Установка для воздушного охлаждения полупроводниковых приборов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш 1 769664 Союз Советских Социалистическиу Республик. Д, Фу и Э. В. Белопу ропетровский Ордена Трудового Красного Знамени горный институт им, Артема 1) Заявптел(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВОЗДУШНОГО ОХЛ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРО НИЯ охдлялии Изобретение относится к системе воздушного охлаждения и, в частности, может быть использовано в преооразовательных установках средней и большой мощности, содержащих полупроводниковые приборы и работающих с изменяющейся нагрузкой.Известны установки для воздушного охлаждения полупроводниковых приборов, содержащие воздуховод, соединенный с лаждаемыми приборами и устройством подачи воздуха, подключенным к испо тельному органу системы управления.Известны установки для охлаждения полупроводниковых приборов с изменяющимся режимом подачи охлаждающей среды, в которых расход охлаждающей среды изменяют путем включения и отключения электровентилятора 1, 21.Недостаток данных установок заключается в их низкой эффективности вследствие больших аэродинамических сопротивлений, создаваемых вентилятором,Этот недостаток устранен в установке для воздушного охлаждения полупроводниковых приборов, содержащих воздуховод, соединенный с охлаждаемыми приборами и устройством для подачи воздуха, подключенный к исполнительному органу системы управления (31. В данной установке снижены аэродинамические сопротивления благодаря тому, что при малых тепловых нагрузках ветилятор либо вручную, либо с помощью моторного привода отводят в сто рону, а охлаждение осуществляют конвекцией (естественным охлаждением) . Прп больших нагрузках вентилятор возвращают в исходное положение и переходят к принудительному охлаждению.10 Такая установка характеризуется:1. Недостаточным быстродействием припереходе от одного режима охлаждения к другому. Это объясняется инерционностью механизма перемещения электровентилято ра. Так, например, в режиме конвектпвного охлаждения электровентилятор находится рядом с воздухонаправляющим каналом, При скачкообразном увеличении нагрузки сигнал от датчика нагрузки поступает на механизм перемещения, включается электродвигатель перемещения электровентилятора, а команда на его включение поступает лишь тогда, когда он фиксируется над воздухонапр авляющим каналом.2. Низкой надежностью устройства. Конструкция перемещения электровентилятора имеет подвижные части и поэтому возможны перекосы и заклпниванпе.3. Недостаточной эффективностью уст.30 ройства в режиме принудительного охлаж.45 50 55 б 0 дения. Преобразовательный агрегат, питающий тяговую сеть, работает, как правило, в тяжелом режиме, т. е. возможны частые колебания нагрузки в больших пределах. В этом случае наиболее эффективно обеспечивает заданный тепловой режим силовых полупроводниковых вентилей такая система охлаждения, в которой расход охлаждения зависит от величины превышения контролируемым параметром заданного уровня. Данное устройство не предусматривает такой связи и, следовательно, его эффективность в указанных условиях эксплуатации недостаточна.Цель изобретения - повышение надежности установки и ее компактности,Это достигается тем, что устройство для подачи воздуха выполнено в виде эжектора, расположенного внутри воздуховода и снабженного на входе кольцевой насадкой, образующей с ним щелевой канал, подключенный к исполнительному органу.На чертеже изображена описываемая установка,Установка содержит воздуховод 1 с охлаждаемыми приборами 2, эжектор 3, насадку 4, подключенную к исполнительному органу 5 системы 6 управления, соединенному с магистральюсжатого воздуха, и управляющим регистрирующим прибором 8, соединенным с блоком 9 измерения и формирования управляющего сигнала.Установка работает следующим образом.Сигнал, пропорциональный температуре контролируемых полупроводниковых приборов, подается в блок 9, где он преобразуется и сравнивается с допустимой температурой (заданной), определяющей границу режима конвективного охлаждения, При достижении температуры заданного уровня в блоке 9 срабатывает пороговый элемент, и сформированный сигнал управления поступает на прибор 8. Из магистрали 7 сжатый воздух поступает в эжектор 3 и создает в нем разрежение, под действием которого окружающий воздух засасывается в эжектор 3 и воздуховод 1 (расход охлагкдающего воздуха от 0 до 60 м/мин при соответственном изменении расхода сжатого воздуха от 0 до 3,7 м/мин). В зависимости от величины превышения текущего значения температуры над заданным уровнем изменяется величина сигнала, поступающего в прибор 8, представляющий собой микроэлектродвигатель постоянного тока с редуктором.Это позволяет плавно изменять положение выходного вала прибора 8 и, следовательно, связанного с ним червячной передачей штока исполнительного органа 5, в частности клапана, Перемещение штока органа 5 вызывает уменьшение или увели 5 10 15 20 25 30 35 40 чение расхода сжатого воздуха, поступающего в эгкектор 3 из магистрали 7, и, следовательно, расход охлаждающего воздуха, поступающего к охлаждаемым приборам 2, При снижении нагрузки температура охлагкдаемых приборов 2 (силовых полупроводниковых приборов) уменьшается и при достижении заданного уровня исчезает управляющий сигнал на приборе 8, система переходит к конвективному режиму охлаждения силовых полупроводниковых приборов, однако при этом эжектор остается неподвижно в воздухонаправляющем канале, Эжектор обладает малым собственным аэродинамическим сопротивлением, и неподвижное расположение его в воздухонаправляющем канале не препятствует эффективному охлаждению силовых полупроводниковых приборов в конвективном режиме,Исключение механизмов перемещения воздухоподающего органа позволяет существенно упростить устройство воздушного охлаждения с изменяющимся режимом подачи хладагента в целом, а также позволяет повысить надежность эксплуатации. Кроме того, в описываемой установке уменьшается минимум в два раза время перехода системы от одного режима охлаждения к другому. Установка позволит также улучшить условия охлаждения силовых полупроводниковых приборов в принудительном режиме, так как осуществлена связь между расходом охлаждающей среды и величиной превышения текущего значения температуры полупроводниковых приборов (вентилей) над заданным значением. Указанная связь позволяет повысить эффективность установки в режиме принудительного охлаждения,Формула изобретенияУстановка для воздушного охлаждения полупроводниковых приборов, содержащая воздуховод, соединенный с охлаждаемыми приборами и устройством для подачи воздуха, подключенным к исполнительному органу системы управления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и компактности, устройство для подачи воздуха выполнено в виде эжектора, расположенного внутри воздуховода и снабженного на входе кольцевой насадкой, образующей с ним щелевой канал, подключенный к исполнительному органу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ1164572, кл. 21 д, 11/02, опублик. 1964.2, Патент ГДР М 74908, кл, 21 д,11/02, опублик, 1972.3. Патент ГДР77531, кл. 21 д, 11/02, опублик. 1970.769664 Огааждающий ЙЗР аказ 2404/13 Изд.525 Тираж 857ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская иабд, 4/5 одписн ткрыт ипография, пр. Сапунова, 2 Составитель Т. Юдина едактор Т. Загребельная Техред В. Серякова Корректор А. Степанов