Полупроводниковый преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H01L25/00 

1352557

относится к электропоже ко ти на

технике, мощным высоковольтным преобразовательным блокам, содержащим большое число последовательно соединенных тиристоров.

Целью изобретения является уменьшение стоимости и упрощение эксплуатации за счет упрощения ремонта.

На фиг.1 изображен полупроводнико- ю вым контактным пластинам 6. Это необвый преобразователь, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (охладитель в месте установки подпружиненного контакта); на фиг.З - то же, но при вынутом из корпуса охладителе; на фиг.4 - изолятор це пи управляющего электрода; на фиг.5 - расположение проводящего покрытия на корпусе полупроводникового преобразователя.

Полупроводниковый преобразователь (фиг.1) содержит изоляционный, например стеклоэпоксидный, корпус 1 трубчатой формы, в котором размещены таблеточные тиристоры 2, зажатые между охладителями 3 с ребрами 4. В охладителям 3 через подпружиненный контакт 5, расположенньш в пазу охладителя 3 и первые контактные пластины 6, герметично запрессованные в корпус 1, подключены делительные блоки 7.

К управляющим электродам тиристоров 2 через изолятор 8 цепи управляющего электрода (фиг.4), второй подпружиненный контакт 9 и вторые контактные пластины 10, герметично запрессованные в корпус 1, подключены выходы блоков 11 управления.

К выходным зажимам 12 подключается внешняя ошиновка, патрубки 13 слу- 40 le контактные пластины 6 и блоки 7, жат для подвода и отвода трансформа- 1 1 , что необходимо для равномерного торного масла, а элемент 14 обеспечи- деления напряжения по поверхности по- вает необходимое сжатие тиристоров 2. лупроводникового преобразователя.

Делительные блоки 7 обеспечивают Для полупроводникового преобразо- равномерное распределение периодичес- 45 теля наружной установки наружная ких и Импульсных напряжений по тирис- поверхность изолирующего корпуса 1 торам 2 и поверхности корпуса полуможет выполняться ребристой для увеличения длины пути токов утечки.

проводникового преобразователя и могут представлять из себя комбинации линейных или нелинейных элементов.

Блоки 11 управления состоят из накопителя, подключенного в нужный момент времени к управляющему электроду соответствующего тиристора с помощью трансформаторного, светового или иных каналов, Питание блоков 11 управления осуществляется от напряжений соответствующих тиристоров.

На фиг.2 представлено устройство подпружиненного контакта 5, расположенного в пазу охладителя 3. Пружина 14 обеспечивает требуемое нажатие контакта 5. на первую контактную пластину 6. Вторые контактные пластины 10 смещены по окружности корпуса 1 на некоторый угол по отношению к перходимо для исключения замыканий между ними. Однако это смещение не следует делать чрезмерно большим, так как при этом растет длина петли: управляющий электрод - катод тиристора, что снижает помехоустойчивость устройства. Паз охладителя 3 имеет буртик 15, препятствующий выскакиванию контакта 5 при вынутом из корпуса

охладителя 3.

На фиг.З показано положение контакта 5 при вынутом из корпуса 1 охладителе 3. Гибкая связь 16 обеспечивает электрическое соединение контакта 5 с охладителем 3 при любом положении контакта 5.

На фиг.4 представлено устройство изолятора 8 цепи управления. Изолятор 8 (текстолит) с помощью лапок 17

крепится к поверхности охладителя 3. Клемма 1В служит для подключения управляющего электрода тиристора 2; проводник 19, размещенный в теле изолятора 8, соединяет клемму 18 и гибкую связь 20 подпружиненного пружиной 21 контакта 9.

На фиг.5 показано проводящее покрытие 22 в виде окружности вокруг корпуса 1, с которой соединены пер Для полупроводникового преобразо- 45 теля наружной установки наружная поверхность изолирующего корпуса 1

может выполняться ребристой для увеличения длины пути токов утечки.

В составе полупроводникового пре- CQ образователя модули могут соединяться различными способами - последовательно или параллельно.

Устройство работает следующим образом.

При приложении к полупроводниковому преобразователю прямого напряжения оно с помощью делительных блоков 7 равномерно распределяется между тиристорами 2 и по поверхности корпуса

55

31

1. При этом накопители блоков 11 управления подзаряжаются. В момент прихода управляющего импульса от светового трансформаторного и т.д. канала их накопители разрежаются на электроды управления тиристоров 2, обеспечивая мощные и крутые отпирающие импульсы. Этого удается достичь благодаря близкому расположению блоков 11 управления от соответствующих тиристоров. В результате тиристоры 2 открываются и начинается период проводимости.

Охлаждающее масло, проходя через патрубок 13, обеспечивает охлаждение тиристоров. Благодаря тому, что ребра 4 охладителей 3 соседних тиристоров имеют наклон в разные сторонь происходит турбулизация потока масла и интенсивность охлаждения оказывается очень высокой.

В случае повреждения одного из модулей он может быть быстро заменен резервным, и работоспособность устройства будет восстановлена. Количество тиристоров может быть взято минимальным, что уменьшает стоимость и весогабаритные показатели при росте надежности.

Ремонт и ревизия могут быть осуществлены весьма быстро и эффективно После слива масла и ослабления сжимающего элемента 14 снимается верхняя крьшжа корпуса 1 и через нее вынимаются тиристоры 2 вместе с охладителями 3. Отсоединения каких-либо слаботочных проводников не требуется - подпружиненные контакты 5 и 9 скользят по вертикальным выемкам

352557

корпуса 1. Сборка производится в обратном порядке после ремонта или замены элементов модуля.

Оптимальное напряжение предложенного полупроводникового преобразователя лежит в пределах 40-50 кВ.

10

Формула изобретения

Полупроводниковый преобразователь, содержащий цилиндрический изоляционный корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, внутри которого размещены друг под другом полупроводниковые приборы, зажатые между охладителями, их соединение с внешними делительными блоками и блоками управления выполнено через боковые стенки бака с помощью герметичных проходных изоляторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стоимости и упрощения эксплуатации за счет

упрощения ремонта, он снабжен первыми и вторыми контактными пластинками и подпружиненными контактами и изоляторами, в каждом охладителе выполнен паз, в котором размещен первый подпружиненный упирающийся в первую контактную пластину, закрепленную на стенке корпуса и соединенную с делительными блоками, на каждом охладителе закреплен изолятор, в нем выполнен паз, в котором размещен второй подпружиненный контакт, соединенный с управляюш 1м электродом полупроводникового прибора и упирающийся во вторую контактную пластину, соединенную с выходами блоков управления.

ю

1Ь

фиг.З

фиг. 2

20 21 9

v t.

фигЛ

Редактор Н.Слободяник

Составитель Л.Шакина

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Заказ 5571/52

Тираж 697Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, А

фие5

Изобретение относится к электротехнике, к конструкции мощных высоковольтных тиристорных выпрямителей. Цель состоит в уменьшении стоимости и упрощении эксплуатации за счет упрощения ремонта. Предложенное устройство содержит трубчатый корпус 1, в котором размещены таблеточные тиристоры 2, охладители 3. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены перJ вые контактные пластины 6, герметично соединенные с делительными блоками 7 , а в каждом охладителе 3 вьшол- нен паз, где размещен первый подпружиненный контакт 5, взаимодействую- пщй с одной из указанных контактных пластин 6. Вторые контактные пластины герметично соединены с выходами блоков управления II, а управляющие электроды тиристоров соединены с вторым подпружиненным контактом, взаимодействующим с второй контактной пластиной и расположенным на изоляторе, размещенном на поверхности охладителя 3. Ревизия и ремонт упрощены за счет того, что после слива масла и снятия верхней крьшпси отсоединения каких-либо проводников не требуется, т.к. подпружиненные контакты скользят по вертикальным выемкам корпуса. 5 Ш1. S (Л ро СП N5 СП СП