(5) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к электроте нике, в частности к силовым статичес ким преобразователям с полупроводниковыми элементами, охлаждаемыми естественной конвекцией воздуха. Известен силовой преобразователь с воздушным охлаждением, в котором на остове расположены токоведущие шины и силовые блоки, подсоединенные к токоведущим шинам. Силовой блок содержит основание, на котором установлены тиристор с охладителем, предохранитель, устройства защиты и управления fij. Наличие основания увеличивает габариты и вес преобразователя. Это особенно существенно в преобразователях с естественным воздушным охлаж дением, где значительные масса и габариты охладителя вынуждают, применять соответствующее основание. Наиболее близким к изобретению по выполняемой функции и достигаемому результату являе тся силовой преобразователь с естественным воздушным охлаждением, на остове шкафа которого расположены изолированные от остова токоведущие шины и силовые блоки . В силовом блоке на охладителе установлены тиристор, предохранитель, ячейка управления и выводы, прижатые к котоведущим шинам. Охладитель имеет коллектор в виде пластины,расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости преобразователя. На боковых поверхностях коллектора расположены ребра. На торцовой поверхности коллектора и одновременно на примыкающих к нему ребрах закреплен таблеточный тиристор. С другой стороны к таблеточному тиристору прижат второй аналогичный охладитель. Замена поврежденного тиристора осуществляется вместе с первым охладителем. Взаменповрежденного может быть установлен запасной охладитель с тиристором C lОднако в этом преобразователе велико время, затрачиваемое на устранение неисправностей.-Для замены тиристора необходимо отключить цепи управления, демонтировать предохранитель, элементы крепления охладителя, вынуть охладитель с тиристором, установить охладитель с новым тиристором и повторить в обратном порядке все операции, причем необходимо . контролировать усилие прижатия тиристора ко второму охладителю. Увеличенное время для замены тиристора снижает показатели надежности преобразователя. Кроме того, тиристор преобразователя установлен на торце коллектора, следовательно, отвод теп ла к дальним ребрам ухудшен, что при заданной мощности теплоотвода увеличивает массу охладителя. Расположенные в нижней части преобразователя силовые блоки подогревают верхние, чем снижается теплоотводящая способность охладителя. При заданной мощно ти теплоотвода это приводит либо к необходимости увеличения массы силового блока, либо к уменьшению надежности ввиду большего нагрева тиристоров . Цель изобретения - уменьшение мае сы, повышение надежности эксплуатаци преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в полупроводниковом преобразователе, содержащем шкаф, на остове которого установлены токоведущие шины .и силовые блоки, каждый из которых выполнен в виде охладителя с установ леннмми на нем тиристором, предохран телем, ячейкой управления и силовыми выводами, соединенными с шинами, при чем коллектор охладителявыполнен в виде пластины, расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости шкафа, а ребра охладителя расположены на боковых поверхностях коллектора, тиристоры силовых блоков установлены на боковой поверхности коллекторной пластины охладителя между его ребрами, ориентированными под углом с к передней плоскости шкафа преобразователя, на этой же боковой поверхности установлены предохранитель, ячейка управления и силовые выводы, выполненные в виде труб, внутри,которых размещены проходящие через/отверстия в шинах,токоведущие штыри, дополнительно установленные на шкафа и обеспечивающие одновременно токопровод и крепление силового блока. Передняя стенка шкафа преобразователя может быть выполнена с прорезями , Преобразователь может быть снабжен напровляющими, выполненными, например, в форме жалюзей, угол наклона которых к передней плоскости 1 (0,8-1,2W. На фиг.1 изображен преобразователь, вид сбоку; на фиг. 2 - силовой блок, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, общий вид. На остове 1 преобразователя расположены на изоляторах 2 токоведущие шины 3 и и на изоляторах 5 штыри 6. Штыри 6 проходят в отверстия токоведущих шин 3 и . На штырях 6 закреплены силовые блоки 7, содержащие диристор 8, охладители 9 и 10 тиристора 8, элементы 11 крепления тиристора 8, предохранитель 12, ячейку 13 управления, выводы Т и 15. Охладитель 9 имеет коллектор 16 и ребра 17. Коллектор 16 выполнен в виде пластины, расположенной вертикально и перпендикулярно передней плоскости 18 преобразователя. Ребра 17 находятся на боковых поверхностях 19 и 20 коллектора 16. Ребра 17 перпендикулярны боковым поверхностям 19 и 20 коллектора наклонены под углом ct к передней стенке 18 преобразователя. На боковой поверхности 19 между ребрами 17 закреплена шина 21, к которой прижат тиристор 8. С другой стороны к тиристору 8 прижаты шина 22 и второй охладитель 10. Прижатие обеспечивается известным способом с помощью элементов 11 крепления. На боковой поверхности 19 закреплены изолятор 23, шина 2Л. На шинах 22 и 2k закреплен предохранитель 12. Выводы 1 t и 15 силового блока выполнены в виде труб,приваренных к концам шин 21 и 2. Выводы Т и 15 охватывают штыри 6 и прижимаются к токоведущим шинам 3,и k гайками 25, навинченными на концы штырей 6. На боковой поверхности 19 закреплена ячейка 13 управления, в которой находятся элементы управления тиристором 8. Ячейка 13 управления имеет втычной резъем 2б, обеспечивающий подключение ячейки 13 к системе управления преобразователем. Передняя плоскость 18 преобразователя имеет 27 и направляющие 5 28, угол наклона которых к передней плоскости 18 преобразователя |5 (0,8-1,2)о. Согласно проведенным испытаниям угол oL лучше выбирать в пределах 30 - бО. В примере выполнения, показанном на фиг. 1-3, штырь 6, закрепленный на остове, изолирован от остова 1 и электрически связан с шинами 3 и 4 и выводами 14 и 15. Могут быть и дру гие,примеры выполнения, в частности, когда штырь 6 изолируется от шин 3 и k и выводов 14 и 15 силового блока 7 В предлагаемом устройстве с помощью штырей 6 и выводов 14 и 15 осуществляется зекрепление силового бло ка 7 на остове 1 и одновременно электрический контакт с токоведущими ши нами 3 и 4. При необходимости замены тиристора 8 отвинчиваются только две гайки 25 соответствующего силового блока 7 и он стягивается со штырей 6. Запасной силовой блок с работоспособным, тиристором одевается выводами 14 и .15 на штыри 6, подвигается до упора,, при этом втычной разъем 26 ячейки 13 управления входит в ответную часть разъема. Гайки 25, навинчиваемые на конец штыря 6, плотно прижимают выводы 14 и 15 к токоведущим шинам 3 и 4. При обеспечении отвода того же ко личества тепла, что и в известном уст ройстве. и при обеспечении той же надежности механического крепления и . электрического контакта элементов и узлов преобразователя, в предлагаемо устройстве затрачивается меньшее (приблизительно в 2 раза) время для замены силового блока (уменьшается время простоя преобразователя), следовательно, преобразователь надежнее известного устройства. За счет того, что тиристор расположен на боковой поверхности коллектора, а ребра выполнены наклонными к,передней плоскости преобразователя, отвод тепла от коллектора к ребрам и от ребер к окружающему воздуху происходит в более благоприятных условиях, что позволяет уменьшит по крайней мере на 10 массу охладителя . Этому также способствует выпол нение прорезей в передней стенке пре образователя и направляющих, угол на лона которых к передней плоскости jb (0,8-1,2) угла наклона ребер охладителя. 7 В предлагаемом изобретении по сравнению с известным механическое усилие, создаваемое массой силового блока, не накладывается на электрический контакт Токоведущая шина - Вывод, поскольку штыри расположены горизонтально и закреплены на остове, а не на токоведущей шине. Кроме того, обеспечивается более удобный, а следовательно, более быстрый мЪнтаж силового блока в преобразователе за счет того, что выводы выполнены в виде труб, и силовой блок одевается этими выводами на штыри, подвигается до упора, обеспечивается также более точное совпадение контактов разъема ячейки управления; для облегчения обслуживания закрепление силового .блока осуществляется спереди, а токоведущие шины расположены сзади. Благодаря выводам в виде труб токоведущие шины выполнены простыми. Это позволяет уменьшить массу преобразователя и повысить надежность его работы. Формула изобретения ; 1. Полупроводниковый преобразователь, содержащий шкаф, на остове которого установлены токоведущие шины и силовые блоки, каждый из которых выполнен в виде охладителя с установленными на нем тиристором, предохранителем, ячейкой управления и силовыми выводами, соединенными с шинами, причем коллектор охладителя вы- . полнен в виде пластины, рас.положенНОИ вертикально и перпендикулярно к передней стенке шкафа, а ребра охладителя расположены на боковых поверхностях коллектора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы преобразователя и повышения-надежности, тиристоры силовых блоков устанрвлены на боковой поверхности коллекторной пластины охладителя между его ребра и, ребра охладителя ориентированы под углом об к передней стенке шкафа, на той же боковой поверхности коллектора установлены предохранитель, ячейка управления и силовые выводы, выполненные в виде труб, внутри которых размещены проходящие через отверстия в шинах токоведущие штыри, дополнительно установленные на остове шкафа и обеспечивающие одновременно токоподвод и крепление силового блока. 2. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что передняя стенка шкафа выполнена с прорезями .
1,Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М.Чиженко,
К., Техника, ,1978, с. 281, рис.6.4,
f7
id
Фиг .3
