中高電圧インバーターにおけるIGBTモジュールの適用

Dec.17.2024

■産業需要

中圧周波数変換器は一般的に660Vから690Vおよび1140Vの電圧範囲の周波数変換器を指します。現在、中圧周波数変換器は都市の水供給、潜水電動ポンプ、水注入ポンプ、油田の叩き機、ならびに鉱山の主軸ファン、ベルトコンベヤー、石炭採掘機（防爆）に適用されており、良好な経済的および社会的利益を達成しています。
高電圧周波数変換器は一般的に、電圧が1140Vを超える周波数変換器を指します。現在、冶金、化学工業、電力、都市水供給、鉱業などの産業で広く使用されているポンプ負荷は、電気機器の総エネルギー消費の約40%を占めており、水処理プラントでは電気料金が水生産コストの50%を占めることもあります。これは、一方で、通常、機器の設計には一定の余裕が残されているためです。もう一方では、運転条件の変化により、ポンプは異なる流量を出力する必要があります。市場経済と自動化の発展、さらには知能の向上に伴い、ポンプ負荷の速度制御に高電圧周波数変換器を使用することは、プロセスや製品品質の向上に有益であるだけでなく、エネルギーの節約と機器の経済的運転の要件でもあり、持続可能な発展のための避けられないトレンドです。ポンプ負荷の速度制御には多くの利点があります。

■システムトポロジー：

トポロジー1: 整流＋三相三電平方式このトポロジーは主に中電圧インバータで使用されます。

拓扑1：IGBT的中高压变频器应用.png

P/N	圧力は	現在	封装	トポロジー
GD50PIX170C6SA	1200V	50A	C6	PIM
GD150PFX170C6SG	1700V	150A	C6	3相整流器、4パック
GD100PFX170C6SG	1700V	100A	C6	3相整流器、4パック
GD600HFX170C6S	1700V	600A	C6.1	ハーフブリッジ
GD450HFX170C6SA	1700V	450A	C6.1	ハーフブリッジ
GD300HFX170C6SA	1700V	300A	C6.1	ハーフブリッジ
GD1000HFX170P2S	1700V	1000A	P2	ハーフブリッジ
GD75HFX170C1S	1700V	75A	C1	ハーフブリッジ
GD100HFX170C1S	1700V	100A	C1	ハーフブリッジ/半橋

トポロジー2: 整流＋三相ブリッジ方式

拓扑2：IGBT的中高压变频器应用.png

推奨されるIGBTモジュールの選択

P/N	圧力は	現在	封装	トポロジー
GD50PIX170C6SA	1200V	50A	C6	PIM
GD150PFX170C6SG	1700V	150A	C6	3相整流器、4パック
GD100PFX170C6SG	1700V	100A	C6	3相整流器、4パック
GD600HFX170C6S	1700V	600A	C6.1	ハーフブリッジ
GD450HFX170C6SA	1700V	450A	C6.1	ハーフブリッジ
GD450HFX170C6S	1700V	450A	C6.1	ハーフブリッジ
GD300HFX170C6SA	1700V	300A	C6.1	ハーフブリッジ
GD1000HFX170P2S	1700V	1000A	P2	ハーフブリッジ
GD75HFX170C1S	1700V	75A	C1	ハーフブリッジ
GD100HFX170C1S	1700V	100A	C1	ハーフブリッジ

トポロジー3: 整流＋Hブリッジ方式

拓扑3：IGBT的中高压变频器应用.png

推奨されるIGBTモジュールの選択

P/N	圧力は	現在	封装	トポロジー
GD50PIX170C6SA	1200V	50A	C6	PIM
GD150PFX170C6SG	1700V	150A	C6	3相整流器、4パック
GD100PFX170C6SG	1700V	100A	C6	3相整流器、4パック
GD600HFX170C6S	1700V	600A	C6.1	ハーフブリッジ
GD450HFX170C6SA	1700V	450A	C6.1	ハーフブリッジ
GD450HFX170C6S	1700V	450A	C6.1 半導体	ブリッジ
GD300HFX170C6SA	1700V	300A	C6.1 半導体	ブリッジ
GD1000HFX170P2S	1700V	1000A	P2	ハーフブリッジ
GD75HFX170C1S	1700V	75A	C1	ハーフブリッジ
GD100HFX170C1S	1700V	100A	C1	ハーフブリッジ