В СССР изготовлен агрегат с групповой системой испарительно­го охлаждения типа АТИЗ-5000/825Т-У4, предназначенный для привода шахтного подъемника [28].

Технические данные агрегата

Выпрямленное напряжение, кВ.................... 0,825

Выпрямленный ток, А:

длительный................................................. 5000

перёгрузочный (20 с) ................................... 10000

Количество тиристорных шкафов в агрегате 2

Габаритные размеры тиристорного шкафа, мм 800x800x2200

Количество силовых блоков в шкафу............. 2

Тип тиристоров........................................... Т16-500

Количество тиристоров в силовом блоке.... 12

Используемый теплоноситель........................ фреон-113

Наружный контур охлаждения..................... водяной (расход

технической воды 0,3 кг/с на сило­вой блок с макси­мальной температу­рой на входе до 30°С)

Таблеточные тиристоры имеют двустороннее охлаждение и прижа­ты к центральному и боковым испарителям при помощи прижимного устройства. Силовой блок (рис. 15) содержит два этажа таблеточ­ных тиристоров, образующих три канала, в которых испаряется фре­он. Центральный испаритель является общим; изготовлен из дюра­люминия, диаметр внутреннего канала 50 мм. Поверхность внутрен­ней полости центрального испарителя гладкая, неоребренная. Боковые испарители изготовлены из дюралюминия с оребренной внутренней поверхностью и соединены в единый столб при помощи гибких рези­новых втулок. Это создает возможность замены тиристоров без раз­герметизации системы охлаждения. Конденсатор имеет змеевик из медной трубы, через который протекает техническая вода. Конден­сат возвращается обратно в систему только по циркуляционной тру-

t t

Рис. 15. Эскиз групповой системы испа­рительного охлаждения агрегата АТИ-5000/825

1 - центральный испаритель; 2 - боковой испаритель; 3 - гибкие резиновые втулки; 4 - СПП; 5 - конденсатор; 6 - змеевик из медной трубы; 7 - прозрачная втулка;

8 - труба для возврата конденсата;

9 - нижний коллектор

бе, располагающейся в центральном испарителе. Этим обеспечивает­ся интенсификация теплообмена, особенно при повышенных нагрузках.

В пропессе испытаний были сняты зависимости переходного теп­лового импеданса Z (t ) от времени для различных режимов нагруз­ка. При выпрямленном токе тиристорного шкафа = 2500 А

(ток через тиристор / ср т = 210 А, потери в тиристоре 300 Вт)

тепловое сопротивление от корпуса тиристора до охлаждающей сре­ды R = 0,106°С/Вт, а при lj = 5000 А (/ = 420 А,

т. к-х

потери 800 Вт) R =0,615 С/Вт. Зависимость теплового

Т. К—X

сопротивления R от потерь мощности Р в тиристоре приведе-

Т«К—X

т. к-х противление

на на рис. 16. Для испытуемой системы, как и для всех систем испарительного охлаждения, характерно значительное уменьшение при увеличении мощности потерь тиристора.

яT. t

Рис. 16. Зависимость теплового сопротивле­ния "корпус тиристора входящая охлаждающая вода" R от мощ- т. к-х ности в тиристоре

В СССР разработан высоковольтный силовой блок с испаритель­ным охлаждением [28, 29, 69J, эскиз конструкции которого изо­

бражен на рис. 17. Блок предназначен для напряжений до 10 кВ и содержит 18 таблеточных тиристоров типа Т-630 или ТБ-630. Испарители 3 и 4 системы охлаждения изготовлены из прессован­ного алюминиевого профиля, имеющего сребренную внутреннюю по­верхность. В замкнутой системе хладоагентом является фреон-113, в наружном контуре - техническая вода, расход которой иа блок составляет при номинальном режиме 0,2 л/с. Некоторые результа­ты испытания блока приведены на рис. 18 и 19. Зависимость теп­лового сопротивления "корпус тиристора - входящая охлаждающая

вода" (К ) и "корпус тиристора - фреон" (R,) от выделяв-*- т. к-х т. к-ф

мой в тиристоре мощности указывает на увеличение эффективности охлаждения при увеличении мощности. Уменьшение тепловых сопро­тивлений R и R при повышении температуры входящей

T*K—x т»кнр

охлаждающей воды объясняется влиянием давления паров теплоноси-* теля на эффективность теплоотдачи: при повышении температуры (а также давления паров) при кипении теплоносителя увеличивается коэффициент теплоотдачи [ЗО]. На рис. 19 приведены зависимости температуры корпусов тиристоров нижнего и верхнего (девятого) этажей блока. Повышенная температура нижних тиристоров по срав­нению с верхними при низких мощностях потерь в тиристорах (до

П-9

Рис. 17. Эскиз высоковольт­ного силового блока с груп­повой системой испарительно­го охлаждения

I - водоохлаждаемый конден­сатор; 2 - СПП; 3 - цент­ральный испаритель; 4 - боко вой испаритель; 5 - труба для возврата конденсата;

6 - коллектор

400 Вт) обусловлена тем, что переохлажденный конденсат направ­ляется по трубе возврата в нижнюю часть блока. Для обеспечения кипения требуется подогрев конденсата. Это получается путем кон­векции и связано с относительно низким коэффициентом теплоотдачи по сравнению с кипением [30] ,

На базе вышеописанного блока разработан преобразователь быст­роходного электропривода ПЧБ-12500. Разработан и испытан вы­соковольтный модуль с испарительным охлаждением на параметры

II кВ, 2,5 кА. В силовом блоке применяются тиристоры типа

Т16-500 с односторонним охлаждением. Конструкция системы ох­лаждения аналогична приведенной на рис. 17. К каждому испарите­лю крепятся четыре тиристора. По высоте столба расположено сёма