Полупроводниковый преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1 250 С 5)5 ОБРЕТЕ ИСАНИ СКОМУ СВИДЕТЕ ВУ А яжения. поток хлаи направлен через адителей, Система подключена к замкия преобразоватеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Челябинский государственный технический университет(56) Резинский С.Р. и др. Преобразователина тиристорных блоках БВП для электроприводов постоянного тока. М: Знергоатомиздат, 1983, с. 96.Инверторы серии И-ТПТ, Отраслевойкаталог ОКП 34617, Таллинн, 1989,(57) Область использования: для охлаждения электротехнических устройств, в частности для охлаждения силовых элементовполупроводниковых преобразователей,Сущность изобретения; замкнутая системавентиляции секции полупроводниковогопреобразователя с корпусом, стороны которого направлены вдоль ортогональных осейх, у и х, содержит размещенные в корпусеблоки с охладителями. Охладители имеютканалы для потока хладагента и установлеИзобретение относится к электротехнике, а более конкретно к полупроводниковым преобразователям с газовой, преимущественно с замкнутой, системой охлаждения силовых полупроводниковых элементов.Известен полупроводниковый преобразователь серии ТПЗ, состоящий иэ секций, каждая иэ которых содержит шахту с охладителями, расположенными в них вертикальными рядами, .камеру избыточного 1758712 А 1 ны в ряды, оси которых направлены вдоль оси х, Соседние ряды охладителей смещены относительно друг. друга в одном направлении вдоль оси у с шаом п, определяемым размерами блоков по оси у, и вдоль осис шагом и). Система вентиляции содержит также размещенные в корпусе секции камеру избыточного давления и камеру разряжения, В камерах предусмотрены каналы, имеющие поперечное сечение, ограниченное по оси х габаритом блоков по оси х, а по оси а - величиной и), которая выбирается из условия обеспечения нормированного для одного блока с охладителями потока хладагента. Хладагент из замкнутой системы охлаждения поступает в камеру избыточного давления в направлении оси у. Затем он подается к охладителям, которые повернуты под углом к оси г в сторону уменьшения угла между направлением потока хладагента и направлением каналов охладителей. Проходя через охладители перпендикулярно осям их рядов, хладагент поступает в камеру разряжения, откуда отсасывается вдоль оси у в замкнутую систему охлаждения. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. давления и камеру разрдагента между которымшахту вдоль рядов охлвентиляции может бытьнутой системе охлажденля,Недостатком данного устроиства является то, что в вертикальных рядах каждый последующий охладитель обдувается хладагентом. используемым для охлажденияу на шаг и, определяемый размерами блоков по оси у, образуя таким образом ряд из 15 блоков, ось которого направлена вдоль оси 20 30 35 40 ми с охладителями распределяется нерав 50 предыдущего охладителя, Это снижает эффективность системы охлаждения преобразователя,Наиболее близок к предлагаемому преобразователь типа И-ПТП, состоящий из секций с корпусом, стороны которого направлены вдоль ортогональных осей х, у и г, В корпусе секций размещены блоки с охладителями, Элементы, в том числе и охлади- тели, установленные в блоках, образуют ряды, оси которых направлены вдоль оси х,Соседние блоки смещены относительно друг друга в одном направлении вдоль оси у, Секция преобразователя содержит также размещенную в корпусе камеру разрежения, в которую из окружающего пространства параллельно через все охладители перпендикулярно осями блоков подается хладагент. Параллельная подача хладагента через все охладители секции одновременно повышает эффективность системы охлаждения,Для включения рассматриваемой секции преобразователя в замкнутую систему охлаждения необходимо дополнить ее камерой избыточного давления. Камеры избыточного давления и разрежения должны иметь форму параллелепипеда, размеры которого определяют иэ условия обеспечения нормированного потока хладагента через все охладители секции. Поэтому габариты камер определены по оси х размером блоков по оси х, по оси у - величинок кп и по оси г - величиной Ьъ (здесь 1 - число блоков в секции, т - размер камер по оси г, обеспечивающих нормированный поток хладагента через охладители одного. блока). При заданной компоновке блоков камеры избыточного давления и разрежения занимают большую часть объема корпуса секции и, кроме того, поток хладагента между блоканомерно, что является недостатком известного устройства, Однако при рациональной компоновке блоков в корпусе секции размеры указанных камер можно существенно уменьшить,Цель изобретения - уменьшение габаритов корпуса секции преобразователя сзамкнутой системой вентиляции и выравнивание потока хладагента между охладителями. Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователе секции с корпусом, стороны которого направлены вдоль ортогональных осей х, у, г, содержащем размещенные в корпусе секции блоки с охладителями,5 10 имеющими каналы для потока хладагента и установленными в ряды, оси которых направлены вдоль оси х, а соседние ряды смещены относительно друг друга в одном направлении вдоль оси у на шаг и, определяемый размерами блоков по оси у, камеруизбыточного давления и камеру разрежения, поток хладагента между которыми направлен параллельно через все охладители перпендикулярно осям блоков, а в камерах - вдоль оси у, причем в камерах избыточного давления и разрежения предусмотрены каналы, обеспечивающие нормированный для одного блока с охладителями поток хладагента и имеющие поперечное сечение, ограниченное по оси х габаритов блоков по оси х, а по оси г - величиной а, определяемой известными методами, соседние ряды блоков с охладителями смещены относительно друг друга в одном направлении по оси г изто смещение равно величине т. При такой компоновке блоков с охладителями камерыизбыточного давления и разрежения принимают форму трехгранной прямоугольнойпризмы, Обьем камер в этом случае по сравнению с прототипом уменьшается вдвое. Одновременно выравниваются азродинамические сопротивления потоку хладагентачерез отдельные блоки с охладителями, Это выравнивает условия охлаждения блоков.Кроме того, с целью снижения азродинамических сопротивлений охладители поверну ты под углом к оси г в сторону уменьшенияугла между направлением потока хладагента и направлением каналов охладителей.На фиг. 1 изображена конструкция секции полупроводникового преобразователя, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, фронтальный вид; на фиг. 3 - вариант расположения охладителей.Секция полупроводникового преобразователя (фиг. 1 и 2) с корпусом 1, стороны которого направлены вдоль ортогональных осей х, у и г, содержит размещенные в корпусе 1 блоки 2 с охладителями 3. Охладители 3 имеют каналы 4 для потока хладагента и установлены в ряды, оси которых направлены вдоль оси х, Соседние ряды охладителей 3 смещены относительно друг друга в одномнаправлении вдоль оси у с шагом и, определяемым размерами блоков по оси у. Преобразователь содержит также размещенные в корпусе секции камеру избыточного давления 5 и камеру разрежения 6, В камерах 5 и б предусмотрены каналы 7, имеющие поперечное сечение, ограниченное по оси х габаритом блоков по оси х,а по оси г- величиной в, которая выбирается из условия обеспече-.ния нормированного потока хладагента дляодного блока с охладителями.С целью уменьшения габаритов корпуса 1 секции полупроводникового преобразователя и выравнивания потоков хладагента через охладители 3 соседние ряды блоков с охладителями 3 смещены относительно 5 друг друга в одном направлении вдоль оси ч., причем смещены с шагом в,Для снижения аэродинамических сопротивлений потоку хладагента из камеры 10 избыточного давления в камеру разрежения в секции полупроводникового преобразователя (фиг, 3) охладители 3 повернуты под углом к оси х в сторону уменьшения угла между направлением по тока хладагента и направлением каналов 4 охладителей.При создании избыточного давления вкамере избыточного давления 5 хладагент в 20направлении оси у подается к охладителям3. Проходя через них перпендикулярноосям рядов охладителей 3, хладагентпоступает в камеру разрежения 6, откудаотсасывается вдоль оси у в замкнутую систему охлаждения преобразователя,Смещение соседних блоков с охладителями в корпусе секции преобразователя относительно друг друга в направлении оси ас шагом гп позволяет уменьшить обьем ка. мер избыточного давления и разрежения, азначит и корпуса секции вдвое. выравнять .аэродинамические сопротивления и потокихладагента через охладители и, тем самым,выравнять условия их охлаждения. Уменьшение угла между потоками хладагента иканалами охладителей снижает аэродинамические сопротивления охладителей, чтопозволяет снизить мощность напорных элементов в замкнутой системе охлаждения 40преобразователя. Формула изобретения 1. Полуп роводни ко вый и реоб разователь, состоящий из секций с корпусом, стороны которого направлены вдоль ортогональных осей х, у и л, содержащий размещенные в корпусе секции блоки с охладителями, имеющими каналы для потока хладагента и установленными а ряды, оси которых направлены вдол ь оси х, а соседние ряды смещены относительно друг друга в одном направлении вдоль оси у на шаг и, .определяемый размерами блоков по оси у, камеру избыточного давления и камеру разрежения, поток хладагента между которыми направлен параллельно через все охладители перпендикулярно осям блоков, а в камерах - вдоль оси у, причем в камерах избыточного давления и разрежения предусмотрены каналы, обеспечивающие нормированный для одного блока с охладителями поток хладагента и имеющие для этого поперечное сечение, ограниченное по оси х габаритом блоков по оси х, а по оси.величиной щ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов корпуса секции полупроводникового преобразователя и выравнивания потоков хладагента через охладители, соседние ряды блоков с охладителями смещены относительно друг друга в одном направлении по оси г.2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что ряды блоков с охладителями смещены относительно другдруга по оси г с шагом а,3. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения аэродинамических сопротивлений, охладители повернуты под углом к оси г в сторону уменьшения угла между направлением потока хладагента и направлением каналов охладителей.