Полупроводниковый преобразователь

 

Изобретение относится к электротехнике , к конструкции мощных высоковольтных тиристорных выпрямителей. Цель состоит в уменьшении стоимости и упрощении эксплуатации за счет упрощения ремонта. Предложенное устройство содержит трубчатый корпус 1, в котором размещены таблеточные тиристоры 2, охладители 3. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены перJ вые контактные пластины 6, герметично соединенные с делительными блоками 7 , а в каждом охладителе 3 вьшолнен паз, где размещен первый подпружиненный контакт 5, взаимодействуюпщй с одной из указанных контактных пластин 6. Вторые контактные пластины герметично соединены с выходами блоков управления II, а управляющие электроды тиристоров соединены с вторым подпружиненным контактом, взаимодействующим с второй контактной пластиной и расположенным на изоляторе , размещенном на поверхности охладителя 3. Ревизия и ремонт упрощены за счет того, что после слива масла и снятия верхней крьшпси отсоединения каких-либо проводников не требуется, т.к. подпружиненные контакты скользят по вертикальным выемкам корпуса. 5 Ш1. S (Л ро СП N5 СП СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 01 L 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3886246/24-07 (22) 21.03.85 (46) 15.11.87. Бюл. М - 42 (75) Г.Б.Черников (53) 621.314.632(088.8) (56) Патент США 9 3319136, кл. 357-82, 1967 °

Патент Японии ¹ 46-18407, кл. Н 01 6, 56 D 2, 1971. (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электро— технике, к конструкции мощных высоковольтных тиристорных выпрямителей.

Цель состоит в уменьшении стоимости и упрощении эксплуатации за счет упрощения ремонта. Предложенное устройство содержит трубчатый корпус 1, в котором размещены таблеточные тиристоры 2, охладители 3. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены пер„„SU„„1352557 А 1 вые контактные пластины 6, герметично соединенные с делительными блоками 7, а в каждом охладителе 3 выполнен паз, где размещен первый подпружиненный контакт 5, взаимодействующий с одной из указанных контактных пластин 6. Вторые контактные пластины герметично соединены с выходами блоков управления 11, а управляющие электроды тиристоров соединены с вторым подпружиненным контактом, взаимодействующим с второй контактной пластиной и расположенным на изоляторе, размещенном на поверхности охладителя 3. Ревизия и ремонт упрощены за счет того, что после слива масла и снятия верхней крьппки отсоединения каких-либо проводников не требуется, т.к. подпружиненные контакты скользят по вертикальным выемкам корпуса. 5 ил.

) 352557

Изобретение относится к электротехнике, мощным высоковольтным преобразовательным блокам, содержащим большое число последовательно соединенных тиристоров.

Целью изобретения является уменьшение стоимости и упрощение эксплуатации за счет упрощения ремонта.

На фиг.1 изображен полупроводниковый преобразователь, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1 (охладитель в месте установки подпружиненного контакта); на фиг.3 — то же, но при вынутом из корпуса охпадителе; на фиг.4 — изолятор цепи управляющего электрода; на фиг.5 — расположение проводящего покрытия на корпусе полупроводникового преобразователя.

Полупроводниковый преобразователь (фиг.1) содержит изоляционный, например стеклоэпоксидный, корпус 1 трубчатой формы, в котором размещены таблеточные тиристоры 2, зажатые между охладителями 3 с ребрами 4. В охладителям 3 через подпружиненный контакт 5, расположенный в пазу охладителя 3 и первые контактные пластины

6, герметично запрессованные в корпус 1, подключены делительные блоки 7.

К управляющим электродам тиристоров 2 через изолятор 8 цепи управляющего электрода (фиг.4), второй подпружиненный контакт 9 и вторые контактные пластины 10, герметично запрессованные в корпус 1, подключены выходы блоков 11 управления.

К выходным зажимам 12 подключается внешняя ошиновка, патрубки 13 служат для подвода и отвода трансформаторного масла, а элемент 14 обеспечивает необходимое сжатие тиристоров 2

Делительные блоки 7 обеспечивают равномерное распределение периодических и импульсных напряжений по тиристорам 2 и поверхности корпуса полупроводникового преобразователя и могут представлять из себя комбинации линейных или нелинейных элементов.

Блоки 11 управления состоят из накопителя, подключенного в нужный момент времени к управляющему электроду соответствующего тиристора с помощью трансформаторного, светового или иных каналов. Питание блоков 11 управления осуществляется от напряжений соответствующих тиристоров. с

На фиг.2 представлено устройство подпружиненного контакта 5 расположенного в пазу охладителя 3. Пружина

14 обеспечивает требуемое нажатие контакта 5. на первую контактную пластину 6. Вторые контактные пластины

1О смещены по окружности корпуса 1 на некоторый угол по отношению к первым контактным пластинам 6. Это необ ходимо для исключения замыканий между ними. Однако это смещение не следует делать черезмерно большим, так как при этом растет длина петли: управляющий электрод — катод тиристора, что снижает помехоустойчивость устройства. Паз охладителя 3 имеет буртик 15, препятствующий выскакиванию контакта 5 при вынутом из корпуса охладителя 3.

На фиг.3 показано положение контакта 5 при вынутом из корпуса 1 охладителе 3. Гибкая связь 16 обеспечивает электрическое соединение контакта 5 с охладителем 3 при любом положении контакта 5.

На фиг.4 представлено устройство изолятора 8 цепи управления. Изолятор 8 (текстолит) с помощью лапок 17 крепится к поверхности охладителя 3.

Клемма 18 служит для подключения управляющего электрода тиристора 2; проводник 19, размещенный в теле изолятора 8, соединяет клемму 18 и гибкую связь 20 подпружиненного пружиной 21 контакта 9.

На фиг.5 показано проводящее покрытие 22 в виде окружности вокруг корпуса 1, с которой соединены первые контактные пластины 6 и блоки 7, 11, что необходимо для равномерного деления напряжения по поверхности полупроводникового преобразователя °

Для полупроводникового преобразователя наружной установки наружная поверхность изолирующего корпуса 1 может выполняться ребристой для увеличения длины пути токов утечки.

В составе полупроводникового преобразователя модули могут соединяться различными способами — последовательно или параллельно.

Устройство работает следующим образом.

При приложении к полупроводниковому преобразователю прямого напряжения оно с помощью делительных блоков

7 равномерно распределяется между тиристорами 2 и по поверхности корпуса

557

4 корпуса 1. Сборка производится в обратном порядке после ремонта или замены элементов модуля.

40 з 1352

При этом накопители блоков 11 управления подзаряжаются. В момент прихода управляющего импульса от светового трансформаторного и т.д. канала

5 их накопители разрежаются на электроды управления тиристоров 2, обеспечивая мощные и крутые отпирающие импульсы. Этого удается достичь благодаря близкому расположению блоков 11 10 управления от соответствующих тиристоров. В результате тиристоры 2 открываются и начинается период проводимости.

Охлаждающее масло, проходя через 15 патрубок 13, обеспечивает охлаждение тиристоров. Благодаря тому, что ребра 4 охладителей 3 соседних тиристоров имеют наклон в разные стороны происходит турбулизация потока масла 20 и интенсивность охлаждения оказывается очень высокой.

В случае повреждения одного из модулей он может быть быстро заменен резервным, и работоспособность уст- 25 ройства будет восстановлена. Количество тиристоров может быть взято минимальным, что уменьшает стоимость и весогабаритные показатели при росте надежности. 30

Ремонт и ревизия могут быть осуществлены весьма быстро и эффективно.

После слива масла и ослабления сжимающего элемента 14 снимается верхняя крышка коРпуса 1 и чеРез нее вынимаются тиристоры 2 вместе с охладителями 3. Отсоединения каких-либо слаботочных проводников не требуется — подпружиненные контакты 5 и 9 скользят по вертикальным выемкам

Оптимальное напряжение предложенного полупроводникового преобразователя лежит в пределах 40-50 кВ.

Формула и з о б р е т ения

Полупроводниковый преобразователь, содержащий цилиндрический изоляционный корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, внутри которого размещены друг под другом полупроводниковые приборы, зажатые между охладителями, их соединение с внешними делительными блоками и блоками управления выполнено через боковые стенки бака с помощью герметичных проходных изоляторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стоимости и упрощения эксплуатации за счет упрощения ремонта, он снабжен первыми и вторыми контактными пластинками и подпружиненными контактами и изоляторами, в каждом охладителе выполнен паз, в котором размещен первый подпружиненный упирающийся в первую контактную пластину, закрепленную на стенке корпуса и соединенную с делительными блоками, на каждом охладителе закРеплен изолятор, в нем выполнен паз, в котором размещен второй подпружиненный контакт, соединенный с управляющим электродом полупроводникового прибора и упирающийся во вторую контактную пластину, соединенную с выходами блоков управления.

1352557 фиГ5

Составитель Л.Шакина

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Слободяник

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5571/52

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, уп. Проектная, 4