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无氰、环保电刷镀系列

高铁晶闸管阴极麻坑的形成与FJY电刷镀修复

发布时间:2021-09-17 19:16:10    来源:费敬银原创

晶闸管K极麻坑的FJY电刷镀修复方法

费敬银

西北工业大学 710072

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一、晶闸管的可控导通特性及其应用

用于整流的器件主要是二极管、晶闸管、和以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心部件的高频开关整流桥。其中,单向晶闸管是电路最简单、使用最方便的可控导通整流器件。因为晶闸管能在高电压、大电流条件下工作,所以它在交—直流转换(整流)、交流电机调速、大电流无触点开关(电子开关)等多种电解、电器、电力控制电路中得到广泛应用。

例如,在电力机车的动力控制系统中,都是以控制晶闸管的导通状态来调整机车的动力输出的。 

1(典型应用)晶闸管麻点电刷镀修复(刷镀网,21-09-15).jpg

 

二、晶闸管K极表面麻坑(点蚀)的形成及危害

单向晶闸管有三个外接电极,分别是阳极(A)、阴极(K)和控制极(G)。导通状态下的晶闸管,大电流从阳极(A)流入、从阴极(K)流出。晶闸管的大电流回路是否导通,是由控制极(G)的电压状态决定的。调控G极电压的时序,就可以改变大电流回路的通断状态,从而实现调控输出电流流向(整流)、或输出电压高低(调压)的目的。是典型的小电流信号控制大功率装备输出动力的自动控制组件。

在电力机车的维保过程中,细心的检修人员会发现,使用过一段时间的晶闸管,在其K极的表面上常常出现点蚀(麻坑),使K极导电的有效面积减少,晶闸管温升增加,严重时会损坏晶闸管。

为什么麻坑较多地出现在K极上,而在A极上却出现的较少?很少有人对其形成机制进行过讨论。

作者认为,当在K极表面与共地母线的间隙处存在电解质时,就会在大电流流过时,导致K极表面生成不可逆的金属离子(产生点蚀)。关于点蚀形成的电化学原理,在此不过多赘述,欢迎有兴趣者与作者探讨。

2(典型应用)晶闸管麻点电刷镀修复(刷镀网,21-09-15).jpg

晶闸管K极腐蚀

 

三、采用FJY电刷镀修复技术可消除晶闸管的K极麻点

在以晶闸管为整流器件的电解铝等电化学工程装备的制造中,长期采用FJY电刷镀技术,分别对铝基母线(散热器)、导电铜排等进行表面导电加工。多年来的使用效果证明了使用FJY无氰电刷镀银、中性镀锡、自补偿光亮镀镍等技术的可靠性与领先性。

在电力机车、高速列车(高铁、动车等)的晶闸管K极麻坑的修复领域,西安费氏特表面科技有限公司是国内外率先使用FJY系列电刷镀技术修复晶闸管阴极(K极)腐蚀麻坑的创始单位,预计该修复技术将会成为电力机车维保、改造中晶闸管阴极麻坑的经典修复方法(修复效果如下图所示)。

 3(典型应用)晶闸管麻点电刷镀修复(刷镀网,21-09-15).jpg

FJY电刷镀技术修复晶闸管阴极(K极)麻坑

 

FEIST镀层厚度监控电源.jpg

 

FJY电刷镀修复局部缺陷(凹坑、压伤等,潍柴动力交流,21-03-13)7.jpg

 

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