Трехфазный инвертор большой мощности Советский патент 1988 года по МПК H01L25/02 

8 и 9, включенные по противопараллель- ной мостовой схеме и установленные попарно между охладителями 13 -16. Пары полупроводниковых приборов находятся в тепловом и электрическом контакте с охладителями и электрически соединены меяду собой гибкой то- копроводящей шиной 17 и с выходным зажимом.инвертора. Охладители и пары

полупроводниковых приборов сжаты одним стяжным устройством, состоящим из шпилек 19, гаек 20, траверс и изоляторов 22. Верхние части конденсаторов охладителей соединены листовой токоведущей шиной. Установлены дополнительные охладители между главным и коммутирующим тиристорами. 3 3.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в моо ных инверторах с естественным иян принудительным охпаядением. Целью изобретения является упрощение конструкции, реализукядей схему инвертора, а также повышение надежности и эффективности охлаждения полупроводниковых приборов. Инвертор состоит из модулей, содержащих противопараллель- ные главнь е тиристоры 4 и 5, обратные диоды 6 и 7, коммутирующие тиристоры % (Л 20 iputl

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных инверторах с естественным или принудительным воздушным охлаждением

Целью изобретения является упрощение конструкции, реализующей схему инвертора, а также повышение надежности и эффективности охлаждения полупроводниковых приборов.

На фиг,1 представлена схема трехфазного инвертора большой мощности; на фиг,2 - модуль инвертора; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - модуль инвертора с листовой токопро- водящей шиной и диэлектрическими пластинами, образующими воздушный короб; на фиг,5 - средняя часть модуля инвертора со сдвоенными охладителями.

Трехфазный инвертор большой мощности на таблеточных тиристорах и диодах (фиг,1), включенных на проти- вопараллельной схеме, содержит модули 1-3, калдый из которых имеет про- тивопараллельные главны тиристоры 4 и 5, обратные диоды 6 и 7 и коммутирующие тиристоры 8 и 9, расположенные на одной оси, проходящей через их центры. Противопаралпельные главные тиристоры, обратные диоды и коммутирующие тиристоры установлены попарно, например, 4и6, 5и7,8и9, при этом в каждой паре полупроводниковых приборов, анод одного, например, главного тиристора 4 и катод другого например, обратного диода 6 находятся в тепловом контакте и соединены с входными зажимами 10 токоведущей шиной, например, 11, а коммутирующие тиристоры, например, 8 и 9 соединены с входными зажимами;Через схему управления, например, 12, расположенную также в модуле (фиг,2).

Пары полупроводниковых приборов находятся в тепловом и электрическом контакте с охладителями 13-16 и электрически соединены между собой, нап- ример, гибкой токопроводящей шиной 17 и с выходным зажимом 18 инвертора,

Охладители и пары полупроводниковых приборов сжаты одним стяжным устройством,состоящим из шпилек 19, гаек

20, траверс 21 и изоляторов 22.

Элементы каждого модуля, за исклю чением конденсаторов охладителей, например, 13-16 и токопроводящих шин, выходяашх из модуля, помещены в разборный диэлектрический корпус, состоящий из основания 23 и крьш1ки 24.

Каждый модуль монтируется на каркасе 25 инвертора с помощью кронштейнов 26.

Модуль (фиг.З) содерямт в качестве охладителей двухфазные термосифоны, соединенные между собой в верхней части их конденсаторов токопроводящей шиной 27, подключенной к выходным зажнмам 18, а в нижней - диэлектрическими пластинами, например крышками 24, образующими воздушный короб.

В средней части модуля (фиг,4) установлены сдвоенные охладители, например 14 и 28, находящиеся в тепловом и электрическом контакте между собой через вставку 29,

При работе инвертора, когда, например, в модуле 1 токопроводящими

являются главный 4, коммутирующий 8 тиристоры и обратный диод 7, а главный 5, коммутирукщий 9 тиристоры и обратный диод 6 не проводят ток, теа- ло, вьделяемое в приборах 4, 8 и 7,

отдается двумя путями - непосредственно охладителями 13 - 15 и через тепловой контакт между катодом и ано31

дом полупроводниковых приборов 4 и 6, 5 и 7, 9 и 9 и далее через тепловое сопротивление полупроводниковых приборов 6, 9 и 5 к охладителям 14- 16. От охладителей тепло отдается охпаящаемому воздуху. При смене направлений проводимости инвертора функции полупроводниковых приборов меняются; главный тиристор 5, комму- тирукщий тиристор 9 и обратный диод 6 становятся токопроводя1цими, а главный таристор А, коммутирующий тиристор 8 и обратный диод 7 вьтолняют функцию теплопроводящих элементов.

Модуль инвертора (фиГоЗ) работает аналогичным образом, о отличается от описанного наличием воздушного короба, позволяющего организовать направленное движение охлаждающего воздуха.

Модуль инвертора (фиг.4) работает аналогичным образом, но отличается от описанных тем, что установленные в средней части модуля сдвоенные охладители, находящиеся в тепловом и электрическом контакте между собой через вставку, позволяют обеспечить более эффективное охлаждение полупроводниковых приборов вследствие распределения тепловой нагрузки между двумя охладителями (например, мез1ду охладителями 14 и 28).

Использование изобретения по сравнению с известными при его реализации позволяет существенно снизить расход металлов для соединения пары тиристоров и диодов в инвертор. Для сжатия полупроводниковых приборов в модуле требуется одно стяжное устройство. Применение охладителей типа двухфазный термосифон позволяет отводить тепло, выделяемое в мощных тиристорах и диодах инвертора, меньшим числом охладителей, так как коммутирующие тиристоры, установленные в середине модуля, менее нагружены и общий отво; теплоты от полупроводниковых приборов равномерно распределен между охладителями. Поскольку токопроводящие ток тиристоры и диоды находятся в непосредственном тепловом контакте, их температуры близки при смене функций

15274

тиристоров и диодов, при протекании тока через инвертор колебания температур полупроводниковых приборов небольшие, что повьачает надежность тиристоров и диодов и инвертора в целом.

Формула изобретения

10

1, Трехфазный инвертор большой мощности, содержащий в каяздой фазе включенные на противопараллельной схеме главные и коммутирующие тирис-

5 торы, обратные диоды, при этом катод одного и анод другого полупроводниковых приборов соединены межцу собой и связаны с входными и выходными зажимами, инвертор а соответственно, о т-

0 личающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, реализующей схему инвертора, пары противопарап- лелькых полупроводниковых приборов установлены охладителями, рас5 положены на одной оси и каждая фаза выполнена в виде единого модуля, при этом все охладители фазы электрически соединены между собой и подклкнены к выходному зажиму инвертора,

0 2, Инвертор по п.1, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности путем равномерной загрузки охладителей, в средней части каляого модуля установлена пара против опар аллель ных коммутирующих тиристоров,

3,Инвертор по ПП.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве охладителей используют двухфазные термосифоны, соединенные метщу собой в верхней части конденсаторов листовой токопроводящей шиной, подключенной к выходным зажимам инвертора, а в нижней - диэлектрическими пластинами, причем вьш1еупомянутая шина и диэлектрические пластины образуют воздушнь1й короб.

4,Инвертор по пп,1-3, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлалщения по- лупроводниковьпс приборов, катщая фаза инвертора снабжена двумя дополнительными охладителями, каждый из которых установлен меяду главным и коммутирующим тиристорами.

5

0

5

0

fPus.l

. 4

/5