Полупроводниковый выпрямитель

 

1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, выполненный в виде модуля, содержащий собранные в столб чередующиеся таблеточные полупроводниковые приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребреннымй конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, отличающийся тем, что. с целью интенсификации теплообмена, оребренные трубки каждого конденсатора, установлены в испарителе на различные углы оС от 4 до 86° над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля. 2.Выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что трубки конденсаторов, оребренные спиральными, пластинчатыми или круглыми ребрами, установленными под углом 90° к оси трубок, закреплены в испарителе под углами а от 4° до 25° над горизонтом. 3.Выпрямитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внутренние полости испарителей выполнены в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой.4 .Выпрямитель по пп. 1-3, отличающийся тем, что длина оребренных трубок i конденсатора, установленных под большим углом а относительно к длине аналогичные (Л трубок, установленных под наименьшим угломлгшп, выполнена в раз cos а больше. оо о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С1

00CO (21) 3458630/24-07 (22) 25.06.82 (46) 23.03.84. бюл. № 11 (72) И. Г. Киселев, Н. И. Истомин, А. б. буянов и В. К. Кундышев (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (53) 621.314.632 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 645225, кл. Н 01 1 25/02, 1977.

2. Патент Швейцарии № 498488, кл. Н 01 L 1/12, 1970. (54) (57) 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ

ВЫПРЯМИТЕЛЬ, выполненный в виде модуля, содержащий собранные в столб чередующиеся таблеточные полупроводниковые приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребреннымИ конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, отличающийся тем, что, „„SU„„1081707 с целью интенсификации теплообмена, оребренные трубки каждого конденсатора установлены в испарителе на различные углы

a(от 4 до 86 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля.

2. Выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что трубки конденсаторов, оребренные спиральными, пластинчатыми или круглыми ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, закреплены в испарителе под углами а от 4 до 25 над горизонтом.

3. Выпрямитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внутренние полости испарителей выполнены в виде цилийдрических каналов с резьбовой нарезкой:

4. Выпрямитель по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что длина оребренных трубок конденсатора, установленных под большим углом а относительно к длине аналогичных трубок, установленных под наименьшим углом ati„, выполнена B раз больше.

1081707

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструированию и изготовлению полупроводниковых выпрямителей, и может быть использовано в выпрямительных установках тепловозов и электровозов, а также в различных силовых цепях.

Известен полупроводниковый . выпрямитель, выполненный в виде модуля, содержа. щий кремниевые таблеточные приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребренными конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, причем на каждом испарителе установлено два конденсатора под углом 15-20 один к другому в плоскости, перпендикулярной направлению воздушного потока (1).

Однако для данного полупроводникового выпрямителя характерны недостаточно высокая интенсивность теплообмена при обдуве и неуниверсальность компановки выпрямителя — невозможность вертикальной установки оси модуля к шкафу преобразователя при обдуве его вертикальным потоком воздуха.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и положительному эффекту является полупроводниковый выпрямитель, выполненный в виде модуля, содержащий кремниевые таблеточные приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям под углом более 10 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля (2).

Однако для известного полупроводникового выпрямителя характерны недостаточно высокая интенсивность теплообмена охладителей и невозможность горизонтальной установки оси модуля в шкафу преобразователя при обдуве его горизонтальным потоком охлаждающего воздуха.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена охладителя при эксплуатации выпрямителя с вертикальным или горизонтальным направлением оси модуля.

Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковом выпрямителе, выполненном в виде модуля, содержащем собранные в столб чередующиеся таблеточные полупроводниковые приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребренными конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, оребренные трубки каждого конденсатора установлены в испарителе на различные углы ot от 4 до 86 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля.

При использовании трубок конденсаторов, оребренных спиральными, пластинчатыми или круглыми ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, они могут быть закреплены в испарителе под углами кот 4 до 25 над горизонтом.

Для повышения эффективности внутрен ние полости испарителей могут быть выполнены в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой.

Длина оребренных трубок конденсатора, установленных под большим углом к относительно к длине аналогичных трубок, установленных под наименьшим углом +nnn, может быть выполнена в со, " раз больше.

На фиг. 1 изображен полупроводниковый выпрямитель с вертикальным направлением оси модуля; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — охладитель выпрямителя с разной длиной трубок конденсатора.

Полупроводниковый выпрямитель выполнен в виде модуля и содержит кремниевые таблеточные полупроводниковые приборы 1 и охладители, имеющие испаритель

2 и трубчатые оребренные конденсаторы

3. Оребренные трубки каждого кОнденсатора установлены в испарителях 2 на различные углы я от 4 до 86 над горизонтом при вертикальном расположении модуля.

Модуль собран на двух стальных шпильках

4 и стянут между траверсами 5. Выпрямитель крепится к вентиляционному каналу 6 с помощью угольников 7 так, что в потоке охлаждающего воздуха расположены лишь трубчатые оребренные конденсаторы 3 охладителя. Утечка воздуха из канала через полость выпрямителя и попадание его на приборы 1 исключается посредством экрана

8. Подвод и отвод. тока от приборов 1 осуществляется с помощью шин 9.

Благодаря установке оребренных трубок конденсатора на различные углы поток охлаждающего воздуха дополнительно турбулизируется в. вентиляционном канале 6, что снижает толщину ламинарного пограничного слоя воздуха на наружной поверхности трубок и повышает эффективность теплообмена. Установка оребренных трубок конденсаторов на углы от 4 до 86 над горизонтом позволяет располагать модуль вертикально или горизонтально, не снижая эффективность теплообмена.

Выполнение внутренних полостей испарителя в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой 10 (фиг. 2) позволяет интенсифицировать процесс кипения за счет увеличения числа центров парообразования на шероховатой резьбе и оребрения

его внутренних полостей, а также упростить конструкцию испарителя. Внутренние полости охладителя герметизируются пробкой 11, Оребренные трубки конденсаторов, установленные под большим углом а Ц>иг. 3) могут быть выполнены длиннее в раз, чем трубки, установленные под мйнимальным углом с . Это позволяет увеличить площадь поверхности конденсатора

108!707 охладителя, а следовательно, и эффективность теплообмена при одних и тех же габа- ритах вентиляционного канала и выпрямителя в целом без увеличения числа трубок в испарителе.

Разведение трубок конденсатора на различные углы в диапазоне от 4 до 86 позволяет повысить отводимый тепловой поток на 7% при вертикальном и горизонтальном расположении модуля. Использование трубок конденсатора с ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, ограничивает наибольший угол йх установки до 25, так как с повышением угла установ ки )25 коэффициент теплоотдачи к воздуху начи нает уменьшаться, снижая интенсивность теплоотдачи и увеличивая аэродинамическое сопротивление охладителя.

Ухудшение теплоотдачи дополнительно происходит от того, что поток охлаждающего воздуха ребрами отжимается к испарителю, искажая поле скоростей воздуха в коробе и, ухудшая обдув следующего конденсатора, расположенного ниже по потоку воздуха. Выполнение внутренних полостей испарителя в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой повышает интенсивность теплоотдачи на 5%. Удлинение трубок конденсаторов, установленных под большим углом, приводит к увеличению отводимого теплового потока примерно на величину, пропорциональную увеличению общей площади конденсатора охладителей.

1081707

Составитель Н. Нестеренко

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 1557 47 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4