Система выпрямителя тока с многофазным выпрямителем тока

Авторы патента:

ХЕТЦЕЛЬ Бригитте (DE)

ПОПП Гудрун (DE)

ШИККЕРТ Эльфриде (DE)

ХИЛЛЕР Марк (DE)

ПФАУЗЕР Антон (DE)

H05K7/20 - варианты выполнения, облегчающие охлаждение, вентиляцию или подогрев

Владельцы патента RU 2619268:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к системе (100) выпрямителя тока, включающей в себя многофазный выпрямитель (1) тока, который для каждой фазы выпрямителя тока включает в себя несколько электрически соединенных друг с другом модулей (3, 5) выпрямителя тока, и шкаф (23) выпрямителя тока, в котором расположен выпрямитель (1) тока. Каждый модуль (3, 5) выпрямителя тока имеет охлаждающее тело (25) и по меньшей мере один расположенный на охлаждающем теле (25) полупроводниковый конструктивный элемент (7, 9). Модули (3, 5) выпрямителя тока расположены в шкафу (23) выпрямителя тока таким образом, что модули (3, 5) выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока образуют ряд (C1, C2, C3) расположенных горизонтально друг за другом модулей (3, 5) выпрямителя тока, а ряды (C1, C2, C3) модулей различных фаз выпрямителя тока расположены вертикально друг над другом. Технический результат – ограничение воздействия от повреждений отдельных модулей. 44 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к системе выпрямителя тока, включающей в себя многофазный выпрямитель тока, который для каждой фазы выпрямителя тока включает в себя несколько электрически соединенных друг с другом модулей выпрямителя тока.

Имеющие модульную конструкцию выпрямители тока зачастую располагаются в шкафах для выпрямителей тока. При повреждении одного модуля выпрямителя тока, например в случае короткого замыкания в модуле выпрямителя тока, зачастую также загрязняются или повреждаются другие модули выпрямителя тока или даже все внутреннее пространство шкафа выпрямителя тока, так что шкаф выпрямителя тока должен очищаться, что связано с большими временными и экономическими затратами, и/или модули выпрямителя тока или их сборные шины должны заменяться.

В основе изобретения лежит задача по предоставлению системы выпрямителя тока, которая улучшена, в частности, с точки зрения занимаемого объема и расходов на техническое обслуживание и ремонт.

Согласно изобретению задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Соответствующее изобретению система выпрямителя тока включает в себя многофазный выпрямитель тока, который для каждой фазы выпрямителя тока включает в себя несколько электрически соединенных друг с другом модулей выпрямителя тока, и шкаф выпрямителя тока, в котором расположен выпрямитель тока. Каждый модуль выпрямителя тока имеет охлаждающее тело и, по меньшей мере, один расположенный на охлаждающем теле полупроводниковый конструктивный элемент. Модули выпрямителя тока расположены в шкафу выпрямителя тока таким образом, что модули выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока образуют ряд расположенных горизонтально друг за другом модулей выпрямителя тока, а ряды модулей различных фаз выпрямителя тока расположены вертикально друг над другом.

Расположение модулей выпрямителя тока в расположенных друг над другом рядах модулей делает возможным занимающее мало места расположение модулей выпрямителя тока. Таким образом, большее количество модулей выпрямителя тока может располагаться в имеющем заданные размеры шкафу выпрямителя тока, или для заданного количества модулей выпрямителя тока требуется меньший и тем самым более легкий шкаф выпрямителя тока, чем при обычных системах. Эта экономия места и веса оказывается наиболее предпочтительной, например, при использовании системы выпрямителя тока на корабле или в окружении, которое имеет похожие ограничения по месту или весу. Кроме того, согласование отдельных рядов модулей в каждом случае с одной фазой выпрямителя тока делает возможной упрощенную сборную шину выпрямителя тока для электрического соединения модулей выпрямителя тока, которая будет описываться еще более подробно ниже.

Вариант осуществления изобретения предусматривает то, что, по меньшей мере, один модуль выпрямителя тока заключен в ячейку выпрямителя тока. При этом, по меньшей мере, одна ячейка выпрямителя тока предпочтительно имеет корпус ячейки из поликарбоната или полиметилметакрилата (оргстекла).

Заключение модулей выпрямителя тока в отдельные ячейки выпрямителя тока предпочтительно позволяет локально ограничивать воздействия от повреждений отдельных модулей выпрямителя тока, в частности от повреждений посредством коротких замыканий, так что подобные повреждения не воздействуют на соседние модули выпрямителя тока. Вследствие этого для системы выпрямителя тока предпочтительно сокращаются расходы на техническое обслуживание и ремонт. При этом исполнение ячеек выпрямителя тока с корпусами ячеек из поликарбоната или полиметилметакрилата является наиболее предпочтительным, так как подобные корпуса ячеек экранируют модули выпрямителя тока друг от друга наиболее хорошо.

Дальнейшие варианты осуществления изобретения предусматривают то, что ряды модулей электрически соединены с проходящей вертикально сборной шиной промежуточного контура, и/или модули выпрямителя тока каждого ряда модулей электрически соединены с проходящей горизонтально сборной шиной фазы.

Эти варианты осуществления изобретения предпочтительно используют то, что модули выпрямителя тока одного ряда модулей в каждом случае согласованы с одной фазой выпрямителя тока. Вследствие этого для электрического соединения фаз выпрямителя тока достаточно одной проходящей вертикально сборной шины промежуточного контура, а для каждой фазы выпрямителя тока достаточно одной проходящей горизонтально сборной шины фазы.

Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает то, что полупроводниковые конструктивные элементы модулей выпрямителя тока в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором или в виде диода.

Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT = Insulated-Gate Bipolar Transistor) наиболее предпочтительно подходит в качестве полупроводникового конструктивного элемента для модулей выпрямителя тока ввиду своего хорошего режима пропускания, своего высокого обратного напряжения (отсечки), своей прочности и управления без затраты мощности. Тем не менее, не все полупроводниковые конструктивные элементы модулей выпрямителя тока должны быть выполнены в виде IGBT. Некоторые модули выпрямителя тока вместо IGBT могут также иметь существенно более экономичные диоды. Соответствующие электрические схемы разъясняются в описанных ниже примерах осуществления.

Частные варианты осуществления изобретения предусматривают, по меньшей мере, один первый модуль выпрямителя тока с ровно двумя первыми полупроводниковыми конструктивными элементами, которые подключены друг к другу электрически параллельно или последовательно, и которые в каждом случае выполнены в виде IGBT, и с ровно одним конструктивным узлом управления, при помощи которого могут управляться оба полупроводниковых конструктивных элемента.

Эти варианты осуществления являются предпочтительными, так как оба IGBT могут управляться общим конструктивным узлом управления, так что для подобного модуля выпрямителя тока также требуется лишь один конструктивный узел управления. Обычные же модули выпрямителя тока имеют для каждого IGBT отдельный конструктивный узел управления.

Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает то, что каждый ряд модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей выпрямителя тока.

Три модуля выпрямителя тока, как правило, являются достаточными в диапазоне напряжений между примерно 2,3 кВ и примерно 3,3 кВ, а четыре или пять моделей выпрямителя тока, как правило, требуются в диапазоне напряжений между примерно 3,3 кВ и примерно 7,2 кВ.

Дальнейшие варианты осуществления изобретения предусматривают выпрямитель, который электрически соединен с рядами модулей и расположен в шкафу выпрямителя тока, или инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем тока и расположен в шкафу выпрямителя тока, и который обозначается также как активный фильтр (AFE = Active Front End).

Благодаря выпрямителю или инвертору прямого и обратного питания частота соединенной с выпрямителем тока сети энергоснабжения может предпочтительно адаптироваться к исполнению модулей выпрямителя тока. Кроме того, инвертор прямого и обратного питания предпочтительно делает возможной обратную подачу энергии, которая производится приведенной в действие выпрямителем тока нагрузкой, например электродвигателем, в сеть энергоснабжения.

Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает тормозной прерыватель, который соединен с рядами модулей и расположен в шкафу выпрямителя тока, и который обозначается также как тормозной преобразователь.

Благодаря тормозному прерывателю может предпочтительно уменьшаться избыточная энергия, в частности энергия, которая не может подаваться в сеть энергоснабжения.

Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами модулей подключения для электрического контактирования рядов модулей.

Подобный вводный шкаф имеет то преимущество, что шкаф выпрямителя тока не должен открываться для электрического контактирования выпрямителя тока, например для подсоединения кабелей. Это с одной стороны упрощает электрическое контактирование выпрямителя тока, а с другой стороны предпочтительно предотвращает загрязнение шкафа выпрямителя тока посредством открытия шкафа выпрямителя тока при электрическом контактировании выпрямителя тока.

Описанные выше свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также способ их достижения становятся более понятными в связи с последующим описанием примеров осуществления, которые разъясняются более подробно в связи с чертежами. При этом на чертежах показаны:

фиг.1 - электрическая схема трехфазного выпрямителя тока,

фиг.2 - схематично первый пример осуществления системы выпрямителя тока,

фиг.3 - схематично второй пример осуществления системы выпрямителя тока,

фиг.4 - первый модуль выпрямителя тока,

фиг.5 - два расположенных друг около друга первых модуля выпрямителя тока,

фиг.6 - первый вид сборной шины промежуточного контура и расположенных на ней сборных шин фаз, и

фиг.7 - второй вид сборной шины промежуточного контура и расположенных на ней сборных шин фаз.

Соответствующие друг другу элементы снабжены на всех чертежах одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг.1 показывает электрическую схему трехфазного выпрямителя 1 тока. Выпрямитель 1 тока выполнен в виде так называемого трехточечного инвертора в топологии с фиксированной нейтральной точкой (NPC = Neutral Point Clamped) и для каждой фазы выпрямителя тока имеет четыре первых модуля 3 выпрямителя тока, один второй модуль 5 выпрямителя тока и фазовый проводник L1, L2, L3. Каждый первый модуль 3 выпрямителя тока имеет два первых полупроводниковых конструктивных элемента 7, которые подключены друг к другу электрически последовательно и в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT = Insulated-Gate Bipolar Transistor). Каждый второй модуль 5 выпрямителя тока имеет четыре вторых полупроводниковых конструктивных элемента 9, которые подключены друг к другу электрически последовательно и в каждом случае выполнены в виде диода.

Четыре первых модуля 3 выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока подключены друг к другу электрически последовательно. Второй модуль 5 выпрямителя тока соответствующей фазы выпрямителя тока подключен электрически параллельно к обоим внутренним первым модулям 3 выпрямителя тока этого последовательного подключения. Кроме того, последовательное подключение первых модулей 3 выпрямителя тока электрически соединено между своими обоими внутренними первыми модулями 3 выпрямителя тока с фазовым проводником L1, L2, L3 соответствующей фазы выпрямителя тока.

В каждом случае один из обоих внешних первых модулей 3 выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока электрически соединен с первым проводником 11 промежуточного контура. Другой из обоих внешних первых модулей 3 выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока электрически соединен со вторым проводником 13 промежуточного контура. Второй модуль 5 выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока соединен с третьим проводником 15 промежуточного контура. Первый проводник 11 промежуточного контура находится на первом, например положительном электрическом потенциале, второй проводник 13 промежуточного контура находится на втором, например отрицательном электрическом потенциале, и третий проводник 15 промежуточного контура находится на третьем электрическом потенциале, например потенциале заземления.

Кроме того, на фиг.1 изображен тормозной прерыватель 17. Тормозной прерыватель 17 имеет два первых модуля 3 выпрямителя тока, которые в каждом случае выполнены как первые модули 3 выпрямителя тока фаз выпрямителя тока, и из которых один соединен с первым проводником 11 промежуточного контура, а другой соединен со вторым проводником 13 промежуточного контура. Оба первых модуля 3 выпрямителя тока тормозного прерывателя 17 соединены электрически последовательно с подключенным между ними сопротивлением 19 тормозного прерывателя. Кроме того, тормозной прерыватель 17 имеет один второй модуль 5 выпрямителя тока, который выполнен как вторые модули 5 выпрямителя тока фаз выпрямителя тока, подключен электрически параллельно к сопротивлению 19 тормозного прерывателя и электрически соединен с третьим проводником 15 промежуточного контура.

Фиг.2 схематично показывает первый пример осуществления соответствующей изобретению системы 100 выпрямителя тока на изображении в перспективе, на котором видна передняя сторона системы 100 выпрямителя тока. Система 100 выпрямителя тока этого примера осуществления включает в себя трехфазный выпрямитель 1 тока, тормозной прерыватель 17, выпрямитель 21 и шкаф 23 выпрямителя тока, в котором расположены выпрямитель 1 тока, тормозной прерыватель 17 и выпрямитель 21.

Выпрямитель 1 тока и тормозной прерыватель 17 выполнены и соединены, как это описано выше при помощи фиг.1. При этом каждый модуль 3, 5 выпрямителя тока имеет не изображенное более подробно на фиг.2 охлаждающее тело 25, на котором для своего охлаждения расположены полупроводниковые конструктивные элементы 7, 9 соответствующего модуля 3, 5 выпрямителя тока, что можно увидеть на фиг.4. Кроме того, каждый модуль 3, 5 выпрямителя тока расположен в собственной ячейке 33 выпрямителя тока, которая имеет корпус 35 ячейки из поликарбоната или полиметилметакрилата (оргстекла), что можно увидеть на фиг.5.

Модули 3, 5 выпрямителя тока расположены в шкафу 23 выпрямителя тока таким образом, что модули 3, 5 выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока образуют ряд C1, C2, C3 расположенных горизонтально друг за другом модулей 3, 5 выпрямителя тока, а ряды C1, C2, C3 модулей различных фаз выпрямителя тока расположены "поэтажно" друг над другом. При этом второй модуль 5 выпрямителя тока в каждом случае расположен в качестве среднего модуля 3, 5 ряда C1, C2, C3 модулей выпрямителя тока.

Тормозной прерыватель 17 в этом примере осуществления расположен на отдельном ярусе шкафа 23 выпрямителя тока над модулями 3, 5 выпрямителя тока фаз выпрямителя тока. Выпрямитель 21 расположен на дальнейшем отдельном ярусе шкафа 23 выпрямителя тока над тормозным прерывателем 17.

Проводники 11, 13, 15 промежуточного контура выполнены в виде проходящей вертикально сборной шины 37 промежуточного контура, которая расположена на задней стороне системы 100 выпрямителя тока и потому не видна на фиг.2. Фазовые проводники L1, L2, L3 в каждом случае выполнены в виде проходящей горизонтально сборной шины 39 фазы, которая также расположена на задней стороне системы 100 выпрямителя тока и потому не видна на фиг.2 (см. для этого фиг.6 и 7). Между модулями 3, 5 выпрямителя тока и сборными шинами 37, 39 предпочтительно расположены защитные пластины для защиты сборных шин 37, 39.

Выпрямитель 21 выполнен, например, в виде 12-пульсного выпрямителя.

Фиг.3 схематично показывает второй пример осуществления соответствующей изобретению системы 100 выпрямителя тока на изображении в перспективе. Этот пример осуществления отличается от изображенного на фиг.2 первого примера осуществления лишь тем, что модули 3, 5 выпрямителя тока не расположены на отдельном ярусе шкафа 23 выпрямителя тока, а распределены по ярусам шкафа 23 выпрямителя тока, на которых расположены модули 3, 5 выпрямителя тока фаз выпрямителя тока. При этом модули 3, 5 выпрямителя тока тормозного прерывателя 17 расположены друг над другом в каждом случае на другом ярусе шкафа 23 выпрямителя тока, и второй модуль 5 выпрямителя тока тормозного прерывателя 17 расположен между обоими первыми модулями 3 выпрямителя тока тормозного прерывателя 17.

Фиг.4 показывает первый модуль 3 выпрямителя тока на виде в перспективе. Охлаждающее тело 25 выполнено по существу прямоугольным для приема охлаждающей жидкости и имеет два подсоединения 27 охлаждающей жидкости для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Кроме того, на охлаждающем теле 25 опционально расположена рукоятка 28 для упрощения вставки модуля 3 выпрямителя тока в ячейку 33 выпрямителя тока и извлечения модуля 3 выпрямителя тока из ячейки 33 выпрямителя тока. Первые полупроводниковые конструктивные элементы 7 расположены на охлаждающем теле 25. На отвернутой от охлаждающего тела 25 стороне первых полупроводниковых конструктивных элементов 7 расположен конструктивный узел 29 управления, при помощи которого могут управляться оба полупроводниковых конструктивных элемента 7, и который выполнен в виде оснащенной соответствующими электронными конструктивными элементами платы управления. Кроме того, первый модуль 3 выпрямителя тока имеет сборную шину 31 модуля, при помощи которой он может электрически соединяться с другими модулями 3, 5 выпрямителя тока и сборной шиной 37 промежуточного контура или сборной шиной 39 фазы.

Фиг.5 показывает изображение в перспективе двух расположенных друг около друга первых модулей 3 выпрямителя тока, которые в каждом случае выполнены как изображенный на фиг.4 первый модуль 3 выпрямителя тока. При этом один из модулей 3 выпрямителя тока изображен внутри корпуса 35 ячейки, в то время как другой изображен без корпуса 35 ячейки. Корпус 35 ячейки имеет форму открытого прямоугольного полого цилиндра, в который может вставляться модуль 3, 5 выпрямителя тока.

Фиг.6 и 7 показывают две противоположные стороны одной сборной шины 37 промежуточного контура и трех расположенных на ней сборных шин 39 фаз в каждом случае на изображении в перспективе. Проводники 11, 13, 15 промежуточного контура сборной шины 37 промежуточного контура и сборные шины 39 фаз выполнены в виде плоскопараллельных, проводящих электричество пластин, причем первый проводник 11 промежуточного контура и второй проводник 13 промежуточного контура проходят на первой стороне третьего проводника 15 промежуточного контура, а сборные шины 39 фаз проходят на стороне третьего проводника 15 промежуточного контура, которая противоположна его первой стороне. Первый проводник 11 промежуточного контура и второй проводник 13 промежуточного контура распространяются в горизонтальном направлении, будучи на расстоянии друг от друга, по отличным друг от друга участками горизонтальной протяженности третьего проводника 15 промежуточного контура, а в вертикальном направлении по всей вертикальной протяженности третьего проводника 15 промежуточного контура, причем они выступают над верхним концом третьего проводника 15 промежуточного контура. Сборные шины 39 фаз, будучи на вертикальном расстоянии друг от друга, распространяются в горизонтальном направлении в каждом случае по участку горизонтальной протяженности третьего проводника 15 промежуточного контура и выступают за третий проводник 15 промежуточного контура в горизонтальном направлении на одном из его боковых концов.

Дальнейшие исполнение описанного выше примера осуществления предусматривает вводный шкаф, который расположен, например, рядом со шкафом 23 выпрямителя тока. Вводный шкаф имеет электрические подключения, которые электрически соединены с расположенными в шкафу 23 выпрямителя тока электрическими компонентами для электрического контактирования этих компонентов, в частности для подсоединения кабелей.

Кроме того, альтернативные примеры осуществления предусматривают вместо выпрямителя 21 инвертор прямого и обратного питания (активный выпрямитель). Инвертор прямого и обратного питания включает в себя, например, для каждой фазы выпрямителя тока дальнейшие модули 3, 5 выпрямителя тока, количество и исполнение которых соответствуют описанным выше модулям 3, 5 выпрямителя тока соответствующей фазы выпрямителя тока, и которые располагаются на том же ярусе шкафа 23 выпрямителя тока, как и эти описанные выше модули 3, 5 выпрямителя тока, например в каждом случае над соответствующим модулем 3, 5 выпрямителя тока описанных выше примеров осуществления.

Дальнейшие альтернативные примеры осуществления предусматривают вместо охлаждающих тел 25, которые предназначены для приема охлаждающей жидкости, охлаждающие тела 25 для воздушного охлаждения модулей 3, 5 выпрямителя тока. Подобные охлаждающие тела 25 предпочтительно имеют охлаждающие ребра для отвода тепла в воздух.

Несмотря на то, что изобретение было подробно и в деталях проиллюстрировано и описано посредством предпочтительных примеров осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и другие варианты могут выводиться из этого специалистом, не отступая от объема защиты изобретения. В частности, изобретение не ограничено определенным количеством фаз выпрямителя тока, или определенным количеством модулей 3, 5 выпрямителя тока на фазу выпрямителя тока, или определенными количествами полупроводниковых конструктивных элементов 7, 9 модулей 3, 5 выпрямителя тока, и описанные выше примеры осуществления могут понятным для специалиста образом адаптироваться к другим количествам, чем количества, указанные в этих примерах осуществления.

1. Система (100) выпрямителя тока, включающая в себя многофазный выпрямитель (1) тока, который для каждой фазы выпрямителя тока включает в себя несколько электрически соединенных друг с другом модулей (3, 5) выпрямителя тока, и шкаф (23) выпрямителя тока, в котором расположен выпрямитель (1) тока,

отличающаяся тем,

что каждый модуль (3, 5) выпрямителя тока имеет охлаждающее тело (25) и по меньшей мере один расположенный на охлаждающем теле (25) полупроводниковый конструктивный элемент (7, 9) и

что модули (3, 5) выпрямителя тока расположены в шкафу (23) выпрямителя тока таким образом, что модули (3, 5) выпрямителя тока каждой фазы выпрямителя тока образуют ряд (С1, С2, С3) расположенных горизонтально друг за другом модулей (3, 5) выпрямителя тока, а ряды (C1, С2, С3) модулей различных фаз выпрямителя тока расположены вертикально друг над другом, при этом по меньшей мере один модуль (3, 5) выпрямителя тока заключен в ячейку (33) выпрямителя тока.

2. Система (100) выпрямителя тока по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна ячейка (33) выпрямителя тока имеет корпус (35) ячейки из поликарбоната или полиметилметакрилата.

3. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, отличающаяся тем, что ряды (C1, С2, С3) модулей электрически соединены с проходящей вертикально сборной шиной (37) промежуточного контура.

4. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, отличающаяся тем, что модули (3, 5) выпрямителя тока каждого ряда (C1, С2, С3) модулей электрически соединены с проходящей горизонтально сборной шиной (39) фазы.

5. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что модули (3, 5) выпрямителя тока каждого ряда (C1, С2, С3) модулей электрически соединены с проходящей горизонтально сборной шиной (39) фазы.

6. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2 или 5, отличающаяся тем, что полупроводниковые конструктивные элементы (7, 9) модулей (3, 5) выпрямителя тока в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором или в виде диода.

7. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что полупроводниковые конструктивные элементы (7, 9) модулей (3, 5) выпрямителя тока в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором или в виде диода.

8. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что полупроводниковые конструктивные элементы (7, 9) модулей (3, 5) выпрямителя тока в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором или в виде диода.

9. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что включает в себя по меньшей мере один первый модуль (3) выпрямителя тока с ровно двумя первыми полупроводниковыми конструктивными элементами (7), которые подключены друг к другу электрически параллельно или последовательно и которые в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором, и с ровно одним конструктивным узлом (29) управления, при помощи которого могут управляться оба первых полупроводниковых конструктивных элемента (7).

10. Система (100) выпрямителя тока по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что включает в себя по меньшей мере один первый модуль (3) выпрямителя тока с ровно двумя первыми полупроводниковыми конструктивными элементами (7), которые подключены друг к другу электрически параллельно или последовательно и которые в каждом случае выполнены в виде биполярного транзистора с изолированным затвором, и с ровно одним конструктивным узлом (29) управления, при помощи которого могут управляться оба первых полупроводниковых конструктивных элемента (7).

11. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, 5, 7, 8 или 9, отличающаяся тем, что каждый ряд (C1, С2, С3) модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей (3, 5) выпрямителя тока.

12. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что каждый ряд (C1, С2, С3) модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей (3, 5) выпрямителя тока.

13. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что каждый ряд (C1, С2, С3) модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей (3, 5) выпрямителя тока.

14. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что каждый ряд (C1, С2, С3) модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей (3, 5) выпрямителя тока.

15. Система (100) выпрямителя тока по п. 10, отличающаяся тем, что каждый ряд (C1, С2, С3) модулей имеет ровно три, четыре или пять модулей (3, 5) выпрямителя тока.

16. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, 5, 7-9, 12-15, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

17. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

18. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

19. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

20. Система (100) выпрямителя тока по п. 10, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

21. Система (100) выпрямителя тока по п. 11, отличающаяся тем, что включает в себя выпрямитель (21), который электрически соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

22. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, 5, 7-9, 12-15, 17-21, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

23. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

24. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

25. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

26. Система (100) выпрямителя тока по п. 10, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

27. Система (100) выпрямителя тока по п. 11, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

28. Система (100) выпрямителя тока по п. 16, отличающаяся тем, что включает в себя инвертор прямого и обратного питания, который электрически соединен с выпрямителем (1) тока и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

29. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, 5, 7-9, 12-15, 17-21, 23-28, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

30. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

31. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

32. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

33. Система (100) выпрямителя тока по п. 10, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

34. Система (100) выпрямителя тока по п. 11, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

35. Система (100) выпрямителя тока по п. 16, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

36. Система (100) выпрямителя тока по п. 22, отличающаяся тем, что включает в себя тормозной прерыватель (17), который соединен с рядами (C1, С2, С3) модулей и расположен в шкафу (23) выпрямителя тока.

37. Система (100) выпрямителя тока по любому из пп. 1, 2, 5, 7-9, 12-15, 17-21, 23-28, 30-36, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

38. Система (100) выпрямителя тока по п. 3, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

39. Система (100) выпрямителя тока по п. 4, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

40. Система (100) выпрямителя тока по п. 6, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

41. Система (100) выпрямителя тока по п. 10, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

42. Система (100) выпрямителя тока по п. 11, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

43. Система (100) выпрямителя тока по п. 16, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

44. Система (100) выпрямителя тока по п. 22, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

45. Система (100) выпрямителя тока по п. 29, отличающаяся тем, что включает в себя вводный шкаф, который имеет соединенные электрически с рядами (C1, С2, С3) модулей подключения для электрического контактирования рядов (C1, С2, С3) модулей.

Похожие патенты:

Испытательный контейнер // 2614155

Изобретение относится к испытательному контейнеру. Технический результат - предоставление системы испытательного участка и соответственно компонентов системы испытательного участка для проверки высоковольтных трансформаторов, которые делают возможной особо простую транспортировку, сборку и разборку системы испытательного участка и предотвращают использование вращающегося преобразователя.

Способ тепловой защиты электронных модулей // 2610715

Изобретение относится к средствам защиты микроэлектронного оборудования от внешних разрушающих факторов, таких как длительные высокотемпературные воздействия. Технический результат - создание способа эффективного теплопоглощения тепла от электронного модуля путем повышения удельной теплопоглощающей способности тепловой защиты.

Модульная система для центра обработки данных (цод) // 2610144

Изобретение относится к модульной вычислительной системе для центра обработки данных (ЦОД). Технический результат – обеспечение первоначального предоставления ЦОД вычислительной мощности или ее расширение, повышение эффективности отвода тепла, обеспечение защиты от пожара.

Всепогодный термошкаф // 2609773

Изобретение относится к системам управления или регулирования неэлектрических величин, в частности к устройствам для климатической защиты размещаемой в них аппаратуры, например телевизионной, охранной, контрольно-измерительной.

Устройство для воздушного охлаждения радиоэлектронных устройств // 2605930

Изобретение относится к охлаждению тепловыделяющих элементов, в частности радиоэлектронных устройств, и может быть использовано для интенсивного отвода тепла от микросхем или других малогабаритных радиоэлектронных изделий, установленных на печатных платах.

Электрическое устройство // 2605443

Изобретение относится к электрическому устройству, а более конкретно, к электрическому устройству с охлаждающей установкой для охлаждения компонента, который нуждается в охлаждении.

Пассивная система охлаждения радиоэлементов электронных блоков // 2604825

Пассивная система охлаждения радиоэлементов электронных блоков относится к радиоэлектронике, в частности к устройствам, рассеивающим тепло от нагруженных источников нагрева электронных блоков и СВЧ модулей, эксплуатирующихся в полевых условиях, расположенных на вращающихся областях конструкции и подвергающихся различным климатическим воздействиям.

Электронное устройство с охлаждением через распределитель с жидким металлом // 2604572

Объектом изобретения является электронное устройство с охлаждением источника рассеяния тепла через распределитель с жидким металлом, причем это устройство содержит, по меньшей мере, один источник рассеяния тепла (32), содержащий, по меньшей мере, один электронный компонент, по меньшей мере, один распределитель (30), в котором выполнен, по меньшей мере, один канал циркуляции жидкого металла, образующий контур, проходящий под источником тепла (32), по меньшей мере, один теплоотвод (33) и, по меньшей мере, один электромагнитный насос (31) для приведения в движение жидкого металла в упомянутом, по меньшей мере, одном канале таким образом, чтобы жидкий металл поглощал тепло, рассеиваемое источником рассеяния тепла и переносил это тепло для его удаления через теплоотвод.

Теплопроводящее основание радиоэлектронного блока // 2604097

Изобретение относится к области радиоэлектроники, может быть использовано, например, при конструировании многоканальных блоков систем радиосвязи или радиолокационных устройств.

Способ компоновки электронного модуля, обеспечивающий улучшенные тепловые и габаритные размеры // 2603014

Изобретение может применяться для охлаждения группы тепловыделяющих элементов, размещенных на печатной плате. Технический результат - обеспечение эффективного отвода тепла при минимизации объемов конструкции, отсутствии необходимости использования внутри устройства принудительной циркуляции воздуха, обеспечение электромагнитного экранирования печатной платы с установленными электронными компонентами при ограничениях по толщине устройства.

Взрывозащищенный корпус // 2619269

Изобретение относится к взрывозащищенному корпусу. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. Упомянутый технический результат достигается тем, что взрывозащищенный корпус имеет боковые стенки, одну заднюю или нижнюю стенку, соединяющую боковые стенки, и стенку с крышкой или дверцей, закрывающую проем корпуса; во внутренней части корпуса расположены электронные и/или электрические компоненты, при этом корпус содержит охлаждающе устройство. Для обеспечения возможности охлаждения электронных и/или электрических компонентов, находящихся во внутренней части корпуса, простым способом без более высоких расходов и необходимости в большем занимаемом пространстве по меньшей мере одна охлаждающая трубка, используемая в качестве охлаждающего устройства, выполнена по меньшей мере в одной стенке или в стенке с крышкой или дверцей, при этом указанная трубка изолирована относительно внутренней части корпуса и по ней протекает охлаждающая текучая среда. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Стойка с функцией компенсации скорости вращения вентиляторов и способ компенсации для серверной стойки // 2620362

Изобретение относится к стойкам с компенсацией скорости вращения вентиляторов. Технический результат – обеспечение эффективного рассеивания тепла. Достигается тем, что в стойке, содержащей множество вентиляторов и множество серверов, разделенных на несколько групп, каждый из серверов вычисляет скорость вращения вентиляторов, необходимую для рассеивания тепла в соответствии с внутренними температурами, и выдает вычисленную скорость вращения вентиляторов на вентиляторы, принадлежащие той же группе, соответственно. Вентиляторы, принадлежащие той же группе, работают в соответствии с извлеченной скоростью вращения вентиляторов. Контроллер управления стойкой (RMC) в стойке получает скорость вращения вентиляторов, выданную сервером одной из нескольких групп, и вычисляет компенсационное значение скорости вращения вентиляторов в соответствии с полученной скоростью вращения вентиляторов. Затем RMC выдает компенсационное значение скорости вращения вентиляторов на вентиляторы, принадлежащие соседней группе, для того чтобы они работали в соответствии с компенсационным значением скорости вращения вентиляторов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство формирования пристенных капельных течений жидкости в микро- и мини-каналах // 2620732

Изобретение относится к области электроники, в частности к микромасштабным охлаждающим устройствам таким, как микроканальные теплообменники, которые обеспечивают высокие значения коэффициента теплопередачи при течении жидкостей в относительно небольших объемах. В устройстве, включающем плоский мини- или микроканал прямоугольного сечения, одна из стенок которого является подложкой, расположенных на ней одного или нескольких электронных тепловыделяющих элементов, формирователь газового потока, генератор капель, поперек мини- или микроканала между соплом формирователя газового потока и передней кромкой электронного тепловыделяющего элемента выполнен ряд микроотверстий, которые соединены системой трубок с генератором капель. Технический результат - создание устройства, позволяющего достичь эффективного охлаждения микроэлектронного оборудования с локальным тепловыделением. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ обеспечения работы центра обработки данных при наличии эффективного средства охлаждения // 2623495

Изобретение относится к способу обеспечения работы центра обработки данных, который выполнен с возможностью размещения большого количества/множества стоек, рассчитанных на получение объема для размещения ИТ-оборудования. Технический результат - оптимизация потребности в электроэнергии и затратах, а также обеспечение более плотной компоновки стоек для минимизации необходимой длины сетевых кабелей и повышения пропускной способности средств связи системы. Достигается тем, что центр обработки данных содержит открытые стойки с пассивными теплообменниками, при этом указанные теплообменные средства являются элементом стоек или элементом, прикрепленным к стойкам, которые выполнены таким образом, что наибольшая часть нагретого воздуха, в наилучшем варианте весь нагретый воздух ИТ-оборудования, установленного внутри стойки, охлаждается обратно до заданной комнатной температуры. Центр обработки данных, работающий согласно настоящему изобретению, имеет эффективность использования энергии (ЭИЭ) самое большее 1,3, предпочтительно самое большее 1,2, более предпочтительно самое большее 1,15, в особенности самое большее 1,1. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Интегрированный на основе здания блок перемещения воздуха для системы охлаждения серверной фермы // 2623722

Группа изобретений относится к средствам охлаждения серверов. Технический результат – повышение эффективности охлаждения серверов. Для этого предложены системы, характеризующие интегрированный блок перемещения воздуха для эффективного охлаждения центров обработки данных. При этом осуществляется герметизация горячих коридоров внутри камеры и это позволяет одному или более охлаждающим вентиляторам, смонтированным внутри смонтированных в стойке блоков, нагнетать холодный воздух для охлаждения смонтированных в стойке блоков, установленных в стойках, и выбрасывать нагретый воздух в камеру. При этом система управления используется для выборочного использования естественного холодного воздуха для охлаждения серверов. Когда внешний воздух не подходит для целей охлаждения, система управления рециркулирует нагретый воздух от камер горячего коридора и один или более испарительных охладителей используются для охлаждения нагретого воздуха. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство отвода тепла // 2624422

Изобретение относится к области радиоэлектроники и предназначено для отвода тепла от теплонагруженных элементов электронной радиоаппаратуры в герметичных и негерметичных отсеках на борту летательных аппаратов, работающих в жестких климатических условиях, и в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок. Технический результат - повышение эффективности отвода тепла от печатной платы и обеспечение необходимой жесткости крепления теплоотвода в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок. Достигается тем, что устройство отвода тепла содержит корпус 1, внутри которого расположен теплопровод 2, на котором жестко закреплена печатная плата 3 с радиоэлектронными элементами. В корпусе 1 выполнена проточка с клиновым скосом, в которую установлены теплоотвод 2 и брусок 4 из теплопроводящего материала с ответным клиновым скосом с возможностью его перемещения фиксирующими элементами по клиновому скосу проточки до упора в стенку проточки, выполненную под прямым углом. 2 ил.

Охлаждающая структура для расположенных во внутреннем пространстве электрошкафа компонентов // 2628103

Изобретение относится к охлаждающей структуре для расположенных во внутреннем пространстве электрошкафа компонентов. Технический результат – создание электрошкафа с охлаждающим аппаратом, в котором охлаждающий аппарат может быть образован простыми техническими средствами и даже при низких разностях температур между заданной температурой электрошкафа и температурой окружающего воздуха электрошкафа может эксплуатироваться пассивно, то есть без применения холодильной машины или водоохладительного агрегата. Достигается тем, что в электрошкафу (1) с охлаждающим аппаратом (2), который имеет первый замкнутый циркуляционный контур (3) охлаждающего средства и гидравлически отделенный от него второй замкнутый циркуляционный контур (4) охлаждающего средства, первый замкнутый циркуляционный контур (3) охлаждающего средства имеет холодильную машину или водоохладительный агрегат, а второй замкнутый циркуляционный контур (4) охлаждающего средства имеет испарительно-конденсационную структуру. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство вентиляции и электропитания вычислительного устройства двигателя летательного аппарата // 2629303

Изобретение относится к энергетике. В устройстве (110) вентиляции и электропитания вычислительного устройства (112) двигателя летательного аппарата, включающем в себя воздушный винт (124), связанный со средствами (126) приведения в движение и способный генерировать воздушный поток (130) для вентиляции вычислительного устройства, и средства (120) подачи воздуха вблизи от вычислительного устройства, воздушный винт установлен в средствах подачи воздуха, а средства приведения в движение включают в себя электрическую машину (126), способную функционировать в качестве двигателя для приведения в движение воздушного винта и в качестве генератора для электропитания вычислительного устройства. Ротор этой электрической машины, функционирующей в качестве генератора, приводится в движение воздушным винтом, который в свою очередь приводится в движение воздушным потоком, циркулирующим или выходящим из средств подачи воздуха. Также представлен способ использования устройства вентиляции и электропитания вычислительного устройства двигателя летательного аппарата. Изобретение позволяет обеспечить охлаждение вычислительного устройства на земле, а также приводит к выигрышу в массе и размере. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ термостабилизации электронной аппаратуры // 2630948

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры, в частности электронных плат. Способ термостабилизации электронной аппаратуры, основанный на пропускании предварительно охлажденного или нагретого теплоносителя через микроканальный теплообменник, установленный на электронной аппаратуре, заключается в том, что теплоноситель предварительно нагревают или охлаждают блоком термостабилизации на основе термоэлектрических модулей, затем его приводят в состояние циркуляции в едином гидравлическом контуре с микроканальным теплообменником. Техническим результатом является повышение эффективности теплообмена, уменьшение массы и габаритов и значительная экономия электроэнергии на работу агрегатов системы. 3 ил.

Способ воздушного охлаждения тепловыделяющей аппаратуры, расположенной снаружи летательных аппаратов, и система для его реализации // 2632057

Изобретения относятся к авиационной технике. Способ воздушного охлаждения тепловыделяющей аппаратуры, расположенной снаружи летательных аппаратов, включает тепловой контакт между тепловыделяющими поверхностями аппаратуры и воздушными термоплатами (2), движение атмосферного воздуха через проточные полости (14) воздушных термоплат, формирование зоны для прохождения и распределения потока атмосферного воздуха через проточные полости (14) воздушных термоплат. Сформированная зона разбивается на независимые участки с шагом, зависящим от выделяющегося тепла на единицу площади. Скоростной воздушный поток атмосферного воздуха, возникающий при движении летательного аппарата, проходит сначала через воздухозаборник (6), затем попадает в воздуховоды (4), диффузоры (5) и коллектор (7), из которого распределяется через проточные полости (14) воздушных термоплат (2). Воздушный поток направляют последовательно от первого участка по направлению движения летательного аппарата к последующим участкам. Участки образовывают из воздушного тракта с помощью герметизирующих перегородок (8). Изобретение уменьшает массу, габариты и энергозатраты. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл.