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【摘要】：IGBT模块技术具有功率大、电流容量大的特点，其是一种电流控制型器件，因此，本文首先对IGBT模块技术的工作原理进行分析，其次，探讨基于IGBT模块技术的港口节点应用，最后，分析IGBT模块技术在港口节电中的作用。
【关键词】：IGBT模块技术 港口 节电 应用 工作原理 作用
港口在我国社会经济中扮演者重要作用，随着港口经济的快速发展，对能源消耗、电能需求提出了更高的要求，而GBT模块技术具有电流容量大的特点，因此，基于IGBT模块技术的港口节电应用具有十分重要的意义。
1.基于IGBT模块技术的节电工作原理
IGBT是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，也被称为绝缘双极型晶体管，主要由双极型三极管和绝缘柵型场效应管两部分组成。由于IGBT内部设置金属氧化层半导体场效应晶体管和电力晶体管，电力晶体管具有电流容量大，低导通压降的优点，并且金属氧化层半导体场效晶体管具有功率小、导通压降大的优点，而IGBT技术是基于金属氧化层半导体场效晶体管和电力晶体管的优点，形成了驱动功率小、饱和压降低的IGBT模块技术，因此，IGBT模块技术比较适合应用于港口节电应用中。基于IGBT模块技术的港口节电设备，其主要利用电磁调控迭加耦合技术的工作原理，根据电流、电压、功率因素的变化来判断线路中的负载性质，从而实现高效率、低消耗的传输设备。IGBT模块技术主要采用16位单片机控制模糊算法、αβο相模变换算法、模糊数学模型、实时算法等来实现能量的变化传输，其主要采用多电平的LQ-SPWM脉宽调制技术、移相整流技术、电机特性探测技术、速度矢量控制技术和三次谐波预注入技术来实现高效率、低消耗的设备技术
2.基于IGBT模块技术的港口节电应用分析
某公司由于多增加了几十座高杆灯，导致热能损耗严重，大多数电器器件的使用寿命都有所缩短，因此，为了有效节约能源，采用基于IGBT模块技术的节电设备，以达到高效率、低消耗的用电目的。对于该公司的高杆灯数额及分配，其有20座高杆灯，分别设置在供水除尘部分管、卸车作业部分管、装船作业二部分管处。对于节电设备的电源、电压，有的高杆灯采用的是电压偏差控制在5%范围内的380V、50Hz的电压，而有的高杆灯采用的是220V、50Hz的供电电压，针对该港口的实际情况，港口不同时间段对电压有不同的需求，在夜间，港口的电压一般控制在3%～5%Ue范围内。对于高杆灯照明供电、负荷及控制，该公司采用的高杆灯都设置了3盏灯具、采用电压为220V、功率为3KW的电气GE照明产品，高杆灯照明包括光控控制方式和手动控制方式。
对于IGBT模块技术的节电设备的设计，其节电系统主要由变压器及其总开关、分开关组成，如图1所示，表示的是基于IGBT模块技术的节电控制示意图，而图中的Snw和PL分别为节电装置和节电装置内置旁路系统，PL在节电系统中具有重要作用，若PL出现异常，则容易造成严重的经济损失，因此，节电设备应安装到位，避免因线路出现故障而造成港口的经济损失，如图2所示，表示的是节电设备的变电所施工图，节电设备在安装过程中，首先应确定电气设备的安装位置，然后根据电气设备的安装位置来连接电缆，最后，清理现场并检查电气设备是否连接正常。
图1 节电设备电气原理图
图2 节电设备施工图
该公司实施基于IGBT模块技术的节电设备技术，分析变电所安装前、安装后的测试数据，如表1、表2所示，分析表1的数据，可以发现电压偏高容易造成能量损耗，这就要求对电气设备需要进行节电改造，因此，采用IGBT模块技术的节电设备，首先需要安装电器器件设备，在安装前，需要进行停电处理，并且将测试用表设置在节电设备中，安装完成后，需要采用测试用表对电气器件设备进行检测，确保节电设备安装正常；其次，安装完成后，检测电缆、电器器件是否连接正常，确保通电安全运行；最后，测试节电设备的电压、电流、功率因素是否在标准范围内，根据表2的数据，发现基于IGBT模块技术的节电设备的功率因素有明显的提高，设备电压也比较稳定，由此可知，基于IGBT模块技术的节电设备比较适合应用在港口节电中。
表1 变电所安装前测试数据
表2 变电所安装后测试数据
3.基于IGBT模块技术在港口节电设备中的作用分析
该公司采用基于IGBT模块技术的节电设备，其取得了良好的经济效益，由于基于IGBT模块技术的节电设备具有自动化控制功能，其可以自动对节电系统中的电流、电压、功率因素进行合理的调整，对于系统中常出现的杂波，采用去除谐波的方式，避免因杂波而造成用电设备的损坏，该节电设备不仅提高了节电系统的安全性和可靠性，也降低了能量的消耗，提高了港口的经济效益。总的来说，基于IGBT模块技术的节电设备不仅改善了高杆灯的电力品质，也提高了企业的经济效益，自动化的用电设备，实现了电力的智能化管理。
4.结束语：
基于IGBT模块技术的节电设备在港口节电中具有重要的意义，不仅实现了智能化的电力管理，也降低了企业的运营成本，因此，加大基于IGBT模块技术节电设备的应用，从而提高企业的经济效益。
【参考文献】：
[1]龚涛，李纲. 基于IGBT模块技术的港口节电应用[J]. 港口科技，2011，06：19-22.
[2]刘国友. 智能电网应用的大功率IGBT模块技术[J]. 电力电子，2009，06：14-17.
【作者简介】：邓恩昌，1981年10月，男，天津人，本科，工程师，电气控制，神华天津煤炭码头有限责任公司，天津市，32285175@qq.com
【关键词】：IGBT模块技术 港口 节电 应用 工作原理 作用
港口在我国社会经济中扮演者重要作用，随着港口经济的快速发展，对能源消耗、电能需求提出了更高的要求，而GBT模块技术具有电流容量大的特点，因此，基于IGBT模块技术的港口节电应用具有十分重要的意义。
1.基于IGBT模块技术的节电工作原理
IGBT是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，也被称为绝缘双极型晶体管，主要由双极型三极管和绝缘柵型场效应管两部分组成。由于IGBT内部设置金属氧化层半导体场效应晶体管和电力晶体管，电力晶体管具有电流容量大，低导通压降的优点，并且金属氧化层半导体场效晶体管具有功率小、导通压降大的优点，而IGBT技术是基于金属氧化层半导体场效晶体管和电力晶体管的优点，形成了驱动功率小、饱和压降低的IGBT模块技术，因此，IGBT模块技术比较适合应用于港口节电应用中。基于IGBT模块技术的港口节电设备，其主要利用电磁调控迭加耦合技术的工作原理，根据电流、电压、功率因素的变化来判断线路中的负载性质，从而实现高效率、低消耗的传输设备。IGBT模块技术主要采用16位单片机控制模糊算法、αβο相模变换算法、模糊数学模型、实时算法等来实现能量的变化传输，其主要采用多电平的LQ-SPWM脉宽调制技术、移相整流技术、电机特性探测技术、速度矢量控制技术和三次谐波预注入技术来实现高效率、低消耗的设备技术
2.基于IGBT模块技术的港口节电应用分析
某公司由于多增加了几十座高杆灯，导致热能损耗严重，大多数电器器件的使用寿命都有所缩短，因此，为了有效节约能源，采用基于IGBT模块技术的节电设备，以达到高效率、低消耗的用电目的。对于该公司的高杆灯数额及分配，其有20座高杆灯，分别设置在供水除尘部分管、卸车作业部分管、装船作业二部分管处。对于节电设备的电源、电压，有的高杆灯采用的是电压偏差控制在5%范围内的380V、50Hz的电压，而有的高杆灯采用的是220V、50Hz的供电电压，针对该港口的实际情况，港口不同时间段对电压有不同的需求，在夜间，港口的电压一般控制在3%～5%Ue范围内。对于高杆灯照明供电、负荷及控制，该公司采用的高杆灯都设置了3盏灯具、采用电压为220V、功率为3KW的电气GE照明产品，高杆灯照明包括光控控制方式和手动控制方式。
对于IGBT模块技术的节电设备的设计，其节电系统主要由变压器及其总开关、分开关组成，如图1所示，表示的是基于IGBT模块技术的节电控制示意图，而图中的Snw和PL分别为节电装置和节电装置内置旁路系统，PL在节电系统中具有重要作用，若PL出现异常，则容易造成严重的经济损失，因此，节电设备应安装到位，避免因线路出现故障而造成港口的经济损失，如图2所示，表示的是节电设备的变电所施工图，节电设备在安装过程中，首先应确定电气设备的安装位置，然后根据电气设备的安装位置来连接电缆，最后，清理现场并检查电气设备是否连接正常。
图1 节电设备电气原理图
图2 节电设备施工图
该公司实施基于IGBT模块技术的节电设备技术，分析变电所安装前、安装后的测试数据，如表1、表2所示，分析表1的数据，可以发现电压偏高容易造成能量损耗，这就要求对电气设备需要进行节电改造，因此，采用IGBT模块技术的节电设备，首先需要安装电器器件设备，在安装前，需要进行停电处理，并且将测试用表设置在节电设备中，安装完成后，需要采用测试用表对电气器件设备进行检测，确保节电设备安装正常；其次，安装完成后，检测电缆、电器器件是否连接正常，确保通电安全运行；最后，测试节电设备的电压、电流、功率因素是否在标准范围内，根据表2的数据，发现基于IGBT模块技术的节电设备的功率因素有明显的提高，设备电压也比较稳定，由此可知，基于IGBT模块技术的节电设备比较适合应用在港口节电中。
表1 变电所安装前测试数据
表2 变电所安装后测试数据
3.基于IGBT模块技术在港口节电设备中的作用分析
该公司采用基于IGBT模块技术的节电设备，其取得了良好的经济效益，由于基于IGBT模块技术的节电设备具有自动化控制功能，其可以自动对节电系统中的电流、电压、功率因素进行合理的调整，对于系统中常出现的杂波，采用去除谐波的方式，避免因杂波而造成用电设备的损坏，该节电设备不仅提高了节电系统的安全性和可靠性，也降低了能量的消耗，提高了港口的经济效益。总的来说，基于IGBT模块技术的节电设备不仅改善了高杆灯的电力品质，也提高了企业的经济效益，自动化的用电设备，实现了电力的智能化管理。
4.结束语：
基于IGBT模块技术的节电设备在港口节电中具有重要的意义，不仅实现了智能化的电力管理，也降低了企业的运营成本，因此，加大基于IGBT模块技术节电设备的应用，从而提高企业的经济效益。
【参考文献】：
[1]龚涛，李纲. 基于IGBT模块技术的港口节电应用[J]. 港口科技，2011，06：19-22.
[2]刘国友. 智能电网应用的大功率IGBT模块技术[J]. 电力电子，2009，06：14-17.
【作者简介】：邓恩昌，1981年10月，男，天津人，本科，工程师，电气控制，神华天津煤炭码头有限责任公司，天津市，32285175@qq.com