Трехфазный инвертор большой мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в моо ных инверторах с естественным иян принудительным охпаядением. Целью изобретения является упрощение конструкции , реализукядей схему инвертора, а также повышение надежности и эффективности охлаждения полупроводниковых приборов. Инвертор состоит из модулей , содержащих противопараллельные главнь е тиристоры 4 и 5, обратные диоды 6 и 7, коммутирующие тиристоры % (Л 20 iputl

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪЬЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛЛМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094159/24-07 (22) 19.05.86 (46) 07 ° 08 ° 88. Бюл. В 29 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад. В,Н Образцова (72) В, Г.Болдырев, А.Б.Буянов, П.Л.йуков, И.Г.Киселев и Н.Х.Ситник (53) 621.314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1170531, кл. Н 01 L 25/02, 1982.

Ситник Н.Х., Шурупов Г.Н . Силовые кремниевые блоки. — М.: Энергия, 1972, с.15.

„„SU„„14 1 52 А1 (51) ч Н 01 L 25/02 (54) ТРЕХФАЗНЬЙ HHBEPTOP БОЛЬШОЙ

МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных инверторах с естественным ипи принудительным охлаждением. Целью изобретения является упрощение конструкции, реализующей схему инвертора, а также повышение надежности и эффективности охлаждения полупроводниковых приборов. Инвертор состоит иэ модулей, содержащих противопараллельные главные тиристоры 4 и 5, обратные диоды 6 и 7, коммутирующие тиристоры

1415274

8 и 9, включенные по противопараллельной мостовой схеме и установленные попарно между охладителями 13 -16.

Пары полупроводниковых приборов наl ходятся в тепловом и электричесхом контакте с ахладителями и электрически соединены между собой гибкой токопроводящей шиной 17 и с выходным зажимом инвертора ° Охладители и пары

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных инверторах с естественным или принудительным воздушным охлаждением.

Целью изобретения является упро- 5 щение конструкции, реализующей схему инвертора, а также повьппение надежности и эффективности охлаждения полупроводниковых приборов.

На фиг.1 представлена схема трех- 1О фазнбго инвертора большой мощности; на фиг,2 — модуль инвертора; на фиг.3разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — модуль инвертора с листовой токопроводящей шиной и диэлектрическими плас-15 тинами, образующими воздушный короб; на фиг.5 — средняя часть модуля инвертора со сдвоенными охпадителями.

Трехфазный инвертор большой мощности на таблеточных тиристорах и диодах (фиг.1), включенных на противопараллельной схеме, содержит модули 1-3, каждый из которых имеет противопараллельные главные тиристоры

4 и 5, обратные диоды 6 и 7 и коммутирующие тиристоры 8 я 9, расположенные на одной оси, проходящей через их центры. Противопараллельные главные тиристоры, обратные диоды и коммутирующие тиристоры установлены по- 30 парно, например, 4 и 6, 5 и 7, 8 и 9, при этом в каждой паре полупроводниковых приборов, анод одного, например, главного тиристора 4 и катод другого> например, обратного диода 6 находятся в тепловом контакте и соединены с входными зажимами 10 токоведущей шиной, например, 11 ° а коммутирующие тиристоры, например, 8 и 9 соединены с входными зажимами-,через схему 40 управления, например, 12, расположенную также в модуле (фиг.2). полупроводниковых приборов сжаты одним стяжным устройством, состоящим из шпилек 19, гаек 20, траверс и изоляторов 22. Верхние части конденсаторов охладителей соединены листовой токоведущей шиной. Установлены дополнительные охладители между главным и коммутирующим тиристорами.

3 з.п.ф-лы, 5 ил.

Пары полупроводниковых приборов находятся в тепловом и электрическом контакте с охладителями 13-16 и электрически соединены между собой, например, гибкой токопроводящей шиной 17 и с выходным зажимом 18 инвертора.

Охладптели и пары полупроводниковых приборов сжаты одним стяжным устройством,состоящим из шпилек 19, гаек

20, траверс 21 и изоляторов 22.

Элементы каждого модуля, за исключением конденсаторов охладителей, например, 13-16 и токопроводящих шин, выходящих из модуля, помещены в разборный диэлектрический корпус, состоящий из основания 23 и крьппки 24.

Каждый модуль монтируется на каркасе 25 инвертора с помощью кронштейнов 26.

Модуль (фиг.3) содержит в качестве охладителей двухфазные термосифоны, соединенные между собой в верхней части их конденсаторов токопроводящей шиной 27, подключенной к выходным зажимам 18, а в нижней — диэлектрическими пластинами, например крышками 24, образующими воздушный короб.

В средней части модуля (фиг 4) установлены сдвоенные охладители, например 14 и 28, находящиеся в тепловом и электрическом контакте между собой через вставку 29.

При работе инвертора, когда, например, в модуле 1 токопроводящиья являются главный 4, коммутирующий 8 тиристоры и обратный диод 7, а главный 5, коммутирующий 9 тиристоры к обратный диод 6 не проводят ток, тепло, выделяемое в приборах 4 ° 8 и 7 ° отдается двумя путями — непосредственно охладителями 13 — 15 и через тепловой контакт между катодом и ано1415274 роН полупроводниковых приборов 4 и

6, 5 и 7, 8 и 9 и дапее через тепловое сопротивление полупроводниковых приборов 6, 9 и 5 к охладителям 1416. От охладителей тепло отдается охлаждаемому воздуху. При смене направлений проводимости инвертора функции полупроводниковых приборов меняются: главный тиристор 5, коммутирующий тиристор 9 и обратный диод

6 становятся токопроводящими, а главный тиристор 4, коммутирующий тиристор 8 и обратный диод 7 выполняют функцию теплопроводящих элементов.

Модуль инвертора (фиг.3) работает аналогичным образом, йо отличается от описанного наличием воздушного короба, позволяющего организовать направленное движение охпаждающего воздуха.

Модуль инвертора (фиг.4) работает аналогичным образом, но отличается от описанных тем, что установленные в средней части модуля сдвоенные охладители, находящиеся в тепловом и электрическом контакте между собой через вставку, позволяют обеспечить более эффективное охлажI дение полупроводниковых приборов вследствие распределения тепловой нагрузки между двумя охпадителями (например, между охладителями 14 и

28).

Использование изобретения по сравнению с известными при его реализации йозволяет существенно снизить

Ь расход цве.тных металлов для соединения пары тиристоров и диодов в инвертор. Для сжатия полупроводниковых приборов в модуле требуется одно стяжиое устройство. Применение охладителей типа двухфазный термосифон позволяет отводить тепло, выделяемое в мощных тиристорах и диодах инвертора, меньшим числом охладителей, так как коммутирующие тиристоры установленные в середине модуля, мерзее нагружены и общий отвод теплоты от полупроводниковых приборов равномерно раслределен между охладителями. Поскольку токопроводящие ток тиристоры и диоды находятся в непосредственном тепловом контакте, их температуры близки при смене функций тиристоров и диодов, при протекании тока череэ инвертор колебания температуры полупроводниковых приборов небольшие, что повышает надежность тиристоров и диодов и инвертора в целом.

Формула изобретения

1. Трехфа зный инвертор большой мощности, содержащий в каждой фазе включенные на противопараллельной схеме главные и коммутирукицие тиристоры, обратные диоды, при этом катод одного и анод другого полупроводниковых приборов соединены между собой и связаны с входными и выходными saжимами,инвертора соответственно ° о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, реалиэукщей схему инвертора, пары противопараллельных полупроводниковых приборов установлены между охладителями, рас26 положены на одной оси и каждая фаза выполнена в виде единого модуля, при этом все охладители фазы электрически соединены между собой и подклкиены к выходному зажиму инвертора.

2. Инвертор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью поюашения надежности путем равномерной загрузки охладителей, в средней части каждого модуля установлена пара про35 тивопаралпельных коммутирующих тиристоров.

3. Инвертор по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве охладителей используют двухфазные тер4 MocH Hbl содиненнж мещцу собой в верхней части конденсаторов листовой токопроводящей шиной, подклеенной к выходным зажимам инвертора, а в нижней - диэлектрическими пластинами, 45 причем вышеупомянутая шина и диэлектрические пластины образуют воздушный короб.

4. Инвертор по пп.1-3, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения полупроводниковых приборов, каждая фаза инвертора снабжена двумя дополнительными охладитвлями, каждый иэ которых установлен между главным и коммутирукщим тиристорами.

1415274

1415274

15 Г7 1б

Составитель О.Наказная

Техред "I.Олийнык Корректор О.Кравцова

Редактор О,Головач

Заказ 3877/48 Тираж 746 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4