如何选择适合的晶闸管进行设计？

晶闸管是电动机软起动器中最关键的电力半导体器件，整机装置是否工作可靠与正确选择晶闸管的额定电流、电压等参数有很大的关系。晶闸管也是软起动器中价格最高的器件，合理地选择晶闸管可以有效地节约成本。所以选型的原则应该首先考虑工作可靠性，即电流电压裕量倍数必须足够，其次应考虑经济性，即性价比，最后应考虑安装美观、体积尽量减小等。

实际工作中，负载的额定电流一般指电流有效值。晶闸管与此不同，额定电流为电流的平均值。通态电流平均值I_T（AV）和正弦半波电流峰值I_m之间的数学表达式为I_T（AV）=I_m/π。单只晶闸管的方均根值即有效值I_RMS=1.57I_T（AV）。MTC型模块两只晶闸管反并联后封装在一起，因流过的交流电流的平均值为0，所以只能用标称有效值I_RMS=2.22I_T（AV）计算。MTX型模块因双管工作仅相差10ms导通，管芯之间热量互相有影响，故按I_RMS=（1.6～2.0）I_T（AV）考虑。

晶闸管的电压指标有断态不重复峰值电压U_DSM、断态重复峰值电压U_DRM、反向不重复峰值电压U_RSM、反向重复峰值电压U_RRM。对于重复电压和不重复电压，国外一般按U_DRM=U_DSM-100V，U_RRM=U_RSM-100V计算。国内一般也按此计算。

对于低压电动机，线电压为380V，晶闸管的正反向重复额定电压U_DRM、U_RRM选择为1200V即可。对于660V的电动机则应至少选择电压为2200V以上的晶闸管。对于中压1100V的高压电动机晶闸管的耐压至少选择在3500V以上。晶闸管额定电流的选择必须考虑电动机的额定工作电流，一般来说，三相电动机每相额定电流有效值I_e按I_e=（2.5～3）P_e（P_e为电动机的额定功率）计算，即每1kW相当于2A电流。例如一个55kW的三相交流电动机，其每相额定电流有效值是110A，考虑两倍以上的放大裕量，因此选择额定平均电流为275A以上的平板形晶闸管。软起动器中晶闸管额定电流的选择见表16-20。

表16-20 晶闸管额定电流选择(https://www.xing528.com)

该表是在假设装置仅用于电动机软起动即装置带旁路接触器的情况下。如果装置还用于电动机节能经济运行即装置不带旁路接触器，则对应的电流值应按2倍以上考虑，且须保证足够的散热条件。

在三相异步交流电动机软起动器中，由于多采用由两个独立晶闸管反并联组成的交流相控调压电路，其每相正负半周各对应一个晶闸管工作，因此对两个反并联器件参数的一致性要求较高，晶闸管触发参数、维持电流参数等也都尽量要求挑选一致，尽量让正负半波对称，否则会有直流分量流过电动机。由于电动机为线圈绕组，负载为电感性，因此过高的直流分量会使电动机定子发热，严重时甚至会烧毁电动机线圈绕组，从而使电动机报废。从这点来看晶闸管模块由于管芯在装配之前已进行过严格挑选，因此其一致性有所保障，另一方面在触发电路设计中尽量采用强触发的方式，以兼容器件触发参数的差异。