简单和巨型晶体管的低利用IGBT管的开关特性，呵以将其于励磁调
收稿日期：2008—09～l5
作者简介：刘瑞，(1973一)男，山东浆1f几人，本科，助理丁程帅，从事发电厂电气二r：程妓术管理T作．
节。其原理如图2所示：当开关T闭合时，励磁机的电电路，其工作频率可达10kHz，并能对IGBT进行过
枢电