Преобразовательное устройство

 

Сева Севатанни

СЮЦИ4ННФТНЧЭЮймк

Реапублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«i> 8?9683 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 280979 (23) 2824158/24-07 (5! }М. Кл с присоединением заявки ¹

H 01 L 25/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 071181, Бюллетень ¹ 41 (53} УДК 62 1.. З14..632(088.8) Дата опубликования описания 0711,81 (72) Автор изобретения

В.Ф. Наконечный (71) Заявитель

54 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электротехники, в частности к полупроводниковой преобразовательной техникет и может найти применение в различнйх преобразовательных устройствах преимущественно с принудительной системой охлаждения.

Известно устройство, выполненное в виде цилиндрического корпуса из изоляционного материала, в котором размещены последовательно соединенные охлаждаемые выпрямительные элементы, между которыми установлены диски радиаторов. Радиаторы охлаждаются диэлектрикам, заполняющим внутренний 15 объем корпуса (1).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность охлажцения из-за отсутствия интенсивнОго перемещения и турбулизации охлаждаю- 20 щего диэлектрика .в полости дисков радиаторов.

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство, вы-.. полненное в виде колонки и собранное из таблеточных полупроводниковых приборов, установленных поочередно с радиаторами, при этом радиаторы снабжены радиально расположенными плоскими охлаждающими ребрами и зак- 30 лючены между двумя концевыми опорами в корпусе, а сам корпус выполнен в виде стяжных направляющих планок из изоляционного материала. Охлаждение полупроводникового устройства осуществляется за счет потока воздуха, интенсивно перемещающегося вдоль ребер радиаторов в направлении оси колонки j2).

Такое устройство характеризуется низкой эффективностью охлаждения полупроводниковых приборов, обусловленной недостаточной турбулентностью охлаждающего потока и зоне охлаждаемых ребер радиатора, а также тем,что значительная часть охлаждающего потока проходит в менее нагретой зоне радиатора, т.е. ближе к концам ребер, в то время как наиболее нагретая часть ребер. — их основания охлаждаются менее интенсивным потоком, так как в зоне основания. ребер охлаждающие кам налы имеют наименьшее проходное сечение и охлаждакиций поток испытывает наибольшее торможение о стенки ребер радиатора.

Целью изобретения является повьааение эффективности охлаждения полупроводниковых приборов.

879683

Йель достигается тем, что преобразовательное устройство, содержащее направляющий корпус и установленные в нем в стопу поочередно полупроводниковые приборы и охлаждающие радиаторы с ребрами, снабжено уплотняющими вставками,а в ребрах радиаторов со стороны стенок направляющего корпуса выполнены кольцевые пазы, в которых плотно к стенкам корпуса установлены указанные вставки.

Уплотняющие вставки могут быть выполнены в виде упругих разрезных колец с поперечным сечением преимущественно обтекаемой формы.

На фиг. 1 изображено преобразовательное устройство, общий вид, на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1.

Преобразовательное устройство содержит направляющий корпус 1, в котором установлены полупроводниковые приборы 2 и радиаторы 3 с радиально расположенными плоскими ребрами 4.

На наружных кромках ребер 4 со стороны стенок направляющего корпуса 1 выполнены кольцевые пазы 5, в которых между стенками корпуса 1 и ребрами 4 установлены уплотняющие вставки б,выполненные, например,.в виде упругих раэрезных колец, плотно прилегающих к внутренним стенкам направляющего корпуса. Поперечное »:ечение уплотняюших вставок выполнено преимущественно обтекаемой формы (круглой, овальной, эллипсной и т.д.). При установке радиаторов 3 в направляющий корпус

1 уплотняющие вставки б могут перемещаться вдоль стенок направляющего корпуса, сохраняя при этом за счет упругости плотное прилегание к стенкам направЛяющего корпуса.

Преобразовательное устройство работает следующим образом.

Охлаждающий поток, перемещаясь вдоль направляющих стенок корпуса 1, встречает на своем пути в зоне охлаждаемых ребер 4 уплотняющие вставки 6, обтекает их, сжимается, увелиaHâàÿ при этом свою скорость, и от,клоняется к наиболее нагретым частям охлаждаемых ребер, т.е. ближе к основаниям ребер 4. В дальнейшем после прохождения уплотняющих вставок б охлаждающий поток расширяется, создавая в процессе сжатия-расширения интенсивные турбулентные завихрения. Благодаря малой высоте и об-.. текаемым формам уплотняющих вставок в зоне их установки создаются локальные сужения охлаждающего потока, которые интенсивно его турбулиэуют, не создавая при этом значительного аэродинамического сопротивления.

Преобразовательное устройство позволяет повысить эффективность охлаждения полупроводниковых приборов.

Повышение эффективности охлаждения достигается за счет усиления турбулентности потока в зоне ахлаждаемых ребер за счет выполнения пазов в ребрах радиаторов и уплотняющих вставок в них, а также за счет прижатия охлаждающего потока к наиболее нагретым частям поверхности радиаторов, т.е. ближе к горячим основаниям охлаждаемых ребер, повышая таким образом эффективность теплосъема, что подтверждается расчетом, а также результатами испытаний.

Применение предлагаемого полупроводникового блока в высоковольтных . тиристорных преобразователях в качестве силового модуля, состоящего из семи охлаждаемых таблеточных тиристоров типа Т-630 с радиаторами из профиля

ПС-885-927АД31, позволяет повысить эффективность теплосьема на 15-20 .

Так в высоковольтном тиристорном преобразователе типа ПВТ-800/20 при расхоце охлаждающего воздуха 14 тыс. м /ч применение предлагаемого полу". проводникового блока позволяет повысить ток нагрузки на агрегат с

Т+» = 680 А до Т,„ = 800 A.

Формула изобретения

1. Преобразовательное устройство, содержащее направляющий корпус u vcтановленные в нем в стопу поочередно полупроводниковые приборы и охлаждающие радиаторы с ребрами, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, устройство снабжено уплотняющими вставками, а в ребрах радиаторов со стороны стенок направляющего корпуса выполнены кольцевые пазы, в которых плотно к стенкам корпуса установлены указанные вставки.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что уплотняющие вставки выполнены в виде упругих разрезных колец с поперечным сечением преимущественно обтекаемой формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент COIA 9 3319136, кл. 33.7"234, 1969 °

2. Патент GQA 93227114, кл. Н 01 L, 23/02 1972.

879б83

4 иг. Я

Заказ 9 7 32/24 Тираж 787

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,. Ул. Проектная, 4

Составитель Н.Нестеренко

Редактор Т.Загребельная Техред A.Ач Корректор А. Дзятко