ТИРИСТОРНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СИЛОВОГО БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОТЛА

Полезная модель относится к преобразовательной электротехнике. И предназначена, в основном, для применения в качестве ключевых элементов в цепях постоянного и переменного тока силовых блоков систем управления работой электрических котлов.
Применение тиристоров связано с обязательным наличием охладителей, которые должны обеспечивать отвод тепла от приборов. Обеспечение отвода тепла от мощных полупроводниковых приборов является одной из главных задач обеспечения надежности тиристоров при конструировании и эксплуатации аппаратуры.
Известен блок таблеточных тиристоров с двухсторонним водяным охлаждением тиристоров, содержащий общий охладитель, в виде плоской трубы, с расположенными на нем таблеточными тиристорами с индивидуальными охладителями каждого из них и трубопроводы с компенсаторами, соединяющие индивидуальные охладители с общим охладителем (см. Патент РФ №2184998 С2, МПК Н 01 С 1/08, 1996).
Недостатками известного блока таблеточных тиристоров являются конструктивная и технологическая сложность и, как следствие, высокая стоимость.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является широко применяемый в технике тиристорный модуль, содержащий не менее одного тиристора установленного на охладителе (Справочник. В.Я.Замятин; Б.В.Кондратьев; В.М.Петухов. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры. М. Радио и связь. 1987 г., стр.36, стр.401). При этом охладитель выполнен из алюминиевого сплава в виде массивной детали с развитой ребристой поверхностью, обеспечивающей хороший отвод тепла от тиристора, установленного на нем с использованием теплопроводящей пасты КПТ-8 по ГОСТ 19783-74.
Недостатками известного тиристорного модуля являются относительно большие габариты, обусловленные большими габаритами охладителя, необходимые для отвода тепла, выделяемого в процессе работы тиристора, путем естественного воздушного охлаждения. И, следовательно, большая материалоемкость со всеми вытекающими из этого последствиями.
Желательно минимизировать размеры и материалоемкость тиристорного модуля за счет снижения размеров и материалоемкости охладителя, путем улучшения отвода тепла.
Это достигается тем, что в известном техническом решении, содержащим не менее одного тиристора установленного на охладителе, охладитель выполнен с выемкой, преимущественно в продольном направлении, предназначенной для установки на подводящем к электрическому котлу трубопроводе, с радиусом соответствующим его наружному диаметру. Такое решение позволяет обеспечить максимальное охлаждение тиристора за счет съема тепла с него, через охладитель, потоком жидкости, поступающей в электрокотел на нагрев - «обраткой». Что значительно эффективнее, чем отвод тепла конвективными воздушными потоками и, следовательно, можно уменьшить габариты и материалоемкость охладителя и самого тиристорного модуля.
В зависимости от исполнения тиристорный модуль дополнительно содержит не менее чем один фиксатор для фиксирования его на подводящем к электрическому котлу трубопроводе. При этом фиксатор может быть выполнен в виде хомута или стремянки что обеспечивает надежный контакт охладителя с трубопроводом и, следовательно, улучшает отвод тепла с тиристора.
На фиг.1 показана часть системы отопления, содержащая, электрический котел с системой управления, включающей силовой блок, в состав которого входит тиристорный модуль.
На фиг.2 показан тиристорный модуль, установленный на подводящем к электрическому котлу трубопроводе - «обратке».
Часть системы отопления, показанная на фиг 1, содержит электрический котел 1 с подводящим трубопроводом 2 - «обраткой», отводящий трубопровод 3, заземление 4, программатор 5 и силовой блок управления работой электрического котла 6. Силовой блок управления работой электрического котла (см. фиг.2) содержит тиристоры 7, установленные на охладителе 8, размещенным при помощи фиксаторов 9 (хомутов, стремянок и т.п.) на подводящем к электрическому котлу 1 трубопроводе 2 - «обратке». При размещении охладителя 8 на подводящем трубопроводе 2 может быть использована теплопроводящая паста КПТ-8 по ГОСТу 19783-84 (не показана) или любая другая, например, та на которой установлены тиристоры 7 на охладителе 8.
Работа осуществляется следующим образом. По команде с программатора 5 в силовом блоке управления 6 включаются тиристоры 7. При этом при работе тиристоры 7 выделяют тепло, которое через охладитель 8 и теплопроводящий слой (не показан) передается на подводящий трубопровод 2, с которого оно снимается протекающей по нему жидкостью - «обраткой», температура которой не превышает 40-50°С, что вполне достаточно для охлаждения тиристоров 7. Благодаря
высокому коэффициенту теплопроводности алюминиевого сплава, из которого сделан охладитель 8, и большой теплоемкости трубопровода 2 и протекающей по нему «обратки», охладитель 8 имеет небольшие размеры и вес. И, следовательно, небольшие размеры и вес имеет и сам тиристорный модуль 6, при условии обеспечения надежной работы.