Модуль

Союз Советскик Социалистическик Респубее(51)м, к,(22) Заявлено 221079 (2) 2832419/18-21 с присоединением заявки тт 9 Н 01 1, 23/34 Н 05 К 7/20 Государственный,нюинтет СССР по дмаи нзобратеннй н открытий( 5 4 ) МОДУЛЬ 10 Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, а точнее к высоковольтным полупроводниковым блокам, применяемым в преобразователях электроэнергии.Известна конструкция модуля, содержащая соединенные последователь-но силовые полупроводниковые приборы таблеточного иполнения, чередующиеся с охладителями, токоотводы, нажимное приспособление е центрирующим элементом и трубчатый корпус из электроизоляционного материала, од" новременно являющийся воздуховодомЯНедостаток такой конструкции свя" эан с тем, что при небольшом расстоянии между объединенными в блок силовыми полупроводниками не обеспечивается их эФФективное охлаждение иэ-за сравнительно небольшой рабо чей поверхности охладителя.Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является конструкция модуля, содержащая корпус, выполненный в виде цилиндра, вдоль продольной осн которого расположены полупроводниковые приборы и чередующиеся с ними охладнтели с радиальными теплоотводящими ребрамн (2 . 30 Недостатком, этой конструкции является низкая эФФектнвность теплоотвода,Цель изобретения - повышение эфФективности теплоотвода и электрической прочности.Поставленная цель достигается тем,что в модуле, содержащем корпус, выполненный в виде цилиндра, вдольпродольной оси которого расположены полупроводниковые приборы н чередующиеся с ними охладители с радиальными теплоотводящими ребрами,плоскости радиальных теплоотводящнх ребер расположены под углом кпродольной оси корпуса.Причем на внутренней поверхностицилиндрического корпуса выполненыкольцевые канавки,На Фиг.1 представлена конструкциямодуля; на Фиг.2 - конструкция охладителя с цилиндрическим наружнымкольцом прямоугольного сеченият наФиг.З - вариант конструкции трубчатого корпуса с кольцевыми канавками.Модуль содержит силовые полупроводниковые приборы 1 таблеточногоисполнения, которые чередуются сметаллическими охладнтелямн 2. Накрайние охладители уложены медныетокоотводы 3 и пластмассовые шайбы4 со стальными вставками 5, В сферических углублениях указанных вставок находятся стальные шарики б.Все укаэанные выше элементы сжатыстальными пружинящими балочками 7,на концах которых предусмотрены отверстия 8. В зти отверстия вставляютстягивающие шпильки (не показаны).Рассмотренные элементы помещеныв цилиндрический корпус 9 из изоляционного материала, например изстеклотекстолита, В этом корпусев нижней и верхней части предусмотрены аксиальные прорези 10, черезкоторые выходят наружу концы белочек7 с отверстиями 8. торцовые отверс" 35тия корпуса 9 подключают к воздуховодам - нагнетателному и отсасывающему (не показаны).Устройство работает следующим образом. аДля нормального Функционирования силовые полупроводники 1 стягивают шпильками; вставляемыми в отверстия 8, до усилия 1-1,8 т, контролируя его по прогибу балочек 7.Равномерность сжатия полупроводникоопо всей их поверхности обеспечивается за счет наличия центрирующих шариков б.Подвод электрического тока к последовательно соединенным силовым полу-. фпроводникам 1 осуществляется черезтокоотводы 3 и металлические охладители 2.Охлаждение полупроводников 1 Осуществляется. путем передачи выделяюще- Игося в них тепла в металлические охладители 2, которые благодаря большойплощади ребер эФФективно охлаждаются воздухом, принудительно продуваемом через корпус 9, Цля исключения Щпотерь охлаждающего воздуха прорези10 в корпусе 9 могут быть закрыты резиновыми заглушками, которые устанавливают после сборки блока,Охладитель (Фиг,2) содержит диск 411 с двумя углублЕниями 12 для установки в них силовых полупроводников.К цилиндрической поверхности диска11 прикреплены (сваркой или пайкой)ребра 13, которые по своим наружнымконцам соеДинены с кольцом 14. Егонаружный диаметр соответствует внутреннему диаметру корпуса 9. Ребра 13 расположены радиальнопо отношению к диску 11, их поверхность наклонена к оси вращения диска11 под углом 30-60 . Благодаря этомуобеспечивается значительная площадьсоприкосновения ребер с охлаждающимвоздухом, Воздух при этом движетсяв корпусе 9 по винтовой линии, закручиваясь вокруг оси охладителя 2,Это уменьшает аэродинамическое сопротивление воздушного канала; поддействием центробежных сил частицыпыли и влаги, имеющиеся в охлаждающем воздухе, отбрасываются наружу кцилиндрическому корпусу 9, а полупроводники 1 при этом остаются чистыми.На Фиг.3 представлен вариант выполнения цилиндрического корпуса 9, причем на его внутренней поверхностипредусмотрены кольцевые канавки 15.Они увеличивают путь поверхностногопробоя от одного охладителя 2 дососеднего, Благодаря этому повышается электрическая прочность высоковольтного модуля,Технико-экономическая эФФективность предлагаемого модуля определяется повышением эФФективности принудительного воздушного охлаждения иэлектрической прочности при выполнении в малых габаритах.Формула изобретения1, Модуль, содержащий корпус,выполненный в виде цилиндра, вдольпродольной оси которого расположеныполупроводниковые приборы и чередующиеся с ними охладители с радиальными теплоотводящими ребрами, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эФФективности теплоотвода,плоскости радиальных теплоотводящихребер расположены под углом к продольной оси корпуса,2Модуль по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения электрической прочности, на внутренней поверхности цилиндрическогокорпуса выполнены кольцевые канавки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1,ВВС-НасЬг 1 сМеп, 1975, 9 4,с. 198-202, рис. 4.2. Заявка Франции Р 2241175,кл. Н 01 Ь 23/34, 1975 (прототип),851557 2 авитель Е.ГаврилоредИ, Голннка едактор Ю.Ковач Корректор Н. Стец лнал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 6375/77 Тираж,784 ВНИИПИ Государственного комн по делам изобретений и от 113035, Москва, 3-35, РаушскаПодписное та СССРрытнй наб., д. 4