Устройство для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических .

Республик ((i>985770 (61) jl îïîëíèòåëüíîå к авт. ñâèä-ву (22)Заявлено 13.07.81 (21) 3316904/18-24 (51)М. Кл.

G 05 В 23/19

I,с присоелиненнем заявки 34

Гоеударотеаный комитет, СССР (23) Приоритет по делам нэобретеннй и открытнй

Опублкковано 30 12 ° 82. Бюллетень 1((т 48

Лата опубликования описания 04.01.83 (53 УДК 621.55 . .S(088.81 (72) Авторы изобретения

М. M. Хазен и Н. П. Морозова

if(t ьтл» л

1<» l :(; »>--.

a(f 1t нРЕ., .с ороМто @, », Я. ньлцA >

Всесоюзный ордена Трудового Красного научно-исследовательский институт жел транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

СИЛОВОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры силовых полупроводниковых преобразователей устройств электрической тяги и тягового электроснабжения, в которых к эксплуатационной надежности и эффективности систем охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей предьявляются повышенные требования.

Известно устройство для принудительного воздушного охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, содержащее вентилятор, орган, регулирующий расход охлаждающеro воздуха и поддерживающий заданную. температуру силовых полупроводниковых приборов преобразователя (1 1.

Наиболее близким к предлагаемому . является устройство для охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, содержащее вертикальный воздуховод, в котором расположены силовые полупроводниковые приборы с охладителями катодной и анодной сторон, и вентилятор (2 ). Недостатком известных устройств являются колебания температуры в

5 силовых полупроводниковых приборах при колебаниях нагрузки; разница температур силовых полупроводниковых приборов, расположенных последовательно в потоке охлаждающего воздуха; завышенный расход воздуха на охлаждение преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности и экономичности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя, содержащем вертикально установленный воздуховод с расположенными в нем силовыми полупроводниковыми элементами с охладителями анодной и катодной сторон и магистраль, в которой установлены вен"

Формула изобретения

Устройство. для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя, содержащее вертикально установленный воздуховод с расположенными в нем силовыми полупроводниковыми элементами с охладителями анодной и катодной сторон и магистраль, в которой установлены вентилятор и регулирующий орган, связанный через блок регулирования с датчиком температуры силового полупроводникового элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и экономичности устройства, в воздуховоде установлены вертикальные перегородки, разделяющие охладители анодной и катодной сторон силовых полупроводниковых элементов и образующие каналы, причем вход и выход каналов, в которых расположены охладители анодных сторон силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой и с магистралью соответственно, а вход и выход каналов, в которых расположены охладители катодных сто" рон силовых полупроводникоВых элементов, соединены с окружающей средой °

Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

3 985770 тилятор и регулирующий орган, связанный через блок регулирования с датчиком температуры силового полупроводникового элемента, в воздуховоде установлены вертикальные перегородки, разделяющие охладители анодной и катодной сторон силовых полупро, водниковых элементов и образующие каналы, причем вход и выход каналов, в которых расположены охладите- 0 ли анодных-сторон. силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой и магистралью соответственно, а вход и выход каналов, в которых расположены охладители ка- и тодных сторон. силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой.

На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство с индивидуальными двусто-, ронними охладителями, общий вид; на фиг. 2 - то же, при соединении ахладителей с силовыми полупроводниковыми элементами в общий модуль.

Устройство содержит установленные в воздуховоде 1 силовые полупроводниковые элементы 2 с охладителями катодной 3 и анодной Й сторон, вертикальные перегородки 5, разделяющие охладители катодной и анодной сторон, блок 6 регулирования, соединенный с датчиком 7 температуры и регулирующим органом 8, установленным на магистрали 9, и вентилятор 10.

Устройство работает следующим о635 разом.

По мере возрастания токовой нагрузки силовых полупроводниковых элементов 2 преобразователя увеличивается подогрев охлаждающего воз-! 40 духа в охладителя канала принудительного охлаждения. Вследствие увеличения теплового сопротивления теплопередаче, вызванного подогревом охлаждающего воздуха, подаваемого вен45 тилятором 10, повышается тепловой поток в катодную сторону силовых полупроводниковых элементов 2, в охладителях 3 которых возникает направленное движение охлаждающего воздуха, обусловленное самотягой. Наличие встречно направленных потоков охлаждающего воздуха, вызванных принудительным охлаждением и естественной самотягой, приводит к выравниванию температур силовых полупроводниковых элементов 2 по высоте охлаждающих каналов, а повышение постоянной времени нагрева силовых полупровод4 никовых элементов обеспечивает снижение температурных колебаний в процессе регулирования.

Устройство с комбинированным принудительно-естественным охлаждением обеспечивает существенное снижение расхода охлаждающего воздуха; подаваемого вентилятором, так как его величина выбирается из условия обеспечения термически устойчивой работы преобразователя в часовом режиме работы электровоза, а не в режиме пятнадцатиминутной перегрузки токами пускового. режима работы электровоза.

1. Авторское свидетельство. СССР

1{ 613306, кл. G ..05 9 23/19, 1978.

2. Резинский С.Р. и др. Конструирование силовых полупроводниковых приборов, И., "Энергия", 1973, с. 38

{прототип 1.