ชุดโมดูล IGBT ABB 64635875 FS450R12KE3/AGDR-61C S

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

ตัว 64635875 คือชุดสวิตช์ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์แบบเกตหุ้มฉนวน (IGBT) กำลังสูงที่ผลิตโดย ABB สำหรับ ACS800 ซีรีส์ตัวแปลงความถี่อุตสาหกรรมโดยทำหน้าที่เป็นบล็อกอินเวอร์เตอร์เฟสหลักภายในระบบไดรฟ์ ชุดโมดูลนี้จัดการลูปการแปลงกำลังแบบมอดูเลตความกว้างพัลส์ (PWM) ความเร็วสูง เพื่อให้ควบคุมความเร็วแบบเวกเตอร์ได้อย่างแม่นยำภายใต้สภาวะโหลดที่ผันผวน ภาคส่วนระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง เช่น โรงโม่เหมืองแร่สำหรับงานหนัก โครงสร้างพื้นฐานบำบัดน้ำระดับหลายเมกะวัตต์ โรงงานรีดโลหะขึ้นรูป และระบบควบคุมเครื่องขับดันทางทะเล ต่างพึ่งพาซีรีส์ตัวแปลงความถี่อุตสาหกรรม 64635875 เพื่อรักษารูปแบบแรงบิดของมอเตอร์ให้คงที่ ด้วยการเปลี่ยนจากสารระบายความร้อนแบบของเหลวดั้งเดิมมาเป็นเทคโนโลยีแผ่นกราไฟต์วัสดุเชื่อมต่อความร้อน (TIM) ที่มีความทนทานสูง ชุดวิศวกรรมที่ปรับปรุงใหม่นี้รับประกันการระบายความร้อนที่เสถียรและยาวนาน. การปรับปรุงนี้ป้องกันการเพิ่มอุณหภูมิอย่างรวดเร็วของสารกึ่งตัวนำเฉพาะจุด จำกัดความไม่สมดุลของเฟส และลดเวลาหยุดทำงานของการผลิตที่ไม่ได้วางแผนไว้ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่ทำงานเป็นวัฏจักรอย่างหนัก.

สถาปัตยกรรมทางเทคนิคและการยกระดับการระบายความร้อน

โครงสร้าง การผสานรวมชุดขับเกต และส่วนประกอบวัสดุรองระบายความร้อนที่ได้รับการปรับปรุงของ 64635875 ชุดโมดูลช่วยเพิ่มความหนาแน่นกำลังและความปลอดภัยทางไฟฟ้า

• การผสานรวม IGBT ใน EconoPACK+: โดดเด่นด้วยโครงสร้างพื้นฐาน EconoPACK+ ที่ทนทาน ซึ่งบรรจุชุดสารกึ่งตัวนำ FS450R12KE3 กระแสสูง และจับคู่โดยตรงกับวงจรขับเกตแบบรวม AGDR-61C S.
• วิศวกรรมฟอยล์ TIM ขั้นสูง: แทนที่จาระบีระบายความร้อนแบบดั้งเดิมที่เลอะเทอะด้วยแผ่นกราไฟต์ตัดสำเร็จรูป (ฟอยล์ TIM) เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจากชิปซิลิคอนไปยังครีบระบายความร้อนอะลูมิเนียม.
• ความต้านทานต่อการทำงานเป็นวัฏจักร: แผ่นกราไฟต์โซลิดสเตตต้านทานปรากฏการณ์แห้งตัวและการไหลออกภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรง พร้อมรักษาเส้นทางความร้อนให้คงที่ตลอดรอบการทำงานที่ยาวนาน.
• การผสานรวมเพื่อการซ่อมแซมที่ยืดหยุ่น: แพลตฟอร์มฟอยล์ TIM ที่ปรับปรุงใหม่นี้ช่วยให้วิศวกรสามารถใช้งานส่วนประกอบที่ติดตั้งด้วยจาระบีและฟอยล์ร่วมกันภายในเฟรมไดรฟ์เดียวกัน หรือในการตั้งค่าไดรฟ์หลายตัว R8i ที่เชื่อมต่อแบบขนาน.

มาตรฐานประสิทธิภาพทางเทคนิคและน้ำหนัก

การบำรุงรักษาเซมิคอนดักเตอร์กำลังและคำถามที่พบบ่อย

ส่วนประกอบรุ่นเก่าที่ใช้จาระบีสามารถทำงานร่วมกับชุดฟอยล์ TIM รุ่นปรับปรุงนี้ได้หรือไม่?ได้ แนวทางฮาร์ดแวร์ของ ABB ระบุอย่างชัดเจนว่าช่างเทคนิคสามารถใช้งานโมดูล IGBT รุ่นเก่าที่ใช้จาระบีระบายความร้อนมาตรฐานร่วมกับชุดรุ่นใหม่ที่ติดตั้งฟอยล์ TIM ได้. ความเข้ากันได้ข้ามรุ่นนี้ครอบคลุมทั้งบล็อกอินเวอร์เตอร์เดี่ยวและชุดอาร์เรย์โมดูลกำลัง R8i ขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อแบบขนาน.

เหตุใดจึงถอดหลอดจาระบีระบายความร้อนออกจากชุดอุปกรณ์โรงงานรุ่นปรับปรุงนี้?ในฐานะส่วนหนึ่งของการอัปเกรดทางวิศวกรรม ABB ได้ปรับปรุงชุดอะไหล่เหล่านี้ให้มีแผ่นกราไฟต์ TIM ที่ตัดสำเร็จรูป แทนสารประกอบของเหลวแบบเดิม. แผ่นกราไฟต์ช่วยให้การติดตั้งภาคสนามง่ายขึ้น ขจัดข้อผิดพลาดต่าง ๆ เช่น การทาจาระบีเป็นชั้นที่ไม่สม่ำเสมอ และช่วยถ่ายเทความร้อนได้ทนทานยิ่งขึ้นในระยะยาว.

การใช้ฟอยล์ TIM ในระบบไดรฟ์ที่ทำงานเป็นรอบอย่างต่อเนื่องมีผลต่ออายุการใช้งานอย่างไร?เทคโนโลยีฟอยล์ TIM ช่วยเพิ่มความทนทานอย่างมากในโปรไฟล์โหลดแบบเป็นรอบความถี่สูง. ต่างจากจาระบีระบายความร้อนชนิดซิลิโคนมาตรฐานที่มีแนวโน้มเสื่อมสภาพ เคลื่อนตัว หรือถูกดันออกระหว่างรอบการขยายตัวเนื่องจากความร้อน แผ่นกราไฟต์ยังคงรูปทรงเชิงโครงสร้างไว้ ป้องกันความเสียหายก่อนเวลาอันควรของเซมิคอนดักเตอร์ที่เกิดจากจุดร้อน.

คู่มือวิศวกรรมและการติดตั้ง

• การทำความสะอาดพื้นผิวฮีตซิงก์และการตรวจสอบการจัดแนว:ก่อนติดตั้งชุดโมดูลใหม่ ให้ทำความสะอาดพื้นผิวฮีตซิงก์อย่างทั่วถึงเพื่อขจัดคราบจาระบายความร้อนเก่า ออกซิเดชัน หรือเศษสิ่งสกปรกทั้งหมดใช้ตัวทำละลายที่ไม่ทิ้งสารตกค้าง เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ ร่วมกับผ้าเช็ดที่ไม่เป็นขุย อนุภาคที่ติดค้างอยู่ระหว่างพื้นผิวระบายความร้อนอะลูมิเนียมกับฟอยล์ TIM ที่เรียบอาจทำให้ซับสเตรตของโมดูลเสียรูป ส่งผลให้เกิดจุดความร้อนเฉพาะที่และความเสียหายต่อโครงสร้าง.

• การวางแผ่นฟอยล์ TIM และการจัดแนวขั้วต่อ:ค่อย ๆ วางแผ่นกราไฟต์ลงบนบริเวณฮีตซิงก์ที่ทำความสะอาดแล้ว ก่อนจัดตำแหน่งตัวเรือนโมดูล EconoPACK+ ที่มีน้ำหนักมากจัดแนวรูยึดให้ตรงอย่างสมบูรณ์โดยไม่เลื่อนโมดูลไปมาบนแผ่น ซึ่งอาจทำให้วัสดุกราไฟต์ฉีกขาด ดูค่าแรงบิดสลักเกลียวแบบหลายขั้นตอนตามรูปแบบกากบาทเฉพาะที่จำเป็นต่อการซีลแพ็กเกจให้สม่ำเสมอได้จากคู่มือคำแนะนำที่ให้มาพร้อมชุดอะไหล่.

• การตรวจสอบสัญญาณขับเกตและการทดสอบบัส:เมื่อติดตั้งโมดูลแน่นหนาแล้ว ให้ตรวจสอบว่าบอร์ดขับเกต AGDR-61C S เชื่อมต่อกับชุดสายไฟเบอร์ออปติกหรือสายแพจากตัวควบคุมไดรฟ์หลักได้อย่างเรียบร้อยตรวจสอบให้แน่ใจว่าสลักเกลียวบัสบาร์จ่ายไฟกำลังสูงทั้งหมดขันด้วยแรงบิดอย่างถูกต้อง เพื่อป้องกันความต้านทานหน้าสัมผัสที่อาจก่อให้เกิดความร้อนส่วนเกินอันตรายเมื่อรับโหลดสูง