СИЛОВОЙ БЛОК ДЛЯ СТАТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ Российский патент 1995 года по МПК H05K5/00 H01L25/00 

Изобретение относится к преобразовательной технике.

Известны силовые блоки для статических преобразователей, содержащие каркас, силовые тиристоры, панель RC-цепочек, мнемосхему, силовые разъемы и разъемы управления [1]
Недостатком известных блоков является увеличенные массогабариты и занижена степень унификации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является силовой блок для статических преобразователей, содержащий каркас с передней и задней панелями, два силовых тиристора с охладителями и с анодными и катодными шинами с отверстиями, плату на задней панели с разъемом управления и силовым разъемом, элементы электрического соединения силового разъема с анодными и катодными шинами силовых тиристоров, панель RC-цепочек, мнемосхему на передней панели и выходные каскады управления силовыми тиристорами [2]
Однако в указанном силовом блоке усложнена конструкция и занижена технологичность блока и соответственно увеличена его стоимость в части электрического соединения силового разъема с анодными и катодными выводами силовых тиристоров: имеются три силовых жгута (от анода, катода и общей точки фазы) с большим количеством монтажных проводов, которые припаяны к силовому разъему и к выводам тиристоров. А при использовании блока в тиристорных преобразователях частоты с непосредственной связью, в компенсирующих устройствах преобразователей необходимо дополнительно сформировать один силовой вывод, для чего в указанных устройствах за силовым разъемом блока, т.е. в преобразователе необходимо объединять анодную и катодную силовые цепи, что усложняет конструкцию блока и преобразователя в целом.

Наличие множества дорогостоящих монтажных проводов (при увеличении тока через тиристоры число параллельных проводов должно также увеличиваться), их конструктивное размещение (прокладка, крепление, пайка), наличие дорогостоящего силового разъема дополнительно удорожают стоимость блока.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение технологичности и уменьшение стоимости блока.

Поставленная цель достигается тем, что в силовом блоке для статических преобразователей, содержащем каркас с передней и задней панелями, два силовых тиристора с охладителями и с анодными и катодными шинами с отверстиями, плату на задней панели с разъемом управления и силовым разъемом, элементы электрического соединения силового разъема с анодными и катодными шинами силовых тиристоров, панель RC-цепочек, мнемосхему на передней панели и выходные каскады управления силовыми тиристорами, аноды и катоды силовых тиристоров электрически соединены встречно-параллельно посредством анодных и катодных шин, силовой разъем и элементы соединения силового разъема с анодными и катодными шинами силовых тиристоров выполнены в виде двух прямоугольных в сечении шин, одна из которых соединена с анодной шиной первого тиристора и катодной шиной второго тиристора, а другая с катодной шиной первого тиристора и анодной шиной второго тиристора, причем конец каждой силовой шины выполнен с открытым пазом, плата на задней панели снабжена двумя прямоугольными отверстиями, через каждое из которых выведен конец силовой шины с открытым пазом, а тиристоры с охладителями и с анодными и катодными шинами установлены относительно друг друга так, что отверстия в катодных и анодных шинах разных тиристоров попарно соосны.

На фиг. 1 показан силовой блок, вид спереди; на фиг.2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 то же, вид сзади; на фиг.4 то же, вид сверху; на фиг.5 схема соединения тиристоров; на фиг.6 сечение А-А на фиг.1, где показаны соединения силовых шин с анодными и катодными шинами и соосное расположение отверстий в катодных и анодных шинах тиристоров.

Силовой блок для статических преобразователей содержит каркас 1 с передней панелью 2 и задней панелью 3, два силовых тиристора 4 и 5 с охладителями 6 и 7, анодные шины 8 и 9 и катодные шины 10 и 11, плату 12 на задней панели 3 с разъемом 13 управления, панель RC-цепочек 14, мнемосхему 15 на передней панели 2, выходные каскады 16 и 17, аноды 18 и 19 и катоды 20 и 21 силовых тиристоров 4 и 5, электрически соединенные встречно-параллельно посредством анодных шин 8 и 9 и катодных шин 10 и 11. Две прямоугольные в сечении силовые шины 22 и 23 как элементы силового разъема и электрического соединения его с анодными и катодными шинами выполнены на концах с открытыми пазами 24 и 25. Силовая шина 22 одним концом соединена с анодной шиной 8 первого тиристора 4 и катодной шиной 9 второго тиристора 5. Силовая шина 23 одним концом соединена с катодной шиной 10 первого тиристора 4 и анодной шиной 9 второго тиристора 5.

Вторые концы силовых шин 22 и 23 с открытыми пазами 24 и 25 выведены через прямоугольные отверстия 26 и 27, предусмотренные в плате 12 на задней панели 3.

Тиристор 4 с охладителями 6, с анодной шиной 8, с катодной шиной 10 и тиристор 5 с охладителями 7, с анодной шиной 9, с катодной шиной 11 установлены навстречу друг другу анодными и катодными шинами разных тиристоров, чтобы отверстие 28 анодной шины 10 тиристора 4 было соосно относительно отверстия 29 анодной шины 9 тиристора 5, а отверстие 30 катодной шины 11 тиристора 5 было соосно относительно отверстия 31 анодной шины 8 тиристора 4. Катодные и анодные шины разных тиристоров совместно с силовыми шинами 22 и 23 соединены между собой шпильками 32 с гайками 33 и шайбами 34 и 35. Для исключения возможного зазора и обеспечения плотного контакта между плоскостями шин в местах их крепления шпильками 32 использована металлическая втулка 36.

Встречно-параллельное электрическое соединение анодов 18 и 19 и катодов 20 и 21 тиристоров 4 и 5 и выполнение встречно-параллельного соединения анодов и катодов тиристоров посредством анодных шин 8 и 9 и катодных шин 10 и 11, выполнение силового разъема и элементов электрического соединения его с анодными шинами 8 и 9 и катодными шинами 10 и 11 двумя силовыми шинами 22 и 23 и соединение одной шины 22 с анодной шиной 8 тиристора 4 и катодной шиной 9 тиристора 5, а соединение другой шины 23 с катодной шиной 10 тиристора 4 и анодной шиной 9 тиристора 5 позволило упростить конструкцию блока, улучшить технологичность и уменьшить соответственно стоимость, так как исключена лишняя силовая связь выводов тиристоров на плату задней панели к разъему (исключен фазный вывод), для встречно-параллельного соединения анодов и катодов тиристоров использованы собственные шины тиристоров (анодные и катодные шины), исключено множество параллельных проводов от выводов тиристоров на плату, исключен силовой разъем с элементами его крепления и с элементами пайки к его контактам, исключена пайка параллельных проводов к выводам тиристоров (вместо них используются только две силовые шины).

Выполнение силовых шин 22 и 23 прямоугольными в сечении и снабжение платы 12 двумя прямоугольными отверстиями 26 и 27, через которые выведены концы силовых шин, также позволило упростить конструкцию и улучшить технологичность, так как прямоугольные в сечении шины 22 и 23 совместно с платой 12 на задней панели 3 образуют эквивалент "силового" двухштыревого разъема (т.е. "штыри" силового разъема силовые шины, а "колодка" разъема плата с прямоугольными отверстиями, через которые проходят шины), а сочетание: прямоугольная шина в сечении и прямоугольное отверстие в плате при плотной посадке шины в отверстие платы позволяют освободиться от дополнительного крепления силовой шины ("штыря" силового разъема) и его проворачивания на плате, т.е. силовая шина как "ножка" силового разъема имеет строго определенное положение, что необходимо для контактного силового разъема.

Выполнение каждой силовой шины 22 и 23 с открытым пазом 24 и 25 на конце шин позволило упростить конструкцию и улучшить технологичность конструкции с точки зрения обеспечения быстрого съема блока из преобразователя, так как открытые пазы 24 и 25 позволяют быстро освободиться шинам 22 и 23, при снятии блока достаточно только ослабить болтовое соединение ошиновки (ответной части электрического соединения блока в преобразователе) без разбора болтового соединения.

Попарно соосное расположение отверстий 28 и 29 соответственно катодной шины 10 тиристора 4 и анодной шины 9 тиристора 5, а также 30 и 31 соответственно катодной шины 11 тиристора 5 и анодной шины 8 тиристора 4 позволило упростить встречно-параллельное соединение анодных и катодных шин совместно с силовыми шинами (соединение группы из трех шин 8, 18 и 22 выполнено только одной шпилькой.

Использование: в преобразовательной технике. Сущность изобретения: в силовом блоке для статических преобразователей, содержащем каркас 1 с передней 2 и задней 3 панелями, два силовых тиристора с охладителями и с анодными и катодными шинами 10 и 11 с отверстиями, плату 12 на задней панели 3 с разъемом 13 управления и силовым разъемом, элементы электрического соединения силового разъема с шинами 10 и 11 силовых тиристоров, панель RC-цепочек, мнемосхему на панели 2 и выходные каскады управления силовыми тиристорами. Для упрощения конструкции, повышения технологичности и уменьшения стоимости аноды и катоды тиристора электрически соединяют встречно-параллельно посредством анодных и катодных шин 8 11 силовой разъем и элементы соединения силового разъема с шинами 8 11 силовых тиристоров, выполняют в виде двух прямоугольных в сечении шин, одну из которых соединяют с анодной шиной первого тиристора и катодной шиной 11 второго тиристора, а вторую с катодной шиной 10 первого тиристора и анодной шиной 9 второго тиристора. Конец каждой силовой шины выполняют с открытым пазом, плату 12 на задней панели 3 снабжают двумя прямоугольными отверстиями, через каждое из которых выводят конец силовой шины с открытым пазом, а тиристоры с охладителями и с шинами 8 11 устанавливают относительно друг друга так, что отверстия в шинах 8 11 разных тиристоров попарно соосны. 6 ил.

СИЛОВОЙ БЛОК ДЛЯ СТАТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, содержащий каркас с передней и задней панелями, размещенные в каркасе и электрически соединенные между собой два силовых тиристора с охладителями и анодными и катодными шинами, в которых выполнены отверстия, расположенную на задней панели каркаса плату с разъемом управления и силовым разъемом, который электрически соединен с анодными и катодными шинами силовых тиристоров посредством элементов электрического соединения, панель RC-цепочек, мнемосхему, размещенную на передней панели каркаса, и выходные каскады управления силовыми тиристорами, отличающийся тем, что аноды и катоды первого и второго силовых тиристоров электрически соединены встречно параллельно посредством анодных и катодных шин соответственно, силовой разъем и элементы электрического соединения силового разъема с анодными и катодными шинами силовых тиристоров выполнены в виде двух прямоугольных в сечении силовых шин с открытыми пазами на одних их концах, одна из которых соединена с анодной шиной первого тиристора и катодной шиной второго тиристора, а другая с катодной шиной первого тиристора и анодной шиной второго тиристора, в плате с разъемом управления и силовым разъемом выполнены два прямоугольных отверстия, причем силовые шины своими концами с открытыми пазами размещены в указанных прямоугольных отверстиях платы, а катодные и анодные шины с отверстиями первого и второго тиристоров расположены одни относительно других соответственно попарно соосно со своими отверстиями.