Полупроводниковый преобразователь

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , выполненный на основе силовых модулей, каждый из которых содержит полупроводниковый вентиль, установленный с помощью элементов прижима на радиаторах с продольными полуоткрытыми пазами, объединенных в единую конструкцию посредством соединительных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности охлаждения, а также упрощения сборки, соединительные элементы выполнены в виде двух параллельно установленных зубчатых реек, поперечное сечение которых повторяет сечение двух полуоткрытых пазов смежных радиаторов с учетом изоляционного промежутка между ними, а зубья реек направлены навстречу друг к другу и выполнены с углом наклона боковой поверхности зуба к основанию рейки , меньщим угла трения, возникающего в месте контакта зубьев при их взаимном смещении при помощи установленного вдоль продольной оси реек стержня с резьбой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 L 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3472360/24-07 (22) 16.07.82. (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) Г. Ф. Шульга (71) Запорожское производственное объединение «Преобразователь» (53) 621.314.632 (088.8) (56) Резинский С. P. и др. Конструирование силовых полупроводниковых преобразовательных блоков. М.: Энергия, с. 58-64.

Патент Франции № 2113080, кл. Н 01 L 1/00, опублик. 1970. (54) (57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, выполненный на основе силовых модулей, каждый из которых содержит полупроводниковый вентиль, установленный с помощью элементов прижима на радиаторах с продольными полу„„SU„„1171873 A открытыми пазами, объединенных в единую конструкцию посредством соединительных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности охлаждения, а также упрощения сборки, соединительные элементы выполнены в виде двух параллельно установленных зубчатых реек, поперечное сечение которых повторяет сечение двух полуоткрытых пазов смежных радиаторов с учетом изоляционного промежутка между ними, а зубья реек направлены навстречу друг к другу и выполнены с углом наклона боковой поверхности зуба к основанию рейки, меньшим угла трения, возникающего в месте контакта зубьев при их взаимном Я смещении при помощи установленного вдоль продольной оси реек стержня с резьбой.

1171873

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к силовой части полупроводниковых устройств, в которой используются конструктивно законченные базовые сборочные силовые полупроводниковые модули.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности охлаждения, а также упрощение сборки.

На фиг. 1 изображена секция силовой части четырех тиристорных регулируемых станций для нереверсивного управления асинхронными двигателями„эту секцию можно представить и как силовую часть двух реверсивных регулируемых станций и одной нереверсивной нерегулируемой станции или шести нереверсивных нерегулируемых станций с тиристорами, включенными только в две фазы; ilB фиг. 2 — принципиальная схема силово"; на фиг. 3— пример соединения модулей с различными конструкциями полупроводниковых приборов; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 5 — узел 1 на фиг. 4; на фиг. 6— разрез Б — Б на фиг. 5; на фиг. 7 — вариант соединительного элемента, когда вентили силовых модулей электрически изолированы от радиаторов или имеют электрические связи, поперечный разрез.

Секция (фиг. 1, 2), например, силовой части тиристорной станции для управления асинхронным двигателем состоит из конструктивно законченных сборочных единиц — силовых модулей 1 (фиг. 1 — 3), каждая из которых состоит из полупроводниковых вентилей 2, радиаторов 3 и элементов 4 прижима (фиг. 3, 4), собрана в единую жесткую секцию 5 через полуоткрытые пазы смежных ребер радиаторов с помошью соединительного элемента 6 (фиг. 1,3).

Соединительный элемент 6 (фиг. 1), обеспечивающий изоляционный промежуток между разноименными полюсами вентилей (через радиаторы), выполнен из двух изоляционных спаренных зубчатых реек 7 (фиг. 5) и стержня с резьбой 8 для обеспечения и фиксации прессовой посадки в пазах смежных ребер радиаторов. В случае соединения модулей 1 через охладители одноименной полярности рейки 7 могут быть металлическими для придания секции большей жесткости и металлической прочности.

Смежные плоскости спаренных реек 7 имеют поперечные зубья 9 (фиг. 6), продольные пазы 10 (фиг. 5) и отверстие 11 (фиг. 6) для размещения в них стержня 8 (фиг. 5).

С целью соблюдения условия самоторможения клинового соединения угол наклона боковой поверхности зуба к основанию рейки предусмотрен меньше угла трения, 5

1О

25 зо

4О возникающего в контактных местах зубьев спаренных реек при их расклинивании в пазах ребер радиаторов.

В основании зубчатой рейки выполнено два продольных паза 12 так, что сечение их вместе с боковой гранью повторяет наполовину сечение паза 13 ребра 14 (фиг. 1) радиатора, а расстояние между ними выполнено большим или равным допустимому расстоянию утечки тока.

Для более точного центрирования реек через продольные пазы 12 на ребрах 15 полуоткрытого паза сечение паза рейки и ребер 15 паза радиатора может быть выполнено в виде трапеции.

В случае, когда все вентили 2 электрически изолированы от радиаторов 3 или когда полюса вентилей соединяемых модулей имеют электрические связи, вместо двух спаренных зубчатых реек экономичней использовать одну рейку 16 (фиг. 7) П-образного поперечного сечения, в основании которой предусмотрено резьбовое отверстие 17 для размещения в них фиксирующих винтов 18.

Перед сборкой секции из силовых модулей на стержень 8 одеваются шайбы 19 и навинчивается гайка 20, затем стержень устанавливается в продольном пазу 10 загнутым концом, в поперечном отверстии 11 рейки накладывается вторая рейка, соединитель вводится в пазы 13 двух смежных ребер 14 радиаторов силовых модулей и расклинивается путем противоположного перемещения реек с помощью шпильки с гайкой.

С помощью унифицированных изоляционных и металлических сборных расклинивающихся соединительных элементов, используя радиаторы, а иногда и прижимные системы, силовые модули соединяются в жесткую конструкцию в виде панели, шахты или блока при всех возможных вариантах одиночных или комплектных силовых схем с различными по конструкции полупроводниковыми приборами, например, таблеточными или штыревыми.

Соединительный элемент при этом выполняет функцию сборочного элемента и обеспечивает электросоединение одноименных или электроизоляцию разноименных полюсов вентилей.

Использование унифицированных сборных расклинивающихся по всей длине соединительных элементов, дает возможность упростить известные конструкции, снизить трудоемкость их изготовления и сборки, комплектовать сборные радиаторы с герметизацией стыков между ними, а также обеспечить одностороннее обслуживание.

1171873

ii»era

А-А

1171873

Редактор Н. Пушненкова

Заказ 4874 45

Составитель Н. Нестеренко

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4