CS211037B1

CS211037B1 - Chladicí systém polovodičového měniče

Info

Publication number: CS211037B1
Application number: CS97580A
Authority: CS
Inventors: Leos Nakladal; Jaroslav Havelka; Jan Kristufek; Bohumil Pistinek
Original assignee: Leos Nakladal; Jaroslav Havelka; Jan Kristufek; Bohumil Pistinek
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Předmětem vynálezu je chladící systém polovodičového měniče. U známých konstrukcí výkonových polovodičových měničů docházelo k nerovnoměrnému zatížení, respektive tepelnému namáhání výkonových polovodičových prvků, které byly zpravidla ve větším počtu řazeny ve směru proudění chladicího vzduchu, tím se snižovala jejich zatížitelnost a využití. Chladící systém polovodičového měniče podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody a řeší daný úkol tak, že sestává jednak z hlavního chladícího kanálu, ve kterém jsou umístěny chladiče polovodičových prvků řazené v· směni proudění chladicího vzduchu a jednak z pomocného chladicího kanálu, ve kterém jsou uaístšhy pojistky a komutační RC členy, kde poměr průřezu hlavního a pomocného chladícího kanálu je v rozmezí od 1:1,6 až 1:1,8, přičemž do hlavního chladícího kanálu ústí jednak přední štěrbiny a jednak zadní štěrbiny pro řízené přisévání chladicího vzduchu vytvářené rámem zasouvatelných výkonových polovodičových modulů. Konstrukčním uspořádáním podle vynálezu je možno regulovat množství chladicího vzduchu v hlavním chladícím kanálu ve směru jeho protidění tak, aby oteplení instalovaných polovodičových prvků í při proměnné struktuře silového zapojení měniče bylo optimální, to je stejnoměrné ve směru proudění chladícího vzduchu, tím je možno dosáhnout vyšší zatížitelnosti jednotlivých polovodičových prvků, jejich lepšího využití. Vzhledem k umístění ochranných prvků v pomocném chladícím kanálu jsou tyto prvky méně tepelně namáhány a jejich spolehlivost výrazně vzrůstá.

Description

Předmětem vynálezu je chladící systém polovodičového měniče.

U známých konstrukcí výkonových polovodičových měničů docházelo k nerovnoměrnému zatížení, respektive tepelnému namáhání výkonových polovodičových prvků, které byly zpravidla ve větším počtu řazeny ve směru proudění chladicího vzduchu, tím se snižovala jejich zatížitelnost a využití.

Chladící systém polovodičového měniče podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody a řeší daný úkol tak, že sestává jednak z hlavního chladícího kanálu, ve kterém jsou umístěny chladiče polovodičových prvků řazené v· směni proudění chladicího vzduchu a jednak z pomocného chladicího kanálu, ve kterém jsou uaístšhy pojistky a komutační RC členy, kde poměr průřezu hlavního a pomocného chladícího kanálu je v rozmezí od 1:1,6 až 1:1,8, přičemž do hlavního chladícího kanálu ústí jednak přední štěrbiny a jednak zadní štěrbiny pro řízené přisévání chladicího vzduchu vytvářené rámem zasouvatelných výkonových polovodičových modulů.

Konstrukčním uspořádáním podle vynálezu je možno regulovat množství chladicího vzduchu v hlavním chladícím kanálu ve směru jeho protidění tak, aby oteplení instalovaných polovodičových prvků í při proměnné struktuře silového zapojení měniče bylo optimální, to je stejnoměrné ve směru proudění chladícího vzduchu, tím je možno dosáhnout vyšší zatížitelnosti jednotlivých polovodičových prvků, jejich lepšího využití.

Vzhledem k umístění ochranných prvků v pomocném chladícím kanálu jsou tyto prvky méně tepelně namáhány a jejich spolehlivost výrazně vzrůstá.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad chladícího systému polovodičového měniče podle vynálezu. Chladicí systém je umístěn ve skříni J_ tyristorového měniče a je tvořen hlavním chladicím kanálem £ a pomocným chladicím kanálem 4.. Tyto kanály vytvářejí chladicí tunel se zadní stěnou 2, jehož přední a boční stěny jsou pak tvořeny stěnami výkonových polovodičových modulů 6, které jsou do měniče zasunovány na příčkách £.

Výkonové polovodičové moduly 6 zpravidla obsahují polovodičový prvek 12 procházející přední nosnou stěnou 16 modulu 6 a připevněný k chladiči 11. déle pojistku 13 a komutační RC člen 14 připevněné k zadní nosné stěně 15. případně bočním stěnám modulu. V hlavním chladicím kanálu 2 jsou tedy ve směru proudění chladicího vzduchu (označeném Šipkou) uspořádány nad sebou chladiče 11 polovodičových prvků 12 a v pomocném chladicím kanálu 4 jsou opět ve směru proudění chladicího vzduchu, označeném šipkou, nad sebou uspořádány ochranné prvky, to je pojistky 13 a komutační RC členy 14.

Do hlavního chladicího kanálu J je možno přisévat chladící vzduch předními štěrbinami 5. a zadními štěrbinami 2> který je takto přiváděn do hlavního toku vzduchu směřujícího od spodní Sásti skříně 4 měniče do sací komory 10 obsahující např. blok ventilátoru nebo odsávací potrubí. Přední a zadní štěrbiny £, 2 jsou tvořeny konstrukcí rámu polovodičového modulu 6.

V pomocném chladicím kanálu 4 mohou být umístěny vyjímatelné volně přemístitelné clony 18 umožňující řízení množství přisávaného chladicího vzduchu pomocnými štěrbinami 8 mezi clonou 18 a zadní stěnou 2 chladicího tunelu do pomocného chladícího kanálu 4 ^a tím i zadními štěrbinami 2 do hlavního chladicího kanálu 2·

V závislosti na požadované silové struktuře tyristorového měniče jsou clony 18 umislovány do drážek v příčkách £, přitom ve clonách 18 mohou být průchozí otvory, případně mezi okrajem clony a zadní stěnou 2 chladicího tunelu jsou pomocné štěrbiny 8.

Aby bylo možno dosáhnout maximálního vyrovnání teplot v celém svislém průřezu chladicích kanálů 2, 4, je výhodné, když poměr průřezů hlavního chladicího kanálu 2 ^a pomocného chladicího kanálu 4 je v rozmezí 1:1,6 až 1:1,8, poměr průřezu středních štěrbin 2 ku průřezu hlavního chladicího kanálu 2 3* ^T rozmezí od 1 % do 5 %, poměr průřezu zadních štěrbin 2 ku průřezu hlavního chladicího kanálu 23·’ rozmezí od 1 % do 5 % a poměr průřezu pomocných štěrbin 8 ku průřezu hlavního chladicího kanálu v rozmezí od 8 % do 13%.

Chladicí systém podle vynálezu umožňuje vyrovnání teplot ve svislém průřezu chladících kanálů polovodičových měničů a je aplikovatelný zejména u skříňových typů měničů v oblasti výkonové elektroniky.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Chladicí systém polovodičového měniče, obsahující množství výkonových polovodičových modulů řazených ve skříni měniče ve směru proudění chladicího vzduchu od spodní části skříně, kde výkonové polovodičové moduly obsahují výkonové polovodičové prvky s chladiči, pojistkami a komutačními RC členy, vyznačený tím, že sestává jednak z hlavního chladícího kanálu (3), ve kterém jsou umístěny chladiče (11) polovodičových prvků (12) řazené ve směru proudění chladicího vzduchu a jednak z pomocného chladicího kanálu (4), ve kterém jsou umístěny pojistky (13) a komutační RC členy (14), kde poměr průřezu hlavního chladícího kanálu (3) a pomocného chladicího kanálu (4) je v rozmezí od 1:1,6 až 1:1,8, přičemž do hlavního chladicího kanálu (3) ústí jednak přední štěrbiny (5) a jednak zadní štěrbiny (7) pro řízené přisávání chladícího vzduchu vytvářené rámem zasouvatelných výkonových polovodičových modulů (6).

L
2. Chladicí systém podle bodu 1,!vyznačený tím, že v pomocném chladicím kanálu (4) jsou vytvořeny vyjímatelné volné přemístitelné clony (18) pro řízení množství přisávaného chladicího vzduchu do pomocného chladicího kanálu (4) a přes zadní štěrbiny (7) do hlavního chladicího kanálu (3).
3. Chladicí systém podle bodu 1, vyznaějsný tím, že poměr průřezu předních štěrbin (5) ku průřezu hlavního chladicího kanálu (3) je v rozmezí od 1 SS do 5 # a poměr průřezu zadních štěrbin (7) ku průřezu hlavního chladicího kanálu (3) je v rozmezí od 1SS do 5 %.
4. Chladicí systém podle bodu 1 a 2, vyjínačený tím, že poměr průřezu pomocných štěrbin (8) mezi clonou (18) a zadní stěnou (2) chladicího tunelu tvořeného hlavním chladicím kanálem (3) a pomocným chladicím kanálem (4) kuprůřezu hlavního chladicího kanálu (3) je v rozmezí od 8 SS do' 13 SS.