Динамо-машины  Конструирование преобразователей, силовые полупроводниковые приборы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

охлаждением. Такие блоки используются, например, как комплектные диодные выпрямители. Фирма Semikron, которая производит силовые полупроводниковые приборы, поставляет заказчику также такие блоки как laquo;полуфабрикат raquo;, из которого могут быть построены нужные преобразователи.

Эта фирма изготавливает встраиваемые блоки из шести тиристоров с предохранителями, у которых очень удобно выполнен торцевой вывод. Этот вывод можно использовать для установки сборной шины. Фирма Semikron (ФРГ) вьшускает комплектный мост из шести тиристоров с тихоходным диаметральным вентилятором с малым уровнем шума.

Фирма AEG (ФРГ) производит блоки с водяным охлаждением из шести диодов с плоским фланцем.

Блоки таблеточных силовых полупроводниковых приборов принципиально отличаются от блоков штыревых приборов тем, что таблеточные приборы требуют применения прижимного устройства. Назначение прижимного устройства состоит, во-первых, в том, чтобы создать необходимое контактное давление между отдельными слоями в самом таблеточном приборе, который не имеет внутри никаких собственных элементов сжатия. Во-вторых, прижимное устройство должно создать хорошие тепловой и электрический контакты с охладителем и токоподводами.

При установке таблеточных тиристоров и диодов на охладители необходимо соблюдать все основные правила, которые нами указаны для блоков штыревых приборов. Так как таблеточные приборы предназначены для больших токов, чем штыревые приборы, и потери в них больше, необходимо при их установке обращать особое внимание на соблюдение требований по подготовке поверхности охладителей и приборов и обеспечение заданного давления прижимным устройством.

Используются два способа установки таблеточных приборов: с одно и, двухсторонним отводом тепла.

Прижимная конструкция может быть электрически соединена с одним выводом (охладителем) или изолирована от обоих выводов (охладителей). Чаще используется первый способ.

При монтаже таблеточных приборов необходимо смазать контактные поверхности теплопроводным вазелином (например, смазка Dow Corning DC 340). Шероховатость контактных поверхностей даже при высоком классе обработки мешает хорошему прямому контакту. Воздух в микроскопических углублениях благодаря своей малой теплопроводности сильно увеличивает контактное тепловое сопротивление. При правильном применении контактного вазелина тепловое сопротивление может уменьшиться по сравнению с сухими поверхностями в 2 раза. Нанесенный слой вазелина должен быть равномерным и

Рис. 28. Габаритный чертеж прижимного устройства типа .350 для одностороннего прижатия таблеточного прибора к охладителю

образует очень тонкую сплошную пленку. Он наносится в разбавленном виде с помощью пульверизатора. Если между охладителем и таблеточным прибором подклады-вается шина вывода, контактный вазелин наносится на обе ее стороны.

Для одностороннего прижатия таблеточных приборов в ЧССР выпускаются прижимные устройства типов 350, 351 и 353.

Прижимное устройство типа 350 предназначено для таблеточных приборов типов 856 и 956, выпускаемых чехословацким предприятием СКД. Оно обеспечивает усилие сжатия 3000 Н. Его электрическая прочность 5 кВ. Габаритный чертеж прижимного устройства типа 350 показан на рис. 28.

Прижимное устройство 351 обеспечивает прижатие приборов типов 867 и 967 к охладителю с усилием 15 ООО Н. Его электрическая прочность 5 кВ. Пример применения прижимного устройства 351 с охладителем типа С показан на рис. 29. Это прижимное устройство снабжено индикатором усилия, принцип действия которого основан на том, что плоская пружина, первоначально изогнутая в виде дуги, при определенном усилии частично выпрямляется, и подвижный язычок индикатора устанавливается при этом усилии напротив риски, нанесенной на неподвижной части.

Это позволяет просто и быстро контролировать и устанавливать усилие сжатия прибора.

Прижимное устройство 353 выпускается в четырех вариантах, а именно 353/1, 353/2, 353/3 и 353/4.

Устройства типов 353/1 и 353/2 имеют такое же усилие сжатия, что и устройство 350, т. е. 3000 Н.

Устройства типов 353/3 и 353/4 предназначены для приборов 856Т, и их усилие сжатия равно 7000 Н.

Электрическая прочность прижимных устройств 353 также равна 5 кВ. Габаритный чертеж устройств показан на рис. 30.

На рис. 31 показано прижимное устройство для таблеточных приборов с тарельчатыми пружинами фирмы Semikron (ФРГ).

5-3956

Рис. 29. Одностороннее прижимное устройство 351

Между двумя охладителями 1 сжат таблеточный прибор 2. Контактное давление обеспечивается тарельчатыми пружинами 7, которые с помощью гайки 6 заранее у изготовителя сжимаются до необходимого усилия в диапазоне от 4500 до 12 ООО Н. При установке прижимного устройства давление тарельчатых пружин 7 передается через стяжные шпильки 10, которые равномерно затягиваются до освобождения контрольной прокладки 8. Освобождение контрольной прокладки свидетельствует о том, что на прибор действует заданное усилие сжатия. Это прижимное устройство, предназначенное для двухстороннего сжатия и охлаждения таблеточных приборов, имеет относительно простую конструкцию, надежно и позволяет просто контролировать правильность усилия сжатия. Его масса от 705 до 990 г. Длина стяжных шпилек 120-140 мм, расстояние между осями шпилек 70-90 мм. Прижимное устройство предназначено для полупроводниковых приборов на номинальный ток от 380 до 900 А.

Другой пример прижимного устройства для двухстороннего охлаждения таблеточных полупроводниковых приборов показан на рис. 32. Эта конструкция фирмы Siemens состоит из двух охладителей 7 и 2, между которыми сжат таблеточный прибор 3. Усилие сжатия обеспечивает система тарельчатых пружин 4,

Рис. 30. Одностороннее прижимное устройство

закрепленная на ярме 5, которое подтягивается к нижнему охладителю изолированными шпильками 6. В ярме 5 имеется отверстие, через которое можно видеть положение винта 7, жестко связанного с нажимным диском 8. Если пружины 4 свободны, винт 7 утоплен в отверстие ярма 5. Правильное давление на полупроводниковый прибор устанавливается на градуировочном устройстве, после чего винт 7 устанавливается так, чтобы его верхний торец находился на уровне верхней плоскости ярма 5, и фиксируется в этом положении от проворачивания. При установке полупроводникового прибора правильное давление около 2000 Н достигается подтягиванием шпилек 6.

При создании блоков с таблеточными полупроводниковыми приборами можно выгодно использовать их конструктивную симметрию, так как таблеточный прибор можно установить в прижимное устройство (на охладитель или между двух охлади-

Рис. 31. Двухстороннее прижимное устройство фирмы Semikron с указателем усилия:

/ - охладители; 2 -таблеточный прибор; S - нижнее ярмо; 4 - прижимные пластинки; 5 -верхнее ярмо; 6~ прижимная гайка; 7 - тарельчатые пружины; 8-контрольный язычок; 9 - центрирующий щтифт; iO - стяжной болт; -электроизоляционная манжета; /2--предохранительные штифты

1елей) в любом из обоих направлений проводимости. Это позволяет создать блок выпрямительного моста из шести тиристоров или диодов на трех (рис. 33) или даже на двух (рис. 34) охладителях. В случае схемы реверсивного выпрямителя с уравнительным реактором и шестифазным питающим трансформатором (рис. 35) можно установить все двенадцать таблеточных тиристоров на одну электрически связанную систему охладителей, как показано на рис. 36. В этом блоке использованы таблеточные тиристоры Т978-800 на номинальный ток 800 А. Номинальный выпрямленный ток этого блока, защищенного чехословацким авторским свидетельством № 216402, при принудительном воздушном охлаждении со скоростью воздуха около 6 м/с равен 3 кА. Этот блок

Ф -Й-(И-

2-верхний охладитель; 3 -силовой прибор; 4 -система тарельчатых пружин; 5 -ярмо; 6 -изолированные болты; 7-винт; 8-прижимной диск

Рис. 33. Шесть таблеточных приборов на трех охладителях. Охладители участвуют в создании трехфазного сетевого токоподвода

Л2 4-

Рис. 34. Шесть таблеточных приборов на двух охладителях. Охладители образуют выводы постоянного тока трехфазного моста

Рис. 35. Схема реверсивного выпрямителя с двенадцатью таблеточными тиристорами

разработан чехословацким предприятием ZTS EVU и используется в выпрямителе для гальванических установок. Элементы цепей управления отдельных тиристоров устанавливаются непосредственно на блоке возле тиристоров на изоляционных панелях.

Фирма Jeumont - Schneider (Франция) производит блоки таблеточных тиристоров. Существуют одно- и двухтиристорный блоки с предохранителем и элементами цепей управления, а также блоки двух встречно-параллельных таблеточных тиристоров с общей парой охладителей.

Блок фирмы Semikron (ФРГ) на шесть таблеточных тиристоров подобен ее блоку для штыревых тиристоров.

Выпускаемые чехословацким предприятием CKD Polovodice блоки на двенадцать тиристоров используются в преобразователях серии СКД 2000. В блоке на каждые два тиристора установлен один предохранитель.

Фирмой ASEA (Швеция) создан шеститиристорный блок, который используется для создания преобразователей очень высокого напряжения. Чехословацкое предприятие CKD Polovodice выпускает вьщвижвой блок с таблеточным тиристором на 1000 А, двумя параллельными предохранителями и дросселем, намотанным шиной на ребро.

Швейцарской фирмой ВВС создан блок с водяным охлаждением на 6 диодов. В блоке используются диоды типа DSA 380/14-07 (см. рис. 16). Длительный ток блока 46 кА, габаритные размеры 1000 x390 x340 мм, расход воды 37 л/мин.

Шеститиристорный блок той же фирмы с двумя изолирующими диодами, имеющий испарительную систему охлаждения,