Устройство для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя Советский патент 1982 года по МПК G05D23/19 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

СИЛОВОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройствам для регулирования температуры силовых полупроводниковых преобразователей устройств электрической тяги и тягового электроснабжения в которых к эксплуатационной надежности и эффективности систем охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей предъявляются повышенные требования.

Известно устройство для принудительного воздушного охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, содержащее вентилятор, орган, регулирующий расход охлаждающего воздуха и поддерживающий заданную. температуру силовых полупроводниковых приборов преобразователя С 1 X

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для охлаждения силовых полупроводниковых преобразователей, содержащее вертикальный воздуховод, в котором расположены

2

силовые полупроводниковые приборы с охладителями катодной и анодной сторон, и вентилятор 2.

Недостатком известных устройств являются колебания температуры в силовых полупроводниковых приборах при колебаниях нагрузки; разница температур силовых полупроводниковых приборов, расположенных после Q довательно в потоке охлаждающего воздуха; завышенный расход воздуха на охлаждение преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности и экономичности устройства.

15

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования температуры силового полупроводникового преобразователя, содержащем вертикально установленный воздуховод

20 с расположенными в нем силовыми полупроводниковыми элементами с охладителями анодной и катодной сторони магистраль, в которой установлены вен398тилятор и регулирующий орган, связан ный через блок регулирования с датчиком температуры силового полупроводникового элемента, в воздуховоде установлены вертикальные перегородки, разделякщие охладители анодной и катодной сторон силовых полупроводниковых элементов и образующие каналы, причем вход и выход каналов, в которых расположеныохладители анодных- сторон силовых полупровод никовых элементов, соединены с окружающей средой и магистралью соответственно, а вход и выход каналов, в которых расположены охладители катодных сторон.силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружаю щей средой. На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство с индивидуальными двусторонними охладителями, общий вид; на фиг. 2 - то же, при соединении охладителей с силовыми полупроводниковыми элементами в общий модуль. Устройство содержит установленные в воздуховоде 1 силовые полупроводниковые элементы 2 с охладителями катодной 3 и анодной сторон, в тикальные перегородки 5, разделяю щие охладители катодной и анодной сторон, блок Ь регулирования, соединенный с датчиком 7 температуры и регулирующим органом 8, установленным на магистрали 9. и вентилятор 10 Устройство работает следующим образом. По мере возрастания токовой нагрузки силовых полупроводниковых элементов 2 преобразователя увеличивается подогрев охлаждающего воздуха в охладителя канала принудитель ного охлаждения. Вследствие увеличения теплового сопротивления теплопередаче, вызванного подогревом охлаждающего воздуха, подаваемого вентилятором 10, повышается тепловой поток в катодную сторону силовых полупроводниковых элементов 2, в охладителях 3 которых возникает направ ленное, движение охлаждающего воздуха, обусловленное самотягой. Наличие встречно направленных потоков охлаждающего воздуха, вызванных принудительным охлаждением и естественной самотягой, приводит к выравниванию температур силовых полупроводниковых элементов 2 по высоте охлаждающих каналов, а повышение постоянной времени нагрева силовых полупроводниковых элементов обеспечивает снижение температурных колебаний в процессе регулирования. Устройство с комбинированным принудительно-естественным охлаждением обеспечивает существенное снижение расхода охлаждающего воздуха, подаваемого вентилятором, так как его величина выбирается из условия обеспечения термически устойчивой работы преобразователя в часовом режиме работы электровоза, а не в режиме пятнадцатиминутной перегрузки токами пускового режима работы электровоза . Формула изобретения Устройство для регулирования температуры силового полупроводликового преобразователя, содержащее вертикально установленный воздуховод с расположенными в нем силовыми полупроводниковыми элементами с охладителями анодной и катодной сторон и магистраль, в которой установлены вентилятор и регулирующий орган, связанный через блок регулирования с датчиком температуры силового полупроводникового элемента, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности и экономичности устройства, в воздуховоде установлены вертикальные перегородки, разделяющие охладители анодной и катодной сторон силовых полупроводниковых элементов и образующие каналы, причем вход и выход каналов, в которых расположены охладители анодных сторон силовых полупроводниковых элеменТов, соединены с окружающей средой и с магистралью соответственно, а вход и выход каналов, в которых расположены охладители катодных сторон силовых полупроводниковых элементов, соединены с окружающей средой. Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе 1.Авторское свидетельство.СССР № ЫЗЗОб, кл. G.05 D 23/19, 1378. 2.Резинский С.Р. и др. Конструирование силовых полупроводниковых приборов, М., Энергия, 1973, с. 38 (прототип.