Реверсивный полупроводниковый преобразовательный блок с жидкостным охлаждением

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Рес убпык

< «982119 (6! ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 31.05.79 (2I ) 2794129/24-07 с присоединением заявки» (23) Приоритет

Опубликовано 15 12.82 Бюллетень»46

Дата опублнкованмя описания 15. 12,82 (51) М. Кл.

Н 01 L 25/02

1Ъеударстеаииый комитет

СССР (53) УД К621.314..632(088.8) ие делам изобретеиий и открытий

В. Г. Машьянов, Л. П. Кордияк, Г. Б. фридман и Г. В. Ковалев

3 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ

БЛОК С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение относится электротехнике, в частности, преобразовательной технике, и может быть использовано в мощных преобразователях с жидкостным охлаж дением для питания печей электрошлаковс

ro переплава и руднотермических печей

5 в металлургической промышленности.

Известен преобразовательный блок, содержащий три полые шины, обращенные друг к другу большими сторонами, между которыми зажаты полупроводниковые элементы. Такое расположение выпрямительных элементов увеличивает межцентровые расстояния между шинами, а следователь- >5 но, приводит к ухудшению компенсации электромагнитных полей в блоке и ухудшению токораспределения 31).

Наиболее близким к изобретению является преобразовательный блок, содер зо жащий токоведущие шины с вентилями и предохранителями, разделенные с помошью перегородок нз изоляционного материала н установленные параллельно друг

2 другу большими сторонами в непосредсь ,венной близости, насколько позволяет изоляпия (2 ).

Хотя конструкция подобного типа поэ воляет уменьшить габариты блока, по сравнению с аналогом, однако наличие неиспользованных мест на токоведущих шинах блока приводит к увеличению габаритов блока Кроме того, каждая группа вентилей прямого и обратного направ ления тока содержит соответственно свои предохранители, работающие полпериода, что приводит при низкочастотных режимах к уменьшений«срока службы их за счет цизтлического характера теплового воздей ствия. Двухстороннее распоножение rrpe дохранителей приводит к усложнейию об служивания блока.

Целью изобретения является повышение надежности блока путем улучшения компенсапни электромагнитных полей и улучшение токораспределения.

Поставленная дель достигается тем, что в реверсивном полупроводниковом

082119 преобразовательном блоке с жидкостным охлаждением, содержащем собранные в пакет большими сторонами друг к другу через изоляционные прокладки групповые охладители, являющиеся одновременно шинами переменного и постоянного токов, и установленные на них выпрямительные элементы и предохранители, выпрямительные элементы установлены на больших сторонах крайних urrnr блока, а предохранители - на узкой стороне средней шины, причем на каждой крайней шине часть выпрямительных элементов установлена ! а иодом, а часть - катодом к шине, и разнополярные выводы каждой пары вы- 15 прямительных элементов соединены с общим предохранителем средней шины.

1-la фиг. 1 схематически изображен преобразовательный блок, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. l.

Реверсивный полупроводниковый преобразовательный блок (фиг. 1) представляет собой конструкцию, состоящую из трех токоведущих полых шин 1-3, являющихся одновременно охладителями, в 25 корпусах которых выполнены отверстия дпя циркуляции охлаждающей жидкости.

Шины отделены друг от друга изоляционными перегородками 4.

На тоховедущей шине 1 установлена З0 часть тиристоров 5 прямого направления тока и часть тиристоров 6 обратного направления тока, на токоведущей шине

3 установлены соответственно часть тиристоров 6 обратного направления тока и асть тиристоров 5 прямого направления тока так, что два соседних тиристора шин l и 3 относятся к разным группам.

На средней шине ? установлены предохранители 7, каждый из которых со40 единен с тиристором прямого и обратного; направлений, Преобразовательный блок работает следующим образом.

При подключении переменного напряжения к шине 2 в положительный попупериод проходит импульс тока через предохранители 7 в направлении тиристоров

5 к части шин l и 3. При перемене полярности питающего напряжения ток через тиристоры5 спадает до нуля, и в случае открывания тиристоров 6 через предохранители 7 проходит импульс тока обратной полярности от тиристоров 6 к шине 2. Таким образом, через общий предохранитель 7 протекает непрерывно ток, который дважды за период частоты тока нагрузки меняет направление. Непрерывность тока через предохранитель позволят стабилизировать его тепловой режим, что благоприятно сказывается на его ресурсе работы.

Установка выпрямитепьных. элементов на больших сторонах крайних шин позволяет уменьшить межцентровые расстояния между шинами и, следовательно, улучшить компенсацию электромагнитных полей и токораспредепение между параллельно включенными вентилями.

В блоке каждая шина с выпрямительными элементами содержит половину тиристоров, обращенных к полости шипы анодом, а вторую — катодом. Зтс позволяет уменьшить вдвое число параллельно включенных тиристоров, проводящих ток в одном направлении и расположенных на одной шине, хотя общее число их в блоке осталось прежним. Такая установка выпрямительных элементов улучшает токораспределенце.

Каждый предохранитель, установленный на средней шине, защищает два тиристора обоих направлений тока, т.е. предох ранителей на один блок потребуется примерно в 1,5 раза меньше, чем прн защите отдельного тиристора каждого направления.

Улучшение режима работы предохранителей достигается за счет того, что разнополярные выводы каждой пары выпрямительных элементов - тиристоров обоих направлений токов — соединены с общим предохранителем средней шины, в результате при работе блока через предохранитель непрерывно протекает ток, дважды за период меняющий свое

- аправление, что стабилизирует тепловой режим работы предохранителя за счет

t устранения термоциклирования, что подтверждается расчетом температурного режима предохранителя и испытанием элементов блока.

Улучшение удобств обслуживания реверсивного преобразовательного блока достигается за счет того, что предохранители установлены с одной стороны, а это позволят осуществить одностороннее обслуживание блока.

Все это повышает надежность реверсивных преобразовательных блоков.

Формула изобретения

Реверсивный полупроводниковый преобразовательный блок с жидкостным охлаждением, содержащий собранные в пакет большими сторонами друг к другу

A-A фиг.2

Составитель Н. Нестеренко

Редактор С. Тимохина Техред М.Надь Корректор И. Ватрушкина

Заказ 9726/75 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

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

5 98211 через изоляционные прокладки групповые охладители, являюшиеся одновременно шинами переменного и постоянного токов, и установленные на них выпрямительные элементы и предохранители, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности блока путем улучшения компенсации электромагнитных полей и улучшения токораспределений, выпрямительные элементы установлены tO на больших сторонах крайних шин блока, а предохранители — на узкой стороне средней шины, причем на каждой крайней шине часть выпрямительных элементов установлена анодом, а часть - катодом, к шине, и разнополярные выводы каждой пары выпрямительных элемвнтов соединены с общим предохранителем средней шины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

405145, кл Н 01 L 25/02, 1968.

2. Патент Швейцарии ¹ 544408, кл. Н 01 1, 1/14, 1973.