Устройство для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) G 05 D 23/19

Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,, " ... /

Н llBTOPCHOIIIV СЮИЕТЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (61) 985770

1, (2f) 3525083/24-24 (22) 21. 12. 82 ,(46) 23.02.85. Вюл. № 7

;(72) N.È.Õàçåí, Н.П.Морозова, С.Д.Соколов и И.Г.Глухов

{71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени,научно-исследовательский институт железнодорожного .транспорта (53) 62f,555.5(088.8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР № 985770, кл. С 05 D 23/f9, 3981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ СИЛОВОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ по авт.св.

¹ 985770, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно содержит трехходовые клапаны, приводы которых соединены с блоком регулирования, причем вход каждого иэ трехходовых клапанов соединен с выходом соответствующего канала, образованного охла. дителем катодной стороны силового полупроводникового преобразователя, а выходы — с окружающей средой и входом канала, образованного охладителем илового полупроводователя.

30. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит трехходовые клапаны, приводы которых соединены с блоком регулирования, причем вход каждого из трехходовых клапанов соединен с выходом соответствующего канала, образованного охладителем катодной стороны сило1 11413

Изобретение относится к устройствам для охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей устройств электрической тяги и тягового электроснабжения, где к массогабаритным показателям систем охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей предъявляются повышенные требования в части повышения их удельной мощности. 1О

По основному авт.св. У 985770 известно устройство для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя, содержащее вертикально установленный газопровод с рас- 15 положенными в неи силовыми полупроводниковыми элементами, с охладителями анодной и катодной сторон и магистраль, в которой установлены вентилятор н регулирующий орган, связан- 20 ный через блок регулирования с дат- чиком температуры силового полупроводникового элемента, причем в воздуховоде установлены вертикальные перегородки, разделяющие охладители 25 анодной и катодной сторон силовых полупроводниковых элементов и образующие каналы, причем вход и выход. каналов, в которых расположены охладйтели анодных сторон силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой и с магистралью соответственно, а вход и выход каналов, в которых расположены охладители катодных сторон силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой ) 1l).

В известнои устройстве сокращение расхода онлаждающего воздуха и снижение разницы в температурах силовых 40 полупроводниковых приборов достигается за счет использования теплоаккуиулирующей способности охладителей катодных сторон силовых полу проводниковых приборов, работающих в условиях естественного охлаждения, при этом растут иассогабаритные показатели преобразователя.

Целью изобретения является повышение экономичности устройства.

84 2 вого полупроводникового преобразователя, а выходы — с окружающей средой и входом канала, образованно

ro охладителем анодных сторон силового полупроводникового преобразователя.

На чертеже приведено устройство для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя, общий вид.

Устройство содержит силовые полупроводниковые преобразователи 1 с охладителями катодной 2 и анодной 3 сторон, перегородки 4, разделяющие охладители катодной и анодной сторон, блок 5 регулирования, регулятор 6 расхода охлаждающего воздуха, вентилятор 7, воздуховоды 8-12, трехходовые клапаны 13.

Устройство работает следующим образом.

В режиме номинальных нагрузок преобразователя трехходовой клапан

13 соединяет вертикальные каналы, в которых расположены охладители катодных.и анодных сторой силовых полупроводниковых преобразователей, воздуховодами 8-12 с вентилятором 7 и окружающей преобразователь средой

При отсутствии нагрузки преобразователя трехходовой клапан 13 соединяет вертикальные каналы, в . которых расположены охладители катодных и анодных сторон силовых полупроводниковь|х приборов соответственно с окружающей преобразователь средой и окружающей средой.и вентилятором 7.

При частичных нагрузках под действием блока 5 регулирования происходит изменение расходов воздуха в воэдуховодах 8-12 регулятором 6 расхода вентилятора 7 и трехходовым клапаном 13. При этом в предлагаемом устройстве сохраняются встречно направленные потоки охлаждающего воздуха, обусловленные принудительныч охлаждением и сочетанием принудительного охлаждения и самотяги, что обеспечивается дополнительной установкой трехходовых клапанов, приводы которых соединяют с блоком 5 регулирования.

При этом сохраняются все техникоэкономические преимущества известного устройства, а именно: существенное снижение расхода охлаждающего воздуха и разницы температур силовых полупроводниковых приборов, 1141384

Ум Р 1.де

Составитель Н. Мирная Редактор В. Иванова Техред С.Легеза Корректор,: Л. Пилипенко

Заказ 494/35 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Кроме того, повышается удельная мощность преобразователя, так как в режиме пятнадцатиминутной .перегрузки токами пускового режима работы электровоза дополнительно подключается к охлаждаемым самотягой охладителем катодных сторон силовых полупроводниковых приборов принудительное охлаждение.

Удельная мощность предлагаемого преобразователя на единицу массы и объема преобразователя соответственно определяется выражениями ы, о г

М „„ Ч удельные (на единицы массы и объема) мощ-, ности преобразователя, кВт/кг и

КВТ/мз 1 среднее значение нап ряжения, В; допустимый ток преобразователя, А; масса преобразователя, кг;

V — объем преобразователя, м .

Повышение удельной мощности предлагаемого преобразователя по сравнению с известным определяется выражениями д 3 оп d 3 А)ап " 3д

10 где индекс d относится к базовому

: устройству.

Таким образом, повышение удельной мощности прямо пропорционально уве-: личению допустимой токовой нагрузки преобразователя, определяемой отношением д

Проведенный расчет, применительно к преобразователю ПТД-4500-3200/800 электровоза ВЛ84-001, показывает, что удельная мощность при дополнительной установке в известное устройство трехходовых. клапанов, повыша.ется в 2 раза.