Преобразовательный блок Советский патент 1984 года по МПК H01L25/00 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть широко использовано при конструировании блоков с последовательно соединенным тиристорами и диодами в преобразовательных системах индукционной электротермии. Известен преобразовательный блок, содержащий трансформатор, каждая обмотка которого соединена последовате но с резистором, а образованная ими цепь подключена параллельно к каждом из последовательно соединенн) венти лей, причем все обмотки трансформато ра включены согласно и имеют одинако вое число витков tltlt Недостатками данного блока являют ся пониженная надежность работы вент лей в агрэссивных средах; сложность; не эффективное выравнивание напряжеfния по вентилям в стационарном режим Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пре образовательный блок, содержащий пос ледовательно соединенные вентили, закрепленные на водоохлаждаемых охладителях со скобами, зашунтированные резисторами, один вывод которого обр зован скобой охладителя первого.-венти ля, а другой - вызодом последнего вен тиля, не связанным с его охладителем Г.23. Однако данный блок характеризуется пониженной надежностью работы вентилей в преобразовательных системах, работающий в агрессивных средах, .например, в цехах литья алюминия в электромагнитный кристаллизатор, при которых происходит разрушение резисторов равномерного распределения напряжения в стационарном режиме по последовательно соединенным вентилям и как результат - выход последних из строя, остановка всей .преобразовательной системы и связанные с этим производственные простои и потери. Кроме того, наличие резисторов услож.няет блок , Цель изобретения - повышение надежности работы вентилей в преобразовательных системах, работающих в агрессивных средах, и упрощение. Поставленная цель достигается тем что в преобразовательном блоке,.содержащем включенные последовательно полупроводниковые вентили, закрепленные на соединенных посредством диэлектрических шлангов водоохлаждаемых охладителях со скобами, один вывод блока образован скобой охладителя первого вентиля, а другой - выводом последнего вентиля, не связанным с его охладителем, диэлектрические шланги, последовательно соединяющие охладители указанных вентилей, выполнены равными по длине, а хладагент выбран с удельным сопротивлением воды, f i 3000 ОМ -см, причем соотношение длины диэлектрического шланга к площади его сечения, выбра-но равным I и s где . и S - длина и сечение диэлектрического шланга; ; и - напряжение, приложенное к вентилю; i - ток утечки через воду; J) удельное сопротивление так, что указанные шланги выполняют роль шунтирующих резисторов. На фиг. 1 показан преобразовательный блок; на фиг, 2 - то же, принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - водоохлашдаемый охладитель со скобой ;а) для одного вентиля; б) для двух-вентилей) ; на фиг, 4 принципиальная электрическая схема двухмостового автономного инвертору; на фиг. 5 - схема электрических соединений двухмостового автономного инвертора; на фиг. 6 - система водоох- лаждения инверторных мостов двухмостового автономного инвертора. Преобразовательный блок содержит последо-вательно соединенные вентили 1-3, закрепленные на водоохлаждаемых охладителях 4-6 со скобами 7-9 зашунтированные резисторами 10-12, один вывод 13 которого образован скобой 7 охладителя 4 первого вентиля 1, а другой 14 - выводом последнего вентиля 3, не связанным с его охладителем б, при этом роль резисторов 10-12 выполняют равные по длине водоохлаждаемые диэлектрические шланги, соединяющие последовательно охладители 4-6, указанных вентилей 1-3 с удельным сопротивлением воды 5 3000 ОМ-см и соотношением длины диэлектрического шланга к его сечению, равным где & и S - длина и сечение диэлектрического шланга; и - напряжение, приложенное к вентилю; i - ток утечки через воду; J5 - удельное сопротивление воды. Преобразовательный блок работает ледующим образом. Вода с удельным электрическим соротивлением не.более pi 3000 ОМСМ з напорного коллектора (фиг. 1,2 и иг, б, напорный коллектор не покаан) , через диэлектрические шланги оступает к охладителям 4-6, охлаждая ентили 1-3, При этом водяной столб, аключенный в каждом из шлангов, обазует резистор 10-12, подключенный араллельно вентилю 1-3,

При подаче напряжения к выводам 13 и 14 блока происходит равномерное распределение напряжения по вентилям 1-3, поскольку оно делится пропорционально сопротивлениям резисторов 1012.

В данном случае сопротивление резистора определяется как р -Iгде р - удельное сопротивление воды; - & и S - длина и сечение водоохлаивдаемого диэлектрического шланга. При этом оказывается, что увели- 1 чение удельного сопротивления воды выше 3000 ОМ «см (такую величину удельного электрического сопротивления имеет техническая вода многих промышленных предприятий) не оказывает дальнейшего влияния на повышение равномерности распределения напряжения по последовательно соединенным вентилям. Поэтому для данного блока и, выбрано удельное электрическое сопротивление 2 воды не более pi 3000 Ом-см.

Кроме того7 как видно из формулы (1), на величину cqпpoтивлeния резистора влияет соотношение длины и сечения диэлектрического шланга t/S, которое можно определить, зная допустиMbift ток утечки 1, напряжение прокладываемое к вентилю, и и удельное электрическое сопротивление воды р .IL « ip Таким образом, используя в качестве резисторов, подключаемых параллельно вентилям, равные по длине водоохлаждаемые диэлектрические шланги, соединяющие последовательно охладители указанных вентилей с удельным электрическим сопротивлением воды не более J5 3000 СМ-см и соотношением длины к сечению шланга равным E/S U/ip, удается значительно упростить преобразовательный блок и повысить надежность работы вентилей, так как в отличие от проволочных или непроволочных резисторов водоохлаждаемый диэлектрический шланг не подвергается разрушению в агрессивных средах.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ БЛОК, содержащий включенные последовательно полупроводниковые вентили, закрепленные на соединенных посредством диэлектрических шлангов водоохлаждаемых охладителях со скобами, один вывод блока образован скобой охладителя , I первого вентиля, а другой - выводом , последнего вентиля, не связанным с его охладителем, отличающи йс я тем, что, с целью повышения надежности работы вентилей в преобразовательных системах, работаюидах в агрессивных средах, и упрощения, диэлектрические шланги, последовательно соединяющие охладители указанных вентилей, выполнены равными по длине, а хладагент выбран с удельным сопротивлением воды р 3000 Ом-см, причем соотношение длины диэлектрического шланга к площади его сечения выбрано равным- i-Ур , где t и S длина и площадь сечения диэлектрического шланга соответственно; S и напряжение, приложенное з к вентилю; (Л i ток утечки через воду; удельное сопротивление воды, так что указанные шланги выполняют роль шунгирующих резисторов.

fn

Р .

Ск1

LKI

LKI Скг

иг.Б