张晓明

（甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000）

石油钻机中大功率全控桥的设计应用

张晓明

（甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000）

介绍了石油钻机直流传动电控系统中大功率全控桥的设计选型，给出了一种在结构上新的设计思路，其与传统结构相比，提高了柜内空间的利用率，降低了维修的工作量。

晶闸管；热阻；新结构

1 引言

石油钻井平台上广泛应用大功率直流电动机拖动机械设备。给直流电动机提供直流电源的是传动柜，其主回路的核心是由六组晶闸管组成的大功率三相全控整流桥。由于对钻机电控房的尺寸有限制，所以对安装在其中的传动柜的尺寸也有严格限制。在设计传动柜时，尽量缩小体积是提高产品竞争力的一个重要方面。缩小体积要求提高晶闸管散热器的散热效率。另一方面，在钻机电控房内，柜体基本上三面封死，只有正面柜门能打开，柜内元器件易于维修更换是另一个必须考虑的因素。本文介绍一种体积更小、结构精巧的大功率三相全控整流桥。

2 功率单元的选型及参数计算

本文主要介绍一台带两台800 kW电动机的所谓“一拖二”模式的传动柜，要求输出DC0－750V、DC0－3000A的可调直流电压、电流。功率单元主要包括晶闸管，散热器和风机等。由于目前国内最大功率模块器件无法满足本传动柜容量的要求，因此本文采用传统的平板型晶闸管。

2.1 晶闸管计算选型

2.1.1 晶闸管通态平均电流 IT（AV）（额定正向半波平均值）选择：应该按照所组成装置的最大负载电流、过负载时间、电流波形和所配用的散热器热阻等来计算管芯的最高结温，并使之低于器件所允许的最高结温。……