RU1771007C - Модуль силовой электропреобразовательной установки - Google Patents

Abstract

Использование: в мощных преобразовател х электроэнергии с последовательным соединением тиристоров или диодов. Сущность изобретени : в модуле, содержащем последовательно соединенные полупроводники с таблеточными охладител ми, диск каждого охладител  снабжен радиальными элементами, занимающими всю высоту модул  в кожухе, причем место креплени  радиального элемента к диску охладител  зависит от местоположени  этого охладител  в модуле. На внутренней поверхности кожуха выподнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные кра  пластин , высота которых равна высоте кожуха, а угол, образованный соседними радиальными элементами, равен а - 360° (т п), где т - число радиальных пластин; п - число охладителей в блоке. 3 ил.

Description

сл С

Изобретение относитс  к силовой полупроводниковой технике, а точнее к модул м с силовыми полупроводниковыми приборами таблеточного исполнени , соединенными последовательно и снабженными охладител ми с воздушным обдувом.

Известен модуль, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнени , расположенные соосно и чередуемые с охладител ми, общие дл  всех приборов, прижимное приспособление и цилиндрический кожух, одновременно служащий воздуховодом, причем полупроводники с охладител ми расположены по оси кожуха, который своими фланцами подключен к воздушному каналу с вентил тором{1.

Недостаток этого модул  св зан с недостаточной эффективностью его охлаждени  из-за трудности продува охлаждающего воздуха через поперечно расположенные

охладители (высокое аэродинамическое сопротивление ), а также с неравномерностью охлаждени  полупроводниковых приборов по направлению воздушного потока.

В качестве прототипа целесообразно прин ть модуль, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнени , установленные в прижимном приспособлении соосно и чередуемые с охладител ми , выполненными в формо дисков с радиальными теплорассеиваюшуми элементами , причем приборы и охладители помещены в цилиндрический кожух из электроизол ционного материала, образующий канал принудительного воздушного охлаждени  2.

Недостатки прототипа св зана с тем, что эффективность охлаждени  пол /проводниковых приборов зависит от расположени  каждого .прибора по отношению к

vj

4

.отД

О О

-ч

воздушному потоку в кожухе, т. е приборы охлаждаютс  неравномерно. Кроме того, размеры каждого охладител  по оси модул  ограничены, что тоже снижает эффективность охлаждени  и нагрузочную способность модул ,

Цель изобретени  - улучшение охлаждени  модул  и повышение его нагрузочной способности.

Эта цель достигаетс  за счет того, что радиальные элементы охладителей выполнены в виде пр моугольных металлических пластин, плоскость каждой из которых перпендикул рна плоскости диска, на внутрен- ней поверхности кожуха выполнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные кра  пластин, высота которых равна высоте кожуха, а угол, образованный соседними радиальными элементами, равен # 360°/т п, где т - число радиальных элементов; п - число охладителей в блоке.

Существенные отличительные признаки:

-радиальные элементы охладителей модул  выполнены в виде пр моугольных пластин, расположенных перпендикул рно плоскости дисков;

-торцы пластин всех охладителей модул  наход тс  вровень с торцами кожуха;

-охладители в модуле повернуты так, что пластины равномерно смещены друг относительно друга на угол а 360°/т п;

-наружные кра  пластин зафиксированы в прорез х с внутренней стороны кожуха ,

Эти признаки обеспечивают достижение цели изобретени , При проведении патентных исследований и анализе признаков за вл емого модул  с известными модул ми сходных и эквивалентных признаков не обнаружено. Следовательно, предложение соответствует критерию существенные отличи  и обладает новизной (см. патентную справку).

На фиг. 1 показан модуль в сборе; на фиг. 2 - охладитель; на фиг 3 - размещение радиальных элементов на охладител х.

Модуль содержит (фиг. 1) силовые полупроводники 1 таблеточного исполнени , установленные соосно и чередуемые с охладител ми 2 Полупроводники 1 с охладител ми 2 образуют блок, на торцах которого установлены гокоотводы 3, причем все указанные элементы 1-3 сжаты пб оси 00 усилием 12-16 кИ при помощи прижимного приспособлени , которое условно показано на фиг. 1 стрелгами 4 - по направлению сжимающих сил F

Каждый охладитель 2 (фиг. 2) содержит металлический диск 5 с плоскими параллельными поверхност ми 6 и 7, которые выполн ют функции электрических и тепловых

контактов по отношению к соприкасающимс  с ними плоским поверхност м полупроводников 1. На диске 5 закреплены сваркой плоские радиальные элементы 8 пр моугольной формы с внутренним выступом 9,

при помощи которого осуществл етс  крепление каждого элемента 8 к диску 5.

Каждый охладитель 2 имеет на своем диске п радиальных элементов 8, взаимно сдвинутых на гол 360°/п. В зависимости от

положени  охладител  2 в блоке выбран уровень Н закреплени  радиального эле- мента 8 на диске 5 (см. фиг. 3). Благодар  этому блок с полупроводниками 1 и охладител ми 2 в собранном состо нии имеет

высоту h. равную высоте радиального элемента 8. При этом соседние радиальные- элементы 8 взаимно сдвинуты на угол « 360°/т п, где т - число охладителей в блоке (на фиг. 1 , п 6, .

Указанный блок помещен в цилиндрический кожух 10, на внутренней поверхности которого предусмотрены продольные пазы 11, в которые вход т наружные кра  радиальных элементов 8, за счет чего обеспечиваетс  их фиксаци  и исключаетс  возможность взаимного касани .

Модуль работает следующим образом (фиг. 1), В собранном виде полупроводники 1 вместе с охладител ми 2 сжаты в прижимном приспособлении 4, что обеспечивает хорошие электрические и тепловые контакты. Через полупроводники 1 при работе модул  протекает ток 500-1200А, что вызывает тепловыделение . Тепло от каждого полупроводника 1 передаетс  дискам 5 соседних охладителей 2, а от каждого диска 5 - его радиальным элементам 8. Направление теплового потока в пластине радиального элемента 8 показано стрелками 12.

С поверхности пластины радиального элемента 8 тепло передаетс  воздушному потоку, продуваемому через кожух 10 как показано стрелками 13, Воздушный лоток проходит в промежутки между пластинами

8, равномерно охлажда  все пластины и соответственно все полупроводники 1. Малое аэродинамическое сопротивление воздушного канала обеспечиваетс  отсутствием его изгибов и ламинарным течением воздушного потока.

Технико-экономическа  эффективность изобретени  по сравнению с примен емыми модул ми на токи 830-1200А обеспечена

за счет улучшени  охлаждени  и увеличени  токовой нагрузки на 12-16%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Модуль силовой электропреобразова- тельной установки, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнени , установленные в прижимном приспособлении соосно и чередуемые с охладител ми , выполненными в форме дисков с радиальными теплорассеивающими элементами , причем приборы и охладители помещены в цилиндрический кожух из электроизол ционного материала, образующий канал принудительного воздушного

   moreff/ffew У

   СМ4/Я

   охлаждени , отличающейс  тем, что, с целью улучшени  охлаждени  модул  и повышени  его нагрузочной способности, радиальные элементы охладителей выполнены в виде пр моугольных металлических пластин, плоскость каждой из которых перпендикул рна плоскости диска, на внутренней поверхности кожуха выполнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные кра  пластин, высота которых равна высоте кожуха, а угол, образуемый соседними радиальными элементами , равен o 360°/nvn, где m - число радиальных элементов; г - число охладителей в блоке.

   N / ,

   9

   /

   Pvt.2

   ti .

   о

   ,e

   L

   ife

   i,

   N

   4

   «

   4

   Ј

   Ч

   N

   s

   It v