Модуль силовой электропреобразовательной установки

 

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в модулях с . соосным расположением таблеточных вентилей. Цель изобретения - упрощение модуля и повышение его теплоотдачи. С этой целью в модуле, содержащем силовые полупроводниковые вентили таблеточного исполнения с размещенными между ними дирковыми охладителями 2, наряду с радиальными прорезями 14 в каждом охладителе предусмотрены радиальные выступы 15, причем с соседних охладителях прорези находятся напротив выступов. 4 ил.ел13XIоSс^к>&Ф^г.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 L 25/00, 23/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 4800756/07 (22) 11.03.90 (46) 30.01.92. Бюл. М4 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта и Рижский политехнический институт им. А.Я,Пельше (72) Л.Ю.Вейцман, Г,В.Лаужа, В.Я.Уэарс, В.П.Феоктистов, В.Н.Храмцов и О.Г.Чаусов (53) 621.314.632(088.8) (56) Патент США hL 3004196, кл. 317-234, 1961.

Авторское свидетельство СССР

М 1457018, кл. Н 01 1 25/00, 1987, Авторское свидетельство СССР, М 851557, кл. Н 01 1 23/34, 1979.

„„5U,, 1709432 А1 (54} МОДУЛЬ СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано в модулях с . соосным расположением таблеточных вентилей.

Цель изобретения — упрощение модуля и повышение его теплоотдачи. С этой целью в модуле, содержащем силовые полупроводниковые вентили таблеточного исполнения с размещенными между ними дисковыми охладителями 2, наряду с радиальными прорезями 14 в каждом охладителе предусмотрены радиальные выступы 15, причем с соседних охладителях прорези находятся напротив выступов. 4 ил.

1709432

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике и может быть использовано н модулях с соосным расположением таблеточных вентилей, Известен модуль с соосным располо>ке- 5 кием таблеточных вентилей, между которыми помещень1 дисковые охладители с отверстиями, причем вентили с охладителями помещены в цилиндрический кожух с прижимным приспособлением и с фланца- 10 ми для подключения к вентиляционному ка-. налу.

Недостаток этого модуля связан со сложностью конструкции и большим аэродинамическим сопротивлением, что влечет 15 большой расход энергии на охлаждение.

Известен модуль, Содержащий соосно расположенные в кожухе силовые полупроводники и плоские ахладители, причем кожух подключен к воздушному каналу, а 20 ахладители в кожухе располо>кены асимметрично так; что их ось составляет острый угол с осью кожуха.

Недостаток известного модуля связан с увеличением габаритов и несоосным распо- 25 ложением нходного и выходного воздушных каналов, В качестве прототипа принят модуль, содержащий установленные соосно н цилиндрическом кожухе полупроводников 30 вентили таблеточного исполнения, череду- ющиеся с дисковыми охладителями, которые имеют радиальные прорези, а также общие токоотводы и прижимное приспособление, Модуль выполнен с отверстиями для 35 забора и выброса воздуха в конце принудительного охлаждения, Недостатки прототипа связаны с его сложностью и малой теплоотда1ей в случае применения мощных вентилей на токи свы- 40 ше 1 кА. Для повышения теплоотдачи приходится увеличивать диаметр ахладителей и модуля в целом, что усложняет его конструкцию.

Цель изобретения — упрощение модуля 45 и повышение его теплоотдачи.

Цель достигается тем, что на,циске каждого охладителя выполнены радиальные выступы, чередующиеся с радиальными прорезями, причем края этих прорезей 0То- 50 гнуты в аксиальном направлении в сторону, противоположную направлению выступов, а соседние диски повернуты таким образом, . чта прорези каждого диска находятся против выступов соседнего.

На фиг.1 схематически показан модуль, 55 общий вид; на фиг,2-охладитель: на фиг.3,4 — та же, разрезы.

Модуль (фиг .1) содер>кит вентили 1 таблетачнага исполнения, установленные соосно вперемен<ку с охладителями 2, Каждый охладитель 2 содержит утолщенное основание 3 круглой формы и диск 4 из"лис Гового материала (латунь, алюминий). От крайних охладителей имеются токоотноды 5 и 6. Все указанные элементы помещены в цилиндрическ11й кожух 7, внутри которого ме>кду охгадителями 2 установлены дистанционнь1е шайбы B.

Вентили 1 и охладители 2 стянуты с усилием 15 — 20 кН при помощи прижимного приспособления, которое условно показано стрелками 9 и 10. На концах кожуха 7 предусмотрены фланцы 11 и 12 для подключеHMff модуля к воздушнсму каналу принудительного абдуна, обеспечивающему воздушный поток 13.

Все охладители 2 (фиг.2) имеют идентичfIgI0 KoHcTpgKL1flI0, f1pI1LI8f дисl< 4 к 1ждОГО

oxlIBдителя 2 f?biflof?fl8H I.I.I IBMOol?KQI>I и со держит череду1ощиес«прорези i4 и выс?упы 15, ориентированные 00 радиальным направлениям, как показано на фиг.? (вид сверху).

Более детально конструктивное исполнение диска 4 показлно на разрезах (фиг.3 и 4). На фиГ.3 ГIÎK83811 KOJI b 518 f?olA 1?ЯЗ(?83 трех дисков 4, Где видны BblLLITOI IIOBfIIIHbf8 на каждом диске радиальные прорези 14, края 16 которых отогнуты н направлении воздушного по ока 13. Между прорезями выштампованы выступы "5, напраl?ленные в праги нопОлажную сто(?

В 1>езультате э10ro воздушнь1Й поток 13 обтекает выступы 15 и с их боковых поверхностей направляется в прорезь 14. Далее аналогичным образок он обтекает выступы

15 и проходит в прорези 14 следую цего диска 4 и т.д, Вследствие этого осуществляется эффективный отвод тепла от дискон 4 охладителей 2. Выступы 15 и прорези 14 не снижают теплового сопротивления диска 4 в радиальном направлении, т.е. от основания 3 к кожуху 7, поскольку сечение диска 4 п0 концеfïðè÷åñêîé окружности 0T I?роре38й НЕ ИЗМЕН518Т«Я, Предлагаемый модуль работает следующим образом.

При протекании электрического тока между токоотводами 9 и 10 по цепи, содержащей вентили 1 и основания 3 охладителей

2, н вентилях 1 имеют место потери энергии. вызывающие их нагрев, Тепло от вентилей

1 передается основаниям 3, а от них — дис.- кам 4, распространяясь по ним в радиаль

1709482 алых направлениях. 0» поверхности дисков

4 тепло передается воздушному патоку 13 и с ним Отводится за паеделы модуля, ТЕХ11ИКО-ЭКО! !ОМИЧРСКЯЯ М>(!(8 (ТИВНОСТЬ предложенного модуля по сравнени10 с ана- 5 логичными модулями на токи 600 — 1000 А сОстОит В следу101цем: упрощена технолоГия изготовления охладителей 2, потому что диск 4 каждого охладителя штампуется иэ листового металла эа одну операци1о; павы- 10 шена зффективйость теплаотдачи на 18—

25 g, эа счет направления воздушных струй под углам 20-28 к поверхности ахладителя, потому что такой угол считается оптиM8fIbHbIM для теплаотдачи; 803+ушный 15 поток13 сохраняет в основном аксиальное на и ря вл 8 н ие, !то обеспе-! и веет низкое ( аэродинамическое сапротивлен!ие модуля; выстуг1 ы и аксиал ь !40 o I О Гну Гы8 рая и раре зей ьыпОлня!От ф(>(1!к!(5ии ребер жесткости, 2 которые сни>каlст пр01иб p!Aci

>0nI yI5a изобретения

1".:10,5,уль силовой электропреобраэоваI8ëbí0é установки, содер>кащий установленные саосно в цилиндрическом кожухе полупроводниковые вв!1тили таблеточного исг1Г>лчения, чередугощиеся с дисковыми охлл,(5ителлми, которые ймегот радиальные прорези, ", так>ке общие токоотводы и прих<имное приспособление, кожух выполнен с отверстиями для забора и выброса воздуха . в контуре принудительного воздушного охлаждени, а т л и ч а к> шийся тем, что, с цельк1 упрощения модуля и повышения его

1 811лаатдачи, на диске каждого Охладителя вь!Полнены радиальные выступь1, череду!О-! вне.;15 с палиальными Г1рааеэя(ми, причем к(1(1л 3 . и. :: прорезей отОГнуты f3 (1ксиал ьнам !

48!1p88f18ll!. В CTOp014\(, ПраТИВОПОЛОЖНу10 ! вправлен.во выступов, а соседние диски пав -:рнуты так, что паарези каждого. диска наход>,ся против выступов соседнего.

1709432

Составитель В.Феоктистов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор С.Лисина

Заказ 432 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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