Полупроводниковый преобразователь Советский патент 1988 года по МПК H01L25/00 

11367068

относится к sjieKTpoнети вьш но ли кл

ческим преобразователям с полупроводниковыми элементами, охлаждаемыми естественной конвекцией воздуха.

Цель изобретения - обеспечение ре монтоспособности преобразователя без снятия напряжения путем использовани приспособления для съема и установки силовых тиристорных блоков (СТБ), а также повышение надежности.

На фиг. 1 изображен полупроводниковый преобразователь, вид сбоку; на фиг. 2 - силовой тиристорный блок; н фиг.З - вид А на фиг. 2; на фиг.4 - приспособление для съема и установки СТБ в сцепленном с силовым тиристор- ным блоком состоянии;,на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4.

Полупроводниковьй преобразователь содержит шкаф 1, на остове 2 которог с помощью изоляторов установлены то- коведущие шины преобразователя 3 и направляющие штыри 4.

СТБ 5 содержит таблеточный тиристор 6, зажатый между двумя охладителями 7, каждый из которых имеет коллектор 8, выполненный в виде пластины с ребрами 9, расположенными на противоположной от тиристора поверхности, при этом упомянутые коллекторы расположены вертикально и перпендикулярно к передней стенке шкафа, а направляющие штыри расположены в плоскости, параллельной коллектору выше и ниже тиристора, пропущены сквозь отверстия в шинах преобразователя 3 и отверстия выводных шин 10 СТБ, скрепляя их с помощью гайки 11. На коллекторах установлены ячейки согласования управляющего сигнала тиристора 12с разъемами 13 для их подключения.

С помощью изоляционных конструктивных элементов на коллекторе закреплены выводные шины 10 СТБ и предохранитель 14. Направляющие штьфи. располагаются в пространстве между коллекторами охладителей. Это пространство увеличено с целью свободного расположения направляющих штырей и их конструктивных элементов :благодаря наличию на коллекторах охладителей приливов. :

Направляющие штыри состоят из двух цилиндрических частей: металлической резьбовой 15, расположенной у остова преобразователя и закрепленной на

0

5

0

нем с помощью изоляционньк конструктивных элементов, и изоляционной 16, вьшолненной в виде штыря, вставленного во внутреннее отверстие металлической части и закрепленное в нем клеем или развальцовкой.

Изоляционный штырь выполнен преимущественно из высокопрочного стеклопластика. Металлическая и изоляционная части направляющего штыря имеют близкие по величине наружные диаметры, так что выводы тиристорного блока могут скользить по изоляции, а затем по металлу без заедания. Метал- ическая часть направляющего штыря короткая (имеет длину, равную толщине двух шин, крепежных элементов и гайки), а изоляционная часть длинная.

Суммарная длина изоляционной и металлической частей превышает глубину СТБ (преимущественно изоляционные конины штырей выступают за плоскость, образуемую СТБ).

Шина 17, соединяющая тиристор 6 с предохранителем 14, имеет участок, расположенный параллельно передней стенке шкафа с зазором от охладителя.

Приспособление для съема и установки СТБ (фиг. 4 и 5) состоит из корпуса 18, изготовленного из изоляционного материала с ручками 19. В корпусе 18 выполнены два отверстия, рас- , положенные соосно направляющим шты5 Рям.

В отверстия вставлены торцовые

гаечные ключи 20 и закреплены щитком 21 из изоляционного материала, например органического стекла, размер которого превьш1ает размер СТБ.

На щитке 21 закреплено средство 22 для сцепления СТБ, выполненное в виде защелки.

Торцовые гаечные ключи состоят из металлической части 23 с внутренним шестигранным отверстием, металлической части 24 с наружным шестигранником и соединительной втулки 25, выполненной из изоляционного материала, например, стеклопластика. Детали 23 - 25 жестко соединены между собой.

0

5

0

55

например, с помощью резьбы и клея. В деталях 23 - 25 выполнены внутренние отверстия, превьш1ающие диаметр направляющего штыря 4.

В дальнейшем рассматривается способ монтажа СТБ в полупроводниковьш преобразователь, находящийся в рабочем положении под напряжением. Вначале вдвигают корпус 18 приспособления в свободное пространство между коллекторами охладителей 7, поворачивают защелку 22 таким образом, чтобы она вошла в зацепление с шиной СТВ, В результате приспособление оказывается соединенным с СТБ.

Дверь шкафа полупроводникового преобразователя, предназначенного дл замены СТБ под напряжением, может быть выполнена из отдельных легкосъемных решетчатых крышек, каждая из которых расположена строго напротив соответствующего СТБ. Перед установ- кой СТБ соответствующая крьш1ка снимается, обнажая операционйое поле, по размеру несколько превьш1ающее размер СТБ и щитка 21 приспособления.

Все остальные элементы полупровод- 20 СТБ, содержащие таблеточньй тиристор.

никового преобразователя остаются закрытыми. Удерживая СТБ за ручки 19, надвигают внутренние отверстия торцовых ключей 20 на изоляционную часть штьфей 16. При этом еще до соединения выводов СТБ с токоведущими шинами преобразователя СТБ фиксируется на направляющих штырях и торцовых гаечных ключах, так что можно прекратить процесс вдвижения СТБ в шкаф, например, в середине процесса сборки и СТБ окажется зависшим на изоляционной части штырей и не соединенным с напряжением преобразователя. Продол- ркая монтаж СТБ, продвигают его до упора выводных шин СТБ в шины преобразователя. Затем, вращая шестигранные головки 24 торцовых.гаечных ключей 20, обычным гаечным ключом затягивают гайки 11.

После окончания операции поворачивают защелку 22, расцепляя экстрактор и установленньш СТБ, вынимают экстрактор из пространства преобразователя. Затем подключают разъем 13 ячейки согласования управляющего сигнала тиристора к разъему гибкого шланга.

Предлагаемое устройство повьшает надежность преобразователя и его ко- эффи1и1ент готовности, так как сокращает время работы с неполным числом тиристоров и, следовательно, с перегрузкой оставшихся в работе тиристоров. Сокращается время peMOH i-a для устройства, где по технологическому процессу возможна остановка агрегата. Создается возможность работы без резервных устройств в агрегатах, где

30

35

зажатый между двумя охладителями, каждый из которых имеет коллектор, расположенный вертикально и перпендикулярно к передней стелке шкафа и вы- 25 полненный в виде пластины с ребрами, расположенными на противоположной от тиристора поверхности, а направляющие штыри расположены в плоскости, параллельной коллектору, вьш1е и ниже тиристора, пропущены сквозь отверстия в шинах преобразователя и отверстия в выводных шинах СТБ и стянуты с помощью гайки, ячейки согласования управляющего сигнала тиристора ;с разъемами для их подключения, вьшодные шины СТБ и предохранитель, а также шину, соединяющую тиристор с предохранителем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ремон- тоспособности преобразователя без снятия напряжения путем использования приспособления для съема и установки СТБ, а также повьшхения надежности, направляюш;ие штыри расположены между коллекторами охладителей и выполнены из двух цилиндрических частей.- металлической, расположенной у остова преобразователя, и изоляционной, расположенной с лицевой стороны преобразователя, металлическая и изоляционная части жестко соединены и плавно сопряжены друг с другом, металлическая часть направляющего штыря имеет длину, равную толщине двух шин и высоте гайки, а суммарная длина металличес- кой и изоляционной частей превышает глубину СТБ, шина, соединяющая тиристор с предохранителем, имеет участок, расположенный с зазором относитель40

45

50

55

по технологическому процессу остановка агрегата невозможна, а следовательно, за счет исключения резервного агрегата сокращает объем и вес агрегата в целом. Сокращается объем и вес агрегата - для конструктивных элементов крепления тиристорного блока используется свободное пространство между анодным и катодным охладителями .

Формула изобретения

Полупроводниковый преобразователь с силовыми тиристорными блоками (СТБ), содержащий шкаф, на остове которого установлены токоведущие шины преобразователя и направляющие штьфи

0

5

зажатый между двумя охладителями, каждый из которых имеет коллектор, расположенный вертикально и перпендикулярно к передней стелке шкафа и вы- 5 полненный в виде пластины с ребрами, расположенными на противоположной от тиристора поверхности, а направляющие штыри расположены в плоскости, параллельной коллектору, вьш1е и ниже тиристора, пропущены сквозь отверстия в шинах преобразователя и отверстия в выводных шинах СТБ и стянуты с помощью гайки, ячейки согласования управляющего сигнала тиристора ;с разъемами для их подключения, вьшодные шины СТБ и предохранитель, а также шину, соединяющую тиристор с предохранителем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ремон- тоспособности преобразователя без снятия напряжения путем использования приспособления для съема и установки СТБ, а также повьшхения надежности, направляюш;ие штыри расположены между коллекторами охладителей и выполнены из двух цилиндрических частей.- металлической, расположенной у остова преобразователя, и изоляционной, расположенной с лицевой стороны преобразователя, металлическая и изоляционная части жестко соединены и плавно сопряжены друг с другом, металлическая часть направляющего штыря имеет длину, равную толщине двух шин и высоте гайки, а суммарная длина металличес- кой и изоляционной частей превышает глубину СТБ, шина, соединяющая тиристор с предохранителем, имеет участок, расположенный с зазором относитель0

5

0

5

но охладителя, параллельньй передний стенке шкафа, а разъем ячейки согласования управляющего сигнала тиристора вьшолнен с лицевой стороны СТБ и осуществлен гибким шлангом, при этом изоляционная часть направляющих штырей выполнена с возможностью насадки на нее приспособления для съема и установки СТБ, состоящего из корпуса, изготовленного из изоляционного материала с ручками, средства

для сцепления с СТБ, в корпусе приспособления выполнены два отверстия, в которых установлены полые изолированные торцовые ключи, расстояние между осями которых равно расстоянию между направляющими штьфями, а на корпусе установлен щиток из изоляционного материала, размер которого превътает размер СТБ, в котором выполнены отверстия, расположенные по осям торцовых ключей.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовым статическим преобразователям с полупроводниковыми элементами, охлаждаемыми естественной конвекцией воздуха. Целью изобретения является обеспечение ремонтоспособности преобразователя без снятия напряжения путем использования приспособления для съема и установки силовых тиристорных блоков (СТВ), а также повьшение надежности. На остове преобразователя закреплены шины преобразователя и направляющие штыри 4. Штыри расположены перпендикулярно лицевой поверхности преобразователя и каждый из них состоит из двух частей: короткой металлической с наружной резьбой и длинной изоляционной. Каждьй СТБ 5 содержит два охладителя и устанавливается на два направляющих штьфя, причем штыри проходят в пространстве между охладителями. При монтаже СТБ сцепляют с приспособлением для съема и установки СТБ, вьшолненным в виде корпуса 18 с ручками 19 из изоляционного материала, в корпусе вьшолнены два отверстия, в которых установлены полые изолированные торцовые ключи 20,, а на корпусе установлен щиток 21. СТБ, соединенный с приспособлением, надевают на направляющие штыри и продвигают по ним до упора в шины преобразователя и закрепляют гайками на металлической поверхности штыря. 5 ил. (Л со О5 о сг 00

фцеЛ

3 10

ЖЖЖ.

12

б 6

фигЗ

BuffS