Силовой беспотенциальный модуль

Область применения: силовая полупроводниковая техника с низкочастотным и высокочастотным преобразованием электрической энергии, выпрямительные мосты и другая высоковольтная аппаратура.

Техническим результатом полезной модели являются изменения конструкции беспотенциального модуля для повышения технических параметров: максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии и напряжения изоляции между токоведущими шинами и основанием модуля.

Это достигается за счет использования в конструкции модуля восьми стягивающих винтов, расположенных попарно в углах стягивающей пружины, применения дополнительных приливов внутри корпуса модуля и двух вставок изолирующих токоведущие шины от пружины и стягивающих винтов.

Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить значение максимального допустимого среднего тока до 1600А и напряжение пробоя изоляции до 6кВ по сравнению с аналогами.

Полезная модель относится к конструкции силовых диодных и тиристорных беспотенциальных модулей и может быть использована в мощных управляемых и неуправляемых выпрямительных мостах и в других схемах силовой электроники, где требуются приборы с повышенными значениями максимально допустимого среднего тока в открытом состоянии и напряжением изоляции между силовыми выводами и основанием модуля.

Известны тиристорные и диодные модули типа М1Т-800, М1Д-800, рассчитанные на максимально допустимый средний ток 800А, с напряжением пробоя изоляции (Uisol) до 2500 В.[1]

Известны также силовые модули зарубежных фирм: TZ800N, DZ950N- Infineon Technologies [3], SKET-800, SKKT-1200- Semicron[4], AZT-800, AZD-930- Poseico. [2]

В конструкции этих модулей используется техническое решение, когда полупроводниковые элементы диаметром 50-56 мм крепятся к основанию при помощи четырех винтов для создания требуемого усилия сжатия между полупроводниковым элементом и основанием модуля, равное 1900±100 Н.

Недостатком конструкции прототипа является то обстоятельство, что из-за ограниченного числа стягивающих винтов для модулей более высокой мощности, в которых используются полупроводниковые элементы диаметром 63-76 мм, не обеспечивается требуемое усилие сжатия равное (35000±500)Н. Кроме того, изоляция стягивающих винтов при помощи фторопластовых трубок и узкие изоляционные промежутки между шинами и стягивающей пружиной не позволяют увеличить значения напряжения пробоя изоляции более 2500 В.

Целью данной полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.

Поставленная цель достигается за счет того, что для увеличения усилия сжатия между выпрямительным элементом и основанием модуля используются восемь стягивающих винтов 1, расположенных попарно в углах стягивающей пружины 7, что позволяет минимизировать переходные контактные сопротивления между выпрямительными элементами диаметром 63-76 мм и основанием 6.

Увеличение напряжения пробоя изоляции достигается приливами внутри корпуса модуля 2, в которых располагаются стягивающие винты 1 и применением двух вставок 3, изолирующих токоведущие шины 4 от пружины и стягивающих винтов. Вставки изготовлены из конструкционной пластмассы - полиамида наполненного трудногорючего Армамид ПА СВ 20-5 АПМ-901, черный ТУ2243-021-1137812-2005.

Предлагаемая полезная модель позволяет использовать в конструкции модулей выпрямительные элементы диаметром до 76 мм, что увеличивает максимально допустимый средний ток модуля до 1600А и напряжение пробоя изоляции до 6кВ.

Предложенная полезная модель реализована в конструкции нового тиристорного модуля М1Т-1600, рассчитанного на средний ток 1600А и напряжение изоляции (Uisol) до 6кВ (фото 1).

Источник информации

Модули тиристорные и диодные

1. Технические условия М1Т-800 ТУ16-92ИЕАЛ.437130.002ТУ

М1Д-800 ТУ16-95ИЕАЛ.435700.002ТУ

Производитель ОАО «Электровыпрямитель», г.Саранск

2. AZT-800, AZD-930- Poseico Short Form Catalogue 2005

3. TZ800N, DZ950N - Infineon Short Form Catalogue 2006

4. SKET-800, SKKT-1200-Semikron innovation+service 2008/2009

1. Силовой беспотенциальный модуль, состоящий из основания, пластмассового корпуса, силовых выводов, выпрямительного элемента, который прижимается к основанию через токоведущие шины с помощью пружины и стягивающих винтов, отличающийся тем, что для увеличения усилия сжатия между выпрямительным элементом и основанием модуля используются восемь стягивающих винтов, расположенных попарно в углах стягивающей пружины.

2. Силовой беспотенциальный модуль, состоящий из основания, пластмассового корпуса, силовых выводов, выпрямительного элемента, который прижимается к основанию через токоведущие шины с помощью пружины и стягивающих винтов, отличающийся тем, что в корпусе модуля дополнительно сделаны 8 приливов, в которых размещаются стягивающие винты, и введены две вставки, изолирующие токоведущие шины от пружины и стягивающих винтов.