Трехфазная преобразовательная секция

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

51486 (61) Дополнительное к авт. саид-ву. Кл.

Э (22) Заявлено 24.07.78 (2l ) 2648560/24-0 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

01 25/02 еввудврст иимб квмитет

СССР ав делам изобретеиий н открытии

Опубликовано 15.08.82 Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 15.08.82

ДК 621.314.

32(088.8) (72) Авторы изобретения

T и д ° Гь,;3, ак "

Т=:н ", ;:,;.Ю. Ф. Кулькин, М. М. Малыхин и О. Н.

-ВКЬЛИОТ ;. /(7) ) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ

Изобретение относится к силовой: пре4 образовательной технике и может найти применение в мощных полупроводниковых преобразовательных установках компактного исполнения для электролиза, пита- ния печей графитации, электрометаллургии и т.д.

Известна конструкция мощных трехфазных преобразовательных секций с водяным охлаждением, выполненных на базе полупроводниковых приборов.

В этой конструкции полупроводниковые вентили и предохранители установлены на токоведущих шинах, которые одновременно являются групповыми охладителями.

При этом каждый ветггиль электрически соединен со своим предохранителем, а преобразовательные секции образуют трехфазную мостовую или трехфазную 20 нулевую системы выпрямления тока 1).

В случае такого расположения шин ветггильные и предохранительные шины каждого плеча размещаются широкими

2 сторонами друг к другу. При этом обеспечиваются малые межцентровые расстояния шин и хорошее токораспределенне тока по параллельно включенным вен. тилям, но выводы токоведущих шин при этом выполняются выше или ниже зоны установки полупроводниковых вентилей и лредохраннтелей. Кроме того, при гаком расположении выводов плотность тока в токоведущих шинах наибольтпая, так

Kaz ace участки токоведущей шины при этом соединены последовательно. Указанные недостатки в гакой конструкции при водят к увеличению высоты преобразовае-.. тельной секции и увеличению сечения токоведущих шин.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция преобразовательной секции, содержащая в каждой фазе две параллельно .расположенные токоведущие шины, на которых установлены полупроводниковые вентили (и предохранители).

Токоведущие шины кщкдого плеча соединены между собой через полупроводникоt

Направления протекания токов в выпрямителе показаны на фиг. 5 стрелками.

При положительной полярности фазного напряжения трансформатора 5 ток нагру ки проходит через вентили 6 и предохранители 7 катодной преобразовательной секции, при отрицательной полярности — через вентили 6 и предохранители 7 анодной преобразовательной секции.

На предлагаемой конструкции преобразовательной секции аналогично трехфазной мостовой схеме выпрямления может

3 9514 вые вентили (и предохранители) и снабжены выводами для подключения к силовому трансформатору и к нагрузке. Вывод одной токоведушей шины выполнен в средней части шины и выведен на тыльную сторону преобразовательной секции, вывод второй токоведущей шины выполнен вверху за пределами зоны установки вентилей 2 l .

При таком расположении вывода на 10 второй шине увеличивается общая высота преобразовательной секции и увеличивается требуемое сечение этой шины, так как токи по ней протекаке в одном направлении. !

Иель изобретения — уменьшение габаритов преобразовательной секции при одновременном уменьшении плотности тока в шинах и улучшении токораспределения по параллельно включенным полупроводниковым вентилям.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазной преобразовательной секции, . содержащей в каждом плече (фазе) две, снабженные выводами для подключения к силовому трансформатору и нагрузке, установленные параллельно друг другу широкими сторонами шины, являющиеся групп Овыми Охладителямиу HB ОднОЙ из которых 3 ) расположенной с фасадной стороны секции, ус тановлены полупроводниковые вентили, а на другой, расположенной с тыльной стороны секции — электрически соединенные с вентилями предохранители, прн35 чем вывод предохранительной шины расположен в зоне установки предохранителей, каждая шина, расположенная с тыльной стороны преобразовательной секции, выполнена с окном, через которое на тыльную сторону секции пропущен изолированный вывод шины, расположенной с .фасадной стороны, причем указанный вывод выполнен в зоне установки полупроводниковых вентиле й. ф

На фиг. 1 изображено одно плечо преобразовательной секции; на фиг. 2— сечение A-А на фиг. 1,: на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид

В на фиг. 1; на фиг. 5 - подключение

50 выводов преобразовательной секции к силовому трансформатору и к нагрузке.

Каждое плечо преобразовательной секции содержит две параллельно расположенные токоведущие шины 1 и 2 прямоугольного сечения, установленные ширк рокими сторонами друг к другу, с выведами 3 и 4 для подключения к силовому трансформатору 5 и к нагрузке, на шине

86 4

1 установлены полупроводниковые вентили

6 (вентильная шина), на шине 2 установлены предохранители 7 (предохранительная шина), .каждый полупроводниковый вентиль 6 соединен со своим предохранителем 7, вентильные шины 1 устаноьлены с фасапной стороны преобразовательной секции, предохранительные шины 2— с тыльной стороны, при этом каждая предохранительная шина 2 снабжена окном 8, через которое проходит изолированный вывод 3 вентильной шины 1.

Оба вывода вентильной и предохранительной шин 3 и 4 расположены в зоне установки полупроводниковых вентилей 7 и выведены на тыльную сторону преобразовательной секции.

С целью уменьшения расхода меди окно 8 в предохранительной шине 2 может быть выполнено в виде местного расширения шины, как показано на фиг. 4.

Вывод вентильной шины может быть выполнен в верхней части плеча для соединения с трансформатором или в нижней части плеча для соединения с нагрузкой. Вывод предохранительной шины может быть выполнен в верхней части плеча для соединения с трансформатором, или в нижней части плеча для соединения с нагрузкой.

Принцип работы трехфазной преобразовательной секции пояснен на фиг. 5.

Qse трехфазные преобразовательные секции подключены к силовому трансформатору 5 и образуют трехфазный мостовой выпрямитель: одна преобразовательная секция подключена вентильными шинами 1 к силовому трансформатору 5, а предохранительными шинами 2 к нагрузке и образует катодную группу выпрямителя, вторая преобразовательная секция подключена предохранительными шинами 2 к трансформатору 5, а вентильными шинами 1 к нагрузке и образует анодную группу выпрямителя.

86 рокими сторонами шины, являющиеся групповыми охлвдителями, на одной из которых, расположенной с фасадной стороны секции, установлены полупроводниковые вентили, а на другой, расположенной с тыльной стороны секции — электрически соединенные с вентилями предохранители, причем вывод предохранительной шины расположен в зоне установки предохранителей, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов сек ции при одновременном уменьшении .плотности тока в шинах и улучшении токораспределения по параллельно включенным вентилям, каждая шина, расположенная с тыльной стороны преобразовательной секции, выполнена с окном, через которое на тыльную сторону секции пропущен изолированный вывод шины, расположенный с фасадной стороны, причем указанный вывод выполнен в зоне установки .полупроводниковых вентилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Франции ¹ 1362952, кл. Н 02 М 1964.

2. Патент США № 3590359, кл. Н 02 М 7/06, 1971, Формула изобретения

Трехфвзная преобразовательная секция, содержащая в каждом плече (фазе) две, 2$ снабженные выводами для подключения к силовому трансформатору и нагрузке, установленные параллельно друг другу ши5 9814 быть также реализована трехфазная нулевая схема выпрямления.

Конструкция трехфазной преобразовательной секции позволяет уменьшить габаритные размеры преобразовательной 5 секции примерно на 20% по сравнению с известными конструкциями при сохранении оптимального токораспределения по параллельно включенным вентилям и минимального сечения токоведущих шин.

Изобретение внедрено в конструкции выпускаемых мощных выпрямительных агрегатов для электролиза типа

ДВ1-50000/300,450, и ДВ1-63000/

/850. Народнохозяйственный экономический эффект от использования изобретения в указанных агрегатах в среднем составляет 15 тыс. руб. на одно изделие.

951486

Составитель Н. Нестеренко

Редактор Л. Авраменко Техред T Ìàòî÷õà Корректор E. Рошко

Заказ 5961/64 . Тираж 761 П однис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектлая. 4