Полупроводниковый выпрямитель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) И. Г. Киселев, Н. И. Истомин, А. б. буянов и В. К, Кундышев (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (53) 621.314.632 (088,8)(54) (57) 1. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, выполненный в виде модуля, содержащий собранные в столб чередующиеся таблеточные полупроводниковые приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребренным 1 конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, отличающийся тем, что,ЯО 1081707 с целью интенсификации теплообмена, оребренные трубки каждого конденсатора установлены в испарителе на различные углы 4 от 4 до 86 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля,2. Выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что трубки конденсаторов, оребренные спиральными, пластинчатыми или круглыми ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, закреплены в испарителе под углами а от 4 до 25 над горизонтом.3. Выпрямитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внутренние полости испарителей выполнены в виде цилийдрических каналов с резьбовой нарезкой:4. Выпрямитель по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что длина оребренных трубок конденсатора, установленных под большим вР углом а относительно к длине аналогичных трубок, установленных под наименьшимф ьи ф выполнена в ф ч раз больше.Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструированию и изготовлению полупроводниковых выпрямителей, и может быть использовано в выпрямительных установках тепловозов и электровозов, а также в различных силовых цепях.Известен полупроводниковый . выпрямитель, выполненный в виде модуля, содержа. щий кремниевые таблеточные приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребренными конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, причем на каждом испарителе установлено два конденсатора под углом 15-20 один к другому в плоскости, перпендикулярной направлению воздушного потока 1.Однако для данного полупроводникового выпрямителя характерны недостаточно высокая интенсивность теплообмена при обдуве и неуниверсальность компановки выпрямителя - невозможность вертикальной установки оси модуля к шкафу преобразователя при обдуве его вертикальным потоком воздуха.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и положительному эффекту является полупроводниковый выпрямитель, выполненный в виде модуля, содержащий кремниевые таблеточные приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям под углом более 10 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля 12.Однако для известного полупроводникового выпрямителя характерны недостаточно высокая интенсивность теплообмена охладителей и невозможность горизонтальной установки оси модуля в шкафу преобразователя при обдуве его горизонтальным потоком охлаждающего воздуха. Цель изобретения - интенсификация теплообмена охладителя при эксплуатации выпрямителя с вертикальным или горизонтальным направлением оси модуля.Поставленная цель достигается тем, что в полупроводниковом выпрямителе, выполненном в виде модуля, содержащем собранные в столб чередующиеся таблеточные полупроводниковые приборы и охладители, снабженные испарителями и трубчатыми оребренными конденсаторами, жестко прикрепленными к испарителям, оребренные трубки каждого конденсатора установлены в испарителе на различные углы о( от 4 до 86 над горизонтом при вертикальном направлении оси модуля.При использовании трубок конденсаторов, оребренных спиральными, пластинчатыми или круглыми ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, они могут быть закреплены в испарителе под углами кот 4 до 25 над горизонтом. 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для повышения эффективности внутренние полости испарителей могут быть выполнены в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой,Длина оребренных трубок конденсатора, установленных под большим углом к относительно к длине аналогичных трубок,установленных под наименьшим углом апбо,может быть выполнена в" разбольше.На фиг. 1 изображен полупроводниковый выпрямитель с вертикальным направлением оси модуля; на фиг. 2 - сечениеА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - охладительвыпрямителя с разной длиной трубок конденсатораа.Полупроводниковый выпрямитель выполнен в виде модуля и содержит кремниевые таблеточные полупроводниковые приборы 1 и охладители, имеющие испаритель2 и трубчатые оребренные конденсаторы3. Оребренные трубки каждого кОнденсатораустановлены в испарителях 2 на различные углы а от 4 до 86 над горизонтомпри вертикальном расположении модуля.Модуль собран на двух стальных шпильках4 и стянут между траверсами 5. Выпрямитель крепится к вентиляционному каналу 6 спомощью угольников 7 так, что в потоке охлаждающего воздуха расположены лишьтрубчатые оребренные конденсаторы 3 охладителя. Утечка воздуха из канала через полость выпрямителя и попадание его на приборы 1 исключается посредством экрана8, Подвод и отвод. тока от приборов 1 осуществляется с помощью шин 9.Благодаря установке оребренных трубок конденсатора на различные углы потокохлаждающего воздуха дополнительно турбулизируется в. вентиляционном канале 6,что снижает толщину ламинарного пограничного слоя воздуха на наружной поверхности трубок и повышает эффективностьтеплообмена. Установка оребренных трубок конденсаторов на углы от 4 до 86над горизонтом позволяет располагать модуль вертикально или горизонтально, неснижая эффективность теплообмена.Выполнение внутренних полостей испарителя в виде цилиндрических каналов срезьбовой нарезкой 10 (фиг. 2) позволяетинтенсифицировать процесс кипения за счетувеличения числа центров парообразования на шероховатой резьбе и оребренияего внутренних полостей, а также упроститьконструкцию испарителя. Внутренние полости охладителя герметизируются пробкой 11,Оребренные трубки конденсаторов, установленные под большим угломЦ)иг. 3)могут быть выполнены длиннее в сол-" -раз, чем трубки, установленные под мйнимальным углом оы. Это позволяет увеличить площадь поверхности конденсатораохладителя, а следовательно, и эффективность теплообмена при одних и тех же габа- ритах вентиляционного канала и выпрямителя в целом без увеличения числа трубок в испарителе,Разведение трубок конденсатора на различные углы в диапазоне от 4 до 86 позволяет повысить отводимый тепловой поток на 7% при вертикальном и горизонтальном расположении модуля. Использование трубок конденсатора с ребрами, установленными под углом 90 к оси трубок, ограничивает наибольший угол нх установкиф до 25, так как с повышением угла установки )25 коэффициент теплоотдачи к воздуху начи нает уменьшаться, снижая интенсивность теплоотдачи и увеличивая аэродинамическое сопротивление охладителя. Ухудшение теплоотдачи дополнительно происходит от того, что поток охлаждающего воздуха ребрами отжимается к испарителю, искажая поле скоростей воздуха в коробе и, ухудшая обдув следующего конденсатора, расположенного ниже по потоку воздуха. Выполнение внутренних полостей испарителя в виде цилиндрических каналов с резьбовой нарезкой повышает интенсивность теплоотдачи на 5%. Удлинение трубок конденсаторов, установленных под большим углом, приводит к увеличению отводимого теплового потока примерно на величину, пропорциональную увеличению общей площади конденсатора охладителей.1081707 иг едактораказ 15 Николайчук47ВНИИПИпо13035, Милиал ППП Составитель Н. НестереТехред И. ВересТираж 683Государственного комитетаелам изобретений и открысква, Ж - 35, Раушская наПатент, г. Ужгород, ул,нкоКорректор И.МПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная, 4