СИСТЕМА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в конструкциях преобразовательных систем, например, выпрямителей, преобразователей нерегулируемого переменного напряжения в регулируемое, преобразователей частоты предназначенных для питания электротехнологических устройств в металлургии и химической промышленности, а также в установках для электропривода.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является система преобразования напряжения, предназначенная для преобразования переменного напряжения в постоянное, включающая выпрямительный блок, блок управления и внутренний контур охлаждения с охлаждающей жидкостью (см. А.с. СССР №15769, опубл. 30.03.1988, МПК 7 H 01 L 25/03). В данном устройстве в качестве охлаждающей жидкости во внутреннем и наружном контурах охлаждения использована техническая вода.
Недостатками данного устройства является нестабильность и неравномерность охлаждения полупроводниковых вентилей, связанная с невозможностью адекватно компенсировать внешний перепад температур в наружном контуре охлаждения.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является система преобразования
напряжения, предназначенная для преобразования переменного напряжения в постоянное, включающая выпрямительный блок, блок управления и внутренний контур охлаждения с охлаждающей жидкостью (см. Патент РФ №2107357 на изобретение, опубл. 20.03.1998, МПК 7 H 01 L 25/03). В данном устройстве в качестве охлаждающей жидкости во внутреннем и наружном контурах охлаждения использована техническая вода. Недостатками данного устройства является нестабильность и неравномерность охлаждения полупроводниковых вентилей, связанная с невозможностью адекватно компенсировать внешний перепад температур в наружном контуре охлаждения.
Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является обеспечение стабильного равномерного охлаждения полупроводниковых вентилей за счет обеспечения возможности адекватной компенсации внешнего перепада температур в наружном контуре охлаждения.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в системе преобразования напряжения, включающей преобразовательный блок, блок управления и внутренний контур охлаждения с охлаждающей жидкостью, согласно полезной модели, дополнительно содержится наружный контур воздушного охлаждения, включающий теплообменник с регулируемым коэффициентом передачи, в качестве охлаждающей жидкости во внутреннем контуре охлаждения использована незамерзающая жидкость, при этом в качестве незамерзающей жидкости использована деионизированная жидкость на основе этиленгликоля, а теплообменник с регулируемым коэффициентом теплопередачи
включает регулируемый привод вентилятора и (или) устройство плавного пуска двигателя вентилятора.
Использование в системе преобразования напряжения незамерзающей жидкости во внутреннем контуре охлаждения и наружного контура воздушного охлаждения, включающего теплообменник с регулируемым коэффициентом передачи, позволяет адекватно компенсировать внешний перепад температур в наружном контуре охлаждения (в условиях эксплуатации от -40°С до +40°С) за счет регулирования передачи в теплообменнике контура воздушного охлаждения посредством регулируемого привода вентилятора и (или) устройства плавного пуска двигателя вентилятора теплообменника.
Перечень фигур чертежей системы преобразования напряжения
Фиг.1 - функциональная схема системы преобразования напряжения
Система преобразования напряжения содержит преобразовательный блок (выпрямитель, преобразователь частоты, преобразователь нерегулируемого переменного напряжения в регулируемое) 1 с полупроводниковыми элементами 2, блок управления 3, внутренний контур охлаждения 4 с охлаждающей жидкостью, включающий охладители 5, наружный контур воздушного охлаждения 6, включающий вентиль запорный 7, насос 8, трубопровод 9, теплообменник с регулируемым коэффициентом передачи 10, радиатор 11, вентилятор 12 с регулируемым приводом.
Система преобразования напряжения работает следующим образом.
На вход преобразовательного блока 1 подается переменное или постоянное напряжение, подлежащее преобразованию. Алгоритм преобразования входного напряжения в выходное, регулируемое по величине и частоте переменное напряжение либо в постоянное напряжение задается блоком управления 3 и реализуется полупроводниковыми элементами 2. Выделяемые в полупроводниковыми элементами 2 тепловые потери воспринимаются охладителями 5 и далее внутренним контуром охлаждения 4. Жидкость, циркулирующая в внутреннем контуре охлаждения 4 подается насосом 8 в радиатор 11 теплообменника 10 и охлаждается воздухом, нагнетаемым вентилятором 12. Величина нагнетаемого вентилятором 12 воздуха регулируется преобразователем частоты или путем периодического пуска и останова двигателя вентилятора устройством плавного пуска.
Использование заявляемой системы преобразования напряжения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
- стабильное равномерное охлаждение полупроводниковых элементов за счет обеспечения возможности адекватной компенсации внешнего перепада температур в наружном контуре охлаждения в условиях эксплуатации от -40°С до +40°С;
- повышение мощности преобразовательного блока за счет обеспечения возможности стабильного равномерного охлаждения полупроводниковых элементов;
- упрощение монтажа и эксплуатации системы охлаждения.