Устройство для охлаждения силового полупроводникового преобразователя

 

и ц 6I 3.306

ОПИСАН И Е

ИЗОЬГЕт ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик.Социалистических

Республик

«t «òë «C (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.01.77 (21) 2445033/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 20.06.78 (51) М. Кл.- G 05D 23/19

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретекий и открытий (53) УДК 621.555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. М. Хазен и В. И. Иванов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ СИЛОВОГО

ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, применяемых преимущественно в устройствах энергоснабжения и электрической тяги электрифицированных железных дорог, где к надежности силовых полупроводниковых приборов и эксплуатационной эффективности систем охлаждения полупроводниковых преобразователей предъявляются повышенные требования.

Известны устройства для регулирования воздушного охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, содержащие термисторы, включенные в мостовую схему, чувствительные элементы, источники напряжения, усилители и регулирующие органы, используемые в схемах режимной автоматики процесса охлаждения полупроводниковых преобразователей устройств энергоснабжения и электрической тяги электрифицированных железных дорог.

Наиболее близким техническим решением является устройство для охлаждения силового полупроводникового преобразователя, содержащее связанный с блоком управления регулятор расхода воздуха через вентилятор, термочувствительный мост, резистивный мост, выход которого подключен к блоку управления, датчик тока силовой цепи полупроводниковых преобразователей и измерительные элементы, например логометр.

Однако такое устройство недостаточно надежно и обладает малой стабильностью под5 держания температурного режима.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит источник эталонного напряжения и преобразователь мощности на датчике Холла, вход которого подключен параллельно одному из силовых вентилей полупроводникового преобразователя, обмотка электромагнита связана с датчи15 ком тока силовой цепи, а выход подключен к первым неподвижным рамкам каждого логометра, вторые неподвижные рамки которых подключены соответственно к выходу термочувствительного моста и к источнику эталон2д ного напряжения. Подвижные рамки логометров связаны с подвижными контактамн резисторов резистивного моста. г1а чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства.

25 Устройство содержит источник 1 напряжения, термочувствнгельный мост 2, резистивный мост 3, преобразователь 4 мощности на датчике Холла, измерительные элементылогометры 5, датчик 6 тока силовой цепи, ЗО транзисторный усилитель 7, блок 8 управле613306

50 ния, регулятор 9 расхода воздуха и вентилятор 10.

Термисторы 11, 12 устанавливают в корпусе силового полупроводникового преобразова, теля (вентиля) 13. Выход термочувствитель; ного моста 2 через сглаживающий фильтр 14 .соединен с одной из неподвижных рамок 15 первого измерительного элемента 5, с второй из которых соединен выход преобразователя

4 мощности на датчике Холла, вход 16 которого через защитный диод 17 подключен параллельно силовому вентилю 13, а цепь электромагнита 18 связана с датчиком б тока силовой цепи через делитель 19 напряжения.

Кроме того, выход преобразователя мощности на датчике Холла связан с неподвижной рамкой 20 второго измерительного элемента 5, вторая неподвижная рамка 21 которого соединена через делитель 22 напряжения с источником 23 эталонного напряжения. Подвижные рамки 24, 25 измерительных элементов 5 связаны с подвижными контактами резисторов 26, 27, включенных в плечи резистивного моста.

При нагрузке преобразователя силовым током и включенном двигателе вентилятора сигналы с датчиков контроля температурного режима корпуса силового полупроводникового вентиля 13 и мощности потерь в нем поступают на резистивный мост 3. Перемещение движка резистора 27 пропорционально отношению эталонного напряжения, которым задается превышение температуры корпуса силового полупроводникового вентиля над окружающей средой к мощности потерь в нем. В случае отклонения режима охлаждения оТ заданного сигнал рассогласования усиливается в транзисторном усилителе 7 и воздейсгвует на регулятор 9 расхода воздуха вентилятора

10. Регулятор расхода воздуха может быть выполнен, например, в виде осевого направляющего аппарата, установленного В воздуховоде на входе в вентилятор 10.

11ри наличии положительной полярности на клемме 28 сигнал рассогласования с моста 3 идет к эмиттеру транзистора 29 и базе транзистора 30. Через транзистор 30 питание получает обмотка 31 возбуждения двигателя 32 регулятора расхода воздуха.

11ри смене полярности сигнала он поступает на базу транзистора 29 и эмиттер транзистора 30. Через транзистор 29 питание получает обмотка ЗЗ возбуждения. Таким образом осуществляется реверсирование двигателя 32 регулятора расхода воздуха 9.

Перемещение регулирующего органа — регулятора расхода воздуха осуществляется при помощи червячного привода 34, трение в котором обеспечивает устойчивость процесса регулирования режима Охлаждения силового преобразователя. Регулирующий орган перемещается до исчезновения сигнала рассогласования в резистивном мосте 3, которое наступает в двух случаях: соответствия режима охлаждения требуемому с учетом заданной температуры корпуса лимитирующих полупроводниковых приборов преобразователя и отсутствия нагрузки преобразователя.

Использование резистивного моста, преобразователя мощности на датчике Холла и логометров в схеме регулирования принудительного воздушного охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей позволяет повысить точность поддержания заданного температурного режима работы силовых полупроводниковых приборов преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для Охлаждения силового полупроводникового преобразователя, содержащее связанный с блоком управления регулятор расхода воздуха через вентилятор, термочувствительный мост, резистивный мост, выход которого подключен к блоку управления, датчик тока силовой цепи полупроводниковых преобразователей и измерительные элементы, например логометры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит источник эталонного напряжения, преобразователь мощности на датчике

Холла, Вход которого подключен параллельно одному из силовых вентилей полупроводникоВого преобразователя, обмотка электромагнита связана с датчиком тока силовой цспи, а выход подключен к первым неподвижным рамкам каждого логометра, вторые неподвижные рамки которых подключены соответственно к выходу термочувствительного моста и к источнику эталонного напряжения, подвижные рамки логометров связаны с подвижными контактами резисторов резистивного моста.

613306

Составитель Л. Птенцова

Редактор T. Рыбалова Техред Н. Рыбкина Корректоры: Т. Добровольская и О. Тюрина

Подписное

Заказ 1127/15 Изд. № 499 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2