Выпрямительное устройство рудничного взрывозащищенного исполнения Советский патент 1983 года по МПК H01L23/34 H01L25/02 

Изобретение относится к выпрямит ель ной т ахни не, а конкретнее к устройству преобразователей переменного тока .в постоянный, применяемому на движущихся объектах, работающих в условиях ограниченного рабочего пространства, высокой влажности и запыленности -воздуха, агрессивной и взрывоопасной рудничной среды.

Известны выпрямительные устройства рудничного взрывозащищенного исполнения. Такие устройства снабжены медными массивными радиаторами, на которых монтируются полупроводниковые элементы. Радиаторы имеют охлаждающие каналы, через которые проходит дистиллированная вода. Конструктивно взрывозгицищенная оболочка выполнена так, что в ней имеется охлаждающий резервуар для увеличения пло.щадк теплоотвода, наружная стенка оболочки снабжена ребрами. Система охлах ения включает также насос для принудительной подачи охлаждающей жидкости 1. .

Необходимость применения охлаждающей жидкости с высокой диэлектрической прочностью, сложность изготовления вэрывобезопасной оболочки, наличие дополнительного оборудования для

принудительной подачи жидкости усложняет конструкци выпрямительного устройства, увеличивает его габариты и значительно повышает его стоимость.

Наиболее близким к предлагаемому являетсявыпрямительный блок преимущественно для преобразователей в рудничном взрывоващищенногл исполнении, содержащий полупроводниковые приборы .с радиаторами, отделенными от внутренней поверхности полого корпуса слоем высокотеплопроводного диэлектрического материала.

В известном устройстве общий радиатор, вынесенный наружу оболочки, снабжен лопастями (оребрением ). На внутренней поверхности радиатора наклеены с помощью теплопроводного диэлектрического компаунда медные пластины, на которых смонтированы полупроводниковые приборы. Таким образом, тепло от полупроводниковых приборов передается через медные пластины и слой диэлектрического ма:териала на радиатор. Работа выпрямительного -устройства предусмотрена для стсщионарных объектов с принудительной подачей воздуха 2 .

Наличие радиатора, вынесенного наружу оболочки, в известном устройстве не позволяет применить его в условиях высокой влажности и запыленности воздуха в связи с тем, чло междулопастное пространство забивается угольной пылью, что отрицательно сказывается на нагрузочной способности устройства. Неразъемное соединение медных пластин с радиатором снижает ремонтопригодность и уровень технического обслуживания Устройства, так как при пробое ди электрического материала, отделяющего токоведущие части устройства от радиатора, производится замена всего выпрямительного устройства. Наличие вспомогательного оборудования, предназначенного для подачи охлаждающего воздуха, увеличивает .его габариты и вес, усложняет устройство в целом следовательно, снижает надежность и эффективность его применения на угледобываюсцих комбайнах.

Цель изобретения - повышение надежности и ремонтопригодности выпрямительного устройства, снижение его массогабаритнык показателей.

Указанная цель достигается тем, что в выпрямительном устройстве рудничного взрывозащищенного исполнения для движущихся объектов, преимущественно для угледобывающего комбайна, содержащем размещенные внутри взрывозащищенной оболочки полупроводниковые приборы с радиаторами и систему охлаждения, расположенную снаружи оболочки, радиаторы полупроводниковых приборов установлены неразъемно и изолированно на дополнительное основание, которое съемно закреплено на внутренней стороне части взрывозащищенной. оболочки, а система охлаждения выполнена в виде цатрубка с форсунками, через которые в зону нагрева взрывозащищенной оболочки подается водовозлушная смесь от комбайновой системы пневмогидроорошения.

На чертеже показан общий вид фазного модуля выпрямительного устройства. Число модулей в выпрямительном устройстве определяется принятой схемой выпрямления (трехфазная, щестифазная и т.д..

Фазний модуль выпрямительного устройства содержит полупроводниковые приборы 1, закрепленные посредством стяжной шпильки 2 и прижимной планки 3 к радиаторам 4, приклеенным с помощью высокотеплопроводного диэлектрического материала, например эпоксидного компаунда 5, к основанию б. Соединение основания с корпусом взрывозащищенной оболочки 7 осугдествляется с помощью шпилек 8. Для изоляции токоведущих шин 9 от корпуса устройства служат изоляторы 10 и 11.

Система охлаждения имеет патрубок 12 с расположенными на нем форсунками 13, регулировочный кран 14 и защитный кожух 15, прикрепляемый к корпусу взрывозащитной оболочки

болтами 16.

Тепло, которое образуется в р-п переходах полупроводниковых приборов 1, в результате электрических потерь мощности при работе выпрями0 тельного устройства передается корпусу вентиля, затем через радиатор 4, эпоксидный компаунд 5, стальное ос яование б на стенку взрывозащищенной Оболочки, с которой снимается хлада5 .гентом, представлякндим собой водовоздушную смесь, подаваемую через форсунки от комбайновой системы пневмогидроорошения.

Выпрямительное устройство позволяQ ет использовать его непосредственно на угледобывакицих комбайнах, в результате чего упрощается конструкция, повышается его надежность. Обеспечение разъемного соединения основания с радиаторами и приборами с корпусом взрывозащищенной оболочки повышает ремонтопригодность устройства, уровень технического обслуживания, сокращает эксплуатационные затраты.

0 Замена лопастного воздушного радиатора (, оребренной- оболочки ) плоским (с гладкой поверхностью оболочки позволила для охлаждения выпрямительного устройства использовать имею щуюся на комбайне водовоздушную смесь, тем самым освободиться от дополнительного оборудования, необходимого для обдува воздушного радиатора, упростить конструкцию, сни0 зить вес и габариты устройства и повысить эффективность его применения в целом.

Испытания показали высокую работоспособность устройства, намечен

5 его серийный выпуск для электрических механизмов подачи угледобывакщйх комбайнов.

Формула изобретения

Выпрямительное устройство рудничного взрывозащищенного исполнения для движущихся объектов, преимущественно для угледобыванадего комбайна, содержащее размещенные внутри взрывозащищенной оболочки полупроводниковые приборы с радиаторами и систему охлаждения, расположенную снаружи оболочки, о т л и

0 чающееся тем, что, с целью повышения надежности, ремонтопригодности и снижения массогабаритных показателей, радиаторы полупроводниковых приборов установлены неразъем5 но и изолированно на дополнительное

основание, которое съемно закреплено на внутренней стороне части взрывозащищенной оболочки, а система охлаждения выполнена в виде патрубка с форсунками, через которые в зону нагрева взрывозащищенной оболочки подается водовоздушная смесь от комбайновой системы пневмогидроорошения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Коринов Б.Л. и др. Охлаждение тиристоров во взрывобезопасных оболочках. Сб. ВННИВЭ Взрывобезопасное электрооборудование. Вып. 10, М., Энергия, 1974, с. 143.

2.Авторское свидетельство СССР 465679, кл. Н 01 L 1/16, 1975.