Полупроводниковый преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 936097 Союэ СбветсникСоциапистическииРеспублик(53)М. Кл,Н 01 1, 25/00 Ьаударетввнный коинтвт СССР во долам нвобрвтеннй н отврытнй(23) Приоритет Опубликовано 15.06.82. Бюллетень 22 Дата опубликования описания 1 5 . 06 . 82(72) Авторы изобретения 71) Заявите 54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретени нике, в частн ким преобразо ковыми элемен тественной ко тся к электротехиловым статичесс полупроводнилаждаемыми есвоздуха. но сти ателя ами, о векцие ию поому Известен силовой преобразователь с воздушным охлаждением, в котором на остове расположены токоведущие шины и силовые блоки, подсоединенные к токоведущим шинам. Силовой блок содержит основание, на котором установлены тиристор с охладителем, предохранитель, устройства защиты и управления 11.Наличие основания увеличивает габариты и вес преобразователя, Это особенно существенно в преобразователях с естественным воздушным охлаж дением, где значительные масса и габариты охладителя вынуждают. приме" нять соответствующее основание.Наиболее близким к изобретен выполняемой функции и достигаем результату является силовои преобразователь с естественным воздушнымохлаждением, на остове шкафа которого расположены изолированные от остова токоведущие шины и силовые блоки, В силовом блоке на охладителе установлены тиристор, предохранитель,ячейка управления и выводы, прижатые к котоведущим шинам. Охладительимеет коллектор в виде пластины,расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости преобразователя. На боковых поверхностях коллектора расположены ребра. На торцовой поверхности коллектора и одновременно на примыкающих к нему ребрахзакреплен таблеточный тиристор. Сдругой стороны к таблеточному тиристору прижат второй аналогичный охладитель. Замена поврежденного тиристора осуществляется вместе с первымохладителем, Взамен поврежденногоможет быть установлен запасной охладитель с тиристором 21.93609 Однако в этом преобразователе велико время, затрачиваемое на устранение неисправностей . Для замены тиристора необходимо отключить цепи управления, демонтировать предохранитель, элементы крепления охладителя, вынуть охладитель с тиристором, установить охладитель с новым тиристором и повторить в обратном порядке все операции, причем необходимо контролировать усилие прижатия тиристора ко второму охладителю. Увеличенное время для замены тиристора снижает показатели надежности преобразователя. Кроме того, тиристор преобразователя установлен на торце 1 о коллектора, следовательно, отвод тепла к дальним ребрам ухудшен, что призаданной мощности теплоотвода увеличивает массу охладителя, Расположенные в нижней части преобразователя силовые блоки подогревают верхние, чем снижается теплоотводящая способ 1 о ность охладителя. При заданной мощности теплоотвода это приводит либо к необходимости увеличения массы силового блока, либо к уменьшению надежности ввиду большего нагрева тиристоров. Цель изобретения - уменьшение массы, повышение надежности эксплуатации преобразователя. Поставленная цель достигается тем,что в полупроводниковом преобразователе, содержащем шкаф, на остове которого установлены токоведущие шиныи силовые блоки, каждый из которых 35 телем, ячейкой управления и силовыми выводами, соединенными с шинами, причем коллектор охладителя выполнен в виде пластины, расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости шкафа, а ребра охладителя расположены на боковых поверхностях 45 коллектора, тиристоры силовых блоковустановлены на боковой поверхностиколлекторной пластины охладителямежду его ребрами, ориентированнымипод углом о. к передней плоскостишкафа преобразователя, на этой жебоковой поверхности установлены предохранитель, ячейка управления и силовые выводы, выполненные в видетруб, внутри, которых размещены проходящие через, отверстия в шинах,.токоведущие штыри, дополнительно установленные на остове шкафа и обес 5 О выполнен в виде охладителя с установленными на нем тиристором, предохрани 7 4печивающие одновременно токопровод икрепление силового блока.Передняя стенка шкафа преобразователя может быть выполнена с прорезями,Преобразователь может быть снабжен направляющими, выполненными,например, в форме жалюзей, угол наклона которых к передней плоскости(О, 8-1, 2)о,На фиг,1 изображен преобразователь,вид сбоку; на фиг. 2 - силовой блок,вид сбоку; на фиг. 3 - то же, общийвид.На остове 1 преобразователя расположены на изоляторах 2 токоведущиешины 3 и 4 и на изоляторах 5 штыриб. Штыри 6 проходят в отверстия токоведущих шин 3 и 4. На штырях 6 закреплены силовые блоки 7, содержащие,тиристор 8, охладители 9 и 10 тиристора 8, элементы 11 крепления тиристора 8, предохранитель 12, ячейку 13управления, выводы 14 и 15. Охладитель9 имеет коллектор 16 и ребра 17, Коллектор 16 выполнен в виде пластины,расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости 18 преобразователя. Ребра 17 находятся набоковых поверхностях 19 и 20 коллектора 16. Ребра 17 перпендикулярны боковым поверхностям 19 и 20 коллектора16 и наклонены под углом с. к передней стенке 18 преобразователя.На боковой поверхности 19 междуребрами 17 закреплена шина 21, к которой прижат тиристор 8. С другой стороны к тиристору 8 прижаты шина 22и второй охладитель 10. Прижатие обеспечивается известным способом с помощью элементов 11 крепления.На боковой поверхности 19 закреплены изолятор 23, шина 24, На шинах22 и 24 закреплен предохранитель 12,Выводы 14 и 15 силового блока выполнены в виде труб, приваренных к концамшин 21 и 24, Выводы 14 и 15 охватывают штыри б и прижимаются к токоведущим шинам З,и 4 гайками 25, навинченными на концы штырей б.На боковой поверхности 19 закреплена ячейка 13 управления, в которойнаходятся элементы управления тиристором 8. Ячейка 13 управления имеетвтычной резъем 26, обеспечивающийподключение ячейки 13 к системе управления преобразователем.Передняя плоскость 18 преобразователя имеет про 1 ези 27 и направляющие936097 528, угол наклона которых к переднейплоскости 18 преобразователя(0,8- 1,2) о. Согласно проведеннымиспытаниям угол а- лучше выбирать впределах 30 - 60 ф, 5В примере выполнения, показанномна фиг. 1-3, штырь 6, закрепленныйна остове, изолирован от остова 1 иэлектрически связан с шинами 3 и 4и выводами 14 и 15. Могут быть и дру Огие,примеры выполнения, в частности,.когда штырь 6 изолируется от шин 3 и4 и выводов 14 и 15 силового блока 7,В предлагаемом устройстве с помощью штырей 6 и выводов 14 и 15 осуществляется зекрепление силового блока 7 на остове 1 и одновременно электрический контакт с токоведущими шинами 3 иПри необходимости замены тиристора 8 отвинчиваются только две гайки25 соответствующего силового блока 7,и он стягивается со штырей 6, Запасной силовой блок с работоспособнымтиристором одевается выводами 14 и 25,15 на штыри 6, подвигается до упора,при этом втычной разъем 26 ячейки 13управления входит в ответную частьразъема, Гайки 25, навинчиваемые наконец штыря 6, плотно прижимают вы- звводы 14 и 15 к токоведущим шинам 3и 4.При обеспечении отвода того же количества тепла, что и в известном устройстве, и при обеспечении той же надежности механического крепления иэлектрического контакта элементов иузлов преобразователя, в предлагаемомустройстве затрачивается меньшее(приблизительно в 2 раза) время для взамены силового блока уменьшаетсявремя простоя преобразователя), следовательно, преобразователь надежнее известного устройства.За счет того, что тиристор расположен на боковой поверхности коллектора, а ребра выполнены наклонными к .передней плоскости преобразователя, отвод тепла от коллектора кребрам и от ребер к окружающему воздуху происходит в более благоприятных условиях, что позволяет уменьшить по крайней мере на 104 массу охладителя. Этому также способствует выполнение прорезей в передней стенке преобразователя и направляющих, угол наклона которых к передней плоскости 1 = (08 12) угла наклона ребер охладителя. 6В предлагаемом изобретении по сравнению с известным механическое усилие,создаваемое массой силового блока,не накладывается на электрический контакт "Токоведущая шина - Вывод", поскольку штыри расположены горизонтально и закреплены на остове, а не на токоведущей шине. Кроке того, обеспечивается более удобный,а следовательно,более быстрый монтаж силового блокав преобразователе за счет того, чтовыводы выполнены в виде труб, и сило"вой блок одевается этими выводами наштыри, подвигается до упора; обеспечивается также более точное совпадениеконтактов разъема ячейки управления;для облегчения обслуживания закрепление силового .блока осуществляетсяспереди, а токоведущие шины располо"жены сзади. Благодаря выводам в виде труб токоведущие шины выполненыпростыми. Это позволяет уменьшить массу преобразователя и повысить надежность его работы,Формула изобретения1. Полупроводниковый преобразователь, содержащий шкаф, на остове которого установлены токоведущие шины исиловые блоки, каждый из которых выполнен в виде охладителя с установленными на нем тиристором, предохранителем, ячейкой управления и силовыми выводами, соединенными с шинами, причем коллектор охладителя выполнен в виде пластины, расположенной вертикально и перпендикулярнок передней стенке шкафа, а ребраохладителя расположены на боковыхповерхностях коллектора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения массы преобразователя иповышения надежности, тиристоры.сило.вых блоков установлены на боковойповерхности коллекторной пластиныохладителя между его ребрами, ребра охладителя ориентированы под углом с к передНей стенке шкафа, натой же боковой поверхности коллектора установлены предохранитель,ячейка управления и силовые выводы,выполненные в виде труб, внутри которых размещены проходящие через отверстия в шинах токоведущие штыри,дополнительно установленные на остове шкафа и обеспечивающие одновременно токоподвод и крепление силового блока.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что перед936097 няя стенка шкафа выполнена с прорезями.3. Преобразователь по и. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что передняя стенка снабжена направляющими, ь выполненными, например, в форме жалюзей, угол наклона которых к передней плоскости /Ъ: а,8-1,2)С,. 8Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Справочник по преобразовательной технике, Под ред. И.М.Чиженко,К "Техника"1978, с. 281, рис.6.4.2. БещЫМ 1 ог аИце 11 6 "Апйг 1 еЬйесЬпЪ дпй Бег 1 ещегайеп оег 1.еЫ 1 ипуе 1 еИгопНс" АЕС ТН,ЕНЗМКЕИ.936097 Составитель Н.НестеренкоТехред 3; Палий Корректор Н.Стецщ иТ.Веселов е 30 ент", г. Уж иал ПП ул. Проектная,щщащ щщ каз 4228/59 Тираж 761 ВНИИПИ Государственного комитета ССС делам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб., р. щщщщщщщщщщщщодписное