Модуль силовой электропреобразовательной установки

Номер патента: 1771007

Авторы: Антюхин, Лаужа, Узарс, Феоктистов, Чаусов, Чуверин

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 1. 25/ОО, 2 ИСАНИЕ БРЕТЕ СТВ тут инженеров желез а и Рижский техни, 1987,ЛЕКТРОПВКИх преобразледователь РЕОБвам тем, овод- ложеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Московский инстинодорожного транспорческий университет(56) Патент США М 31961. Авторское свидетельст М 1457018, кл. Н 011 25/О 54) МОДУЛЬ СИЛОВОЙ Э РАЗОВАТЕЛ ЬНОЙ УСТАНО (57) Использование: в мощн телях электроэнергии с пос Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, а точнее к модулям с силовыми полупроводниковыми приборами таблеточного исполнения, соединенными последовательно и снабженными охладителями с воздушным обдувом.Известен модуль, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнения, расположеннье соосно и чередуемые с охладителями, общие для всех приборов, прижимное приспособление и цилиндрический кожух, одновременно служащий воздуховодом, причем полупроводники с охладителями расположены по оси кожуха, который своими фланцами подключен к воздушному каналу с вентилятором(11,Недостаток этого модуля связан с недостаточной эффективностью его охлаждения из-за трудности продува охлаждающего воздуха через поперечно расположенные соединением тиристоров или диодов. Сущность изобретения: в модуле, содержащем последовательно соединенные полупроводники с таблеточными охладителями, диск каждого охладителя снабжен радиальными элементами, занимающими всю высоту модуля в кожухе, причем место крепления радиального элемента к диску охладителя зависит от местоположения этого охладителя в модуле. На.внутренней поверхности кожуха выполнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные края пластин,.высота которых. равна высоте кожуха, а угол, образованный соседними радиальными элементами, равен а = 360 (гл п), где в - число радиальных пластин; и - число охладителей в блоке, 3 ил,охладители (высокое аэродинамическое сопротивление), а также с неравномерностью охлаждения полупроводниковых приборов по направлению воздушного потокэ.В качестве прототипа целесообразно принять модуль, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнения, установленные в прижимном приспособлении соосно и чередуемые с охладителями, выполненными в форм дисков с радиальными теплорассеивающми элементами, причем приборы и охлади гели помещены в цилиндрический кожух из электроизоляционногс материала, образующий канал принудительного возс;ушного охлаждения (2),Недостатки прототипа связаны с что эффективность охлаждения пол пр никовых приборов зависит от ра;по ния каждого. прибора по отношению к1771007 55 душного потока. воздушному потоку в кожухе, т. е., приборы охлаждаются неравномерно, Кроме того, размеры каждого охладителя по оси модуля ограничены, что тоже снижает эффективность охлаждения и нагрузочную способность модуля.Цель изобретения - улучшение охлаждения модуля и повышение его нагрузочной способности.Эта цель достигается за счет того, что радиальные элементы охладителей выполнены в виде прямоугольных металлических пластин; плоскость каждой из которых перпендикулярна плоскости диска, на внутренней поверхности кожуха выполнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные края пластин, высота которых равна высоте кожуха; а угол, образованный соседними радиальными элементами, равен360"/а и, где ги - число радиальных элементов; и - число охладителей в блоке,Существенные отличительные признаки:- радиальные элементы охладителей модуля выполнены в виде прямоугольных пластин, расположенных перпендикулярно плоскости дисков- торцы пластин всех охладителей модуля находятся вровень с торцами кожуха,- охладители в модуле повернуты так, что пластины равномерно смещены друг относительно друга на угол а= 360 О/п 1 п;- наружные края пластин зафиксированы в прорезях с внутренней стороны кожуха,Эти признаки обеспечивают достижение цели изобретения, При проведении патентных исследований и анализе признаков заявляемого модуля с известными модулями сходных и эквивалентных признаков не обнаружено. Следовательно, предложение соответствует критерию "существенные отличия" и обладает новизной (см. патентную справку).На фиг, 1 показан модуль в сборе; на фиг. 2 - охладитель; на фиг. 3 - размещение радиальных элементов на охладителях,Модуль содержит (фиг, 1) силовые полупроводники 1 таблеточного исполнения, установленные соосно и чередуемые с охладителями 2, Полупроводники 1 с охладителями 2 образуют блок, на торцах которого установлены токоотводы 3, причем все указанные элементы 1-3 сжаты по оси ОО усилием 12-16 кН при помощи прижимного приспособления, которое условно показано на фиг. 1 стрел:.ами 4 - по направлению сжимающих сил Г,Каждый охладитель 2 (фиг, 2) содержитметаллический диск 5 с плоскими параллельными поверхностями 6 и 7, которые выполняют функции электрических и тепловых5 контактов по отношению к соприкасающимся с ними плоским поверхностям полупроводников 1. На диске 5 закреплены сваркойплоские радиальные элементы 8 прямоугольной формы с внутреннйм выступом 9,10 при помощи которого осуществляется крепление каждого элемента 8 к диску 5,Каждый охладитель 2 имеет на своемдиске и радиальных элементов 8, взаимносдвинутых на гол 360 О/и. В зависимости от15 положения охладителя 2 в блоке выбрануровень Н закрепления радиального зле-.мента 8 на диске 5 (см. фиг. 3). Благодаряэтому блок с полупроводниками 1 и охладителями 2 в собранном состоянии имеет20 высоту Ь, равную высоте радиального элемента 8, При этом соседние радиальныеэлементы 8 взаимно сдвинуты на угол360/в и, где п - число охладителей вблоке (на фиг, 1 щ, и= 6, а =15),25 Указанный блок помещен в цилиндрический кожух 10, на внутренней поверхности которого предусмотрены продольныепазы 11, в которые входят наружные краярадиальных элементов 8, за счет чего обес 30 печивается их фиксация и исключается возможность взаимного касания.Модуль работает следующим образом(фиг. 1), В собранном виде полупроводники1 вместе с охладителями 2 сжаты в прижим 35 ном приспособлении 4, что обеспечивает хорошие электрические и тепловые контакты,Через полупроводники 1 при работе модуляпротекает ток 500-1200 А, что вызывает тепловыделение, Тепло от каждого полупро 40 водника 1 передается дискам 5 соседнихохладителей 2, а от каждого диска 5 - егорадиальным элементам 8, Направление теплового потока в пластине радиального элемента 8 показано стрелками 12,45 С поверхности пластины радиальногоэлемента 8 тепло передается воздушномупотоку, продуваемому через кожух 10 какпоказано стрелками 13, Воздушный потокпроходит в промежутки между пластинами50 8, равномерно охлаждая все пластины и соответственно все полупроводники 1. Малоеаэродинамическое сопротивление воздушного канала обеспечивается отсутствиемего изгибов и ламинарным течением. возТехнико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с применяемыми модулями на токи 830-1200 А обеспеченаза счет улучшения охлаждения и увеличениятоковой нагрузки на 12-16 О. Формула изобретенияМодуль силовой электропреобразова тельной установки, содержащий силовые полупроводниковые приборы таблеточного исполнения, установленные в прижимном приспособлении соосно и чередуемые с охладителями, выполненными в форме дисков 10 с радиальными теплорассеивающими элементами, причем приборы и охладители помещены в цилиндрический кожух из электроиэоляционного материала, образующий канал принудительного воздушного 15 охлаждения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения охлаждения модуля и повышения его нагрузочной способности, радиальные элементы охладителей выполнены в виде прямоугольных металлических пластин, плоскость каждой иэ которых перпендикулярна плоскости диска, на внутренней поверхности кожуха выполнены продольные прорези, в которых зафиксированы наружные края пластин, высота которых равна высоте кожуха, а угол, образуемый соседними радиальными элементами, равен а=360/т п,где а - число радиальных элементов;и - число охладителей в блоке.1771007 ектор А,Козор Заказ 3745 Тираж Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5КНТ ССС тиям зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина. 101 Составитель В.Феоктистоедактор Т.Куркова Техред М,Моргентал Ь ч

Смотреть

Заявка

4902137, 14.01.1991

МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА, РИЖСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

АНТЮХИН ВАЛЕНТИН МИХАЙЛОВИЧ, ЛАУЖА ГУНДИС ВИГУРТОВИЧ, УЗАРС ВАЛДИС ЯНОВИЧ, ФЕОКТИСТОВ ВАЛЕРИЙ ПАВЛОВИЧ, ЧАУСОВ ОЛЕГ ГЕОРГИЕВИЧ, ЧУВЕРИН ЮРИЙ ЮРЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H01L 23/34, H01L 25/00

Метки: модуль, силовой, установки, электропреобразовательной

Опубликовано: 23.10.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1771007-modul-silovojj-ehlektropreobrazovatelnojj-ustanovki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Модуль силовой электропреобразовательной установки</a>

Похожие патенты