Преобразовательное устройство

 

Изобретение относится к мощной преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях подстанций линий электропередач постоянного тока и вентилях статических компенсаторов. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения давления хладоагента на входе устройства. Для обеспечения электрического контакта полупроводниковых приборов с шайбообразными охладителями они при помощи прижимного устройства прижимаются друг к другу контактными поверхностями. Перегородки 4,5,6 охладителей предназначены для восприятия усилия сжатия. Каналы охлаждения расположены симметрично относительно оси, проходящей через вход 7 и выход охладителя. Стенки перегородок охладителей выполнены дугообразными с радиусами кривизны большими, чем радиус шайбообразного охладителя и сходящимися в каждой перегородке у входа и выхода в линии. Снижение давления хладоагента на входе устройства позволяет уменьшить вероятность разгерметизации стыков изоляционных патрубков и охладителей и сварных швов охладителей. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (!9) (!!) (5!) 4 Н О! Ь 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

{21) 4253985/24-07 (22) 01. 06.87 (46) 07.04.89. Бюл. Р 13 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро по трансформаторам Средневолжского производственного объединения "Трансформатор" и Всесоюзный электротехнический институт им. В.И. Ленина (72) В.А. Ярыш, А.Д. Коваль, E.Ô. Сурнин, А.Д. Дернов и А.Ф. Колбасов (53) 621.314,632(088.8) (56). Патент Франции У 234 1945, кл . Н 01 L 23/36,, 1977.

Заявка Японии У 49-49273, 1969.,,!54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к мощной преобразовательной технике н может быть использовано в преобразователях подстанций линий электропередач постоянного тока и вентилях статических компенсаторов. Цель изобреб тения — повышение надежности путем снижения давления хладагента на входе устройства. Для обеспечения электрического контакта полупроводниковых приборов с шайбообразными охладителями они при помощи прижимного устройства прижимаются друг к другу контактными поверхностями. Перегородки 4, 5 и 6 охладителей предназначены для восприятия усилия сжатия.

Каналы охлаждения расположены симметрично относительно оси, проходящей через вход 7 и выход 8 охладителя. Стенки перегородок охладителей выполнены дугообразными с радиусами кривизны большими, чем радиусшайбообразногс охладителя и сходящимися в каждой перегородке у входа и выхода в линии. Снижение давления хладагента на входе устройства позволяет уменьшить вероятность разгерметизацу!и стыков изоляционных патрубков и охладителей и сварных .швов охладителей. 4 ил. гФ

1471235

Изобретение относится к мощной преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях подстанций линий электропередач постоянного тока и вентилях статических компенсаторов.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения давления .хладагента на входе устройства.

На фиг. 1 изображен пример конкретного выполнения преобразовательного устройства; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез

А-А на фиг. 1, (вариант выполнения каналов охладителя).

Преобразовательное устройство содержит силовые полупроводниковые 20 приборы i, зажатые между шайбообразными охладителями 2. Устройство име» ет какал 3 охлаждения для прохождения хладагента. Канал охлаждения каждого охладителя разделен перегородка25 ми 4-6 с дугообразными стенками. Стен-ки каждой из перегородок 4-6 дугообразные и сходятся у входа 7 и выхода

8 охладителя 2 в линии 9. Канал 3 имеет изоляционные патрубки 10, сое- 3G диняющие последовательно множество охладителей 2 между собой. Имеются и токопроводящие патрубки, соединяющие последовательно охладителя с другими охлаждаемыми элементами 11 преобразовательного устройства. Прижимное устройство 12 сжимает полупроводниковые приборы 1 между охладителями 2»

Устройство работает следующим об- 4О разом.

Для обеспечения электрического контакта полупроводниковых приборов

1 с шайбообразными охладителями 2 они при помощи прижимного устройства

12 прижимаются друг к другу контактными поверхностями. Перегородки

4-6 охладителей предназначены для восприятия усилия сжатия. Каналы охлаждения расположены симметрично относительно оси, проходящей через вход 7 и выход 8 охладителя. Стенки перегородок охладителей выполнены дугообразными с радиусами кривизны

R и R большими, чем радиус r шай1 бообразного охладителя и сходящимися в каждой перегородке у входа и выхода в линии. Поток хладагента на входе в охладитель при разделении на несколько потоков, встречая минимальное сопротивление линий 9, совмещения всех стенок перегородок 4-6, проникает в каналы охладитсля, где также вследствие больших радиусов кривизны, минимально теряя напор, выходит из охладителя. Кроме того, прямоугольная форма поперечного сечения каналов охладителя обуславливает приближение большей части их смачиваемой поверхности к контактным поверхностям полупроводниковых приборов, что в конечном итоге позволяет большему количеству хладагента омывать поверхности каналов для выноса тепловыделений и охлаждения р-и-структуры полупроводниковых приборов.

Выполнение стенок перегородок каналов охладителей сходяпрна ся у входа и выхода в канал в линии позволяет по сравнению с известным устройством ,существенно снизить давление на входах в каждом охладителе, а следовательно, и на входе всего преобразовательного устройства, что в конечI нсм итоге повышает надежность работы преобразовательного устройства. Снижение давления хладагента на входе в преобразовательном устройстве обусловлено тем, что суммарныи коэффициент местных сопротивлений охладителя во многом зависит, во-первых, от. угла входа и выхода хладагента в каналы, во-вторых, от угла закругления колен каналов. Вследствие больших радиусов кривизны стенок каналов, например, в охладителе для полупроводникового прибора диаметром контактной поверхности (диаметром шайбообразного охладителя) 80 мм и двух пар симметричных каналов углы входа и выхода хладагента в предлагаемом охладителе для каждой пары соответственно равны 8 и 30 . При выполнении охладителя радиусом кривизны стенок перегородок, меньшим радиуса шайбообраэного охладителя, при прочих равных параметрах этн углы будут соответственно равны 35 и 45 . Углы закругления колен каналов в предлагаемом охладителе равны 24 и 64 ° Таким образом, существенная разница радиусов кривизны каналов, определяющая углы входа и вь хода хладагента в каналах, углы закругления колен каналов, остро-клинообразная форма конечньж частей нере1471235 городок обуславливают уменьшение коэффициента местных сопротивлений в предлагаемом охладителе (а следовательно и местные потери напора) по сравне5 нию с известным устройством, приблизительно в 5 раз. Такое уменьшение местных сопротивлений или местных потерь напора в одном охладителе позволяет значительно уменьшить их в канале охлаждения всего преобразовательного устройства, а значит и снизить давление на входе в устройство, повышает этим надежность его работы.

Эффективность использования предлагаемого охладителя в мощном преобразовательном устройстве заключается в том, что снижением давления хлад» агента на входе в устройство позволяет уменьшить вероятность разгерметизации стыков изоляционных патрубков и охладителей, сварных швов охладителей, других стыков охлаждающего тракта. Кроме того, позволяет конструктивно выполнить охладители и g5 .соединения между ними компактными с, меньшими затратами материалов. В конечном итоге от надежности каждого охладителя мощного преобразователя зависит надежность всей подстанции

ЛЭП, что повышает значимость предлагаемого технического решения.

Формула иэобрет ения

Преобразовательное устройство, содержащее силовые полупроводниковые приборы, зажатые между имеющими диаметрально противоположные вход и выход, шайбообразными охладителями, и канал для прохождения хладагента, образованный последовательным соеI диненйем каналов охладителей, каждый из которых разделен перегородками с дугообразными стенками на несколько каналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения давления хладагента на входе устройства, в каждой из перегородок дугообразные стенки выполнены схо;.::. имися у входа и выхода в линии, при этом радиусы кри- . визны дугообразных стенок выполнены не меныпими, чем радиус шайбообразного охладителя.

1471235

Заказ 1612/52 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор В. Бугренкова ! !

Составитель О. Наказная

Техред Л.Сердюкова Корректор В, Романенко