Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Силовые полупроводниковые приборы

0 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 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [98] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

Если в ранее применяемых СПП средней мощности потери составляли сотни ватт, то в современных мощных СПП их значение достигает нескольких киловатт. Требуется обеспечить очень малое и стабильное тепловое сопротивление прижимных контактов элементов в приборе, прибора с охладителем и самого охладителя.

Как известно, термическое и электрическое сопротивления металлических контактов определяются физико-механическими свойствами соприкасающихся материалов, чистотой обработки поверхностей и нагрузкой на них, причем с увеличением усилия сжатия тепловое и электрическое контактные сопротивления уменьшаются за счет увеличения числа контактных пятен.

При удельных усилиях сжатия свыше 100 кгс/см и обработке контактных поверхностей i? 1,25-0,16 тепловое сопротивление контактных , соединений стабилизируется, т. е. изменяется незначительно.

Решение задачи стабилизации правильно выбранного прижимного усилия с уче!ом упругих и пластических деформаций сопрягаемых элементов системы «СПП-охладитель» позволяет обеспечить постоянство прижимного контакта, а следовательно, и постоянных тепловых электрических контактных сопротивлений в течение заданного срока эксплуатации.

В оспове исследовагшя элементов на релаксацию напряжений лежит определение их прочностных характеристик в областях упругих и пластических деформаций. Одним из наиболее распространенных методов расчета элементов в области упругих деформаций является метод допускаемых напряжений [7.6, 7.7], позволяюпщй решать соответствующие задачи с достаточной степенью точности. Аналитические исследования релаксации напряжений, изложенные в [7.7, 7.8], можно применять при определении прочностных характеристик в элементах 1[рижимных устройств при соответствующей экспериментальной проверке и определении эмпирических коэффициентов релаксации. Практический интерес при исследовании прочносгных характеристик представляют анали1ические исследования по определению изменения твердости Материала от времени.

При падении на1Т5узок со 100 кгс/см на 15-20% термическое сопротивление контактного соединения возрастает на 20-25%, а электрическое - на 40%.

В условиях длительной эксплуатации СПП (/=10 4j явление термомеханической усталости прижимных элементов системы «СПП-охладитель» становится серьезным фактором, снижающим надежную работу СПП.

Известно, что релаксация напряжений в различных элементах прижимного устройства под воздействием длительных температурных и механических нагрузок может быть довольно



существенной, и ее необходимо учитывать в соответствующих расчетах нагруженных элементов.

При сборке СПП с охладителем часто путают назначение такого элемента прижимного устройства, как пружина (пластинчатая или круглая). Считают, что суммарная -нагрузка создается пружиной.

Такой подход справедлив только для относительно небольших диаметров контактной поверхности (до 0 = 50 мм), где нагрузки составляют не более 2000 кг и усилия прижима не превышают 120 кг/см. Для СПП с большим диаметром-контактной поверхности (056, 80, 100 и т. д.) необходимы пружины, обеспечиваюпще усилие сжатия 2000-8000 кг и более. В условиях ограниченного объема размещения таких пружин пружины получаются очень массивными, с малыми прогибами, которые трудно замерить. В этом случае необходимо помнить, что пружины необходимы только для предварительного натяга (фиксации) «500-600 кг.

Необходимые нагрузки обеспечиваются стяжными болтами, при этом затяжка болтов осуществляется таким образом, чтобы начальное механическое напряжение (oq) в растягиваемых болтах не превышало 2/3 предела упругости Uyp.

. . • <7о<-[Оу„р], . •

т. е. стяжные болты в прижимном устройстве должны работать только в области упругих деформаций и при снятии нагрузки болт должен принимать свою первоначальную длину.

Компоновка системы «СПП-охладитель» в ПУ с естественным воздушным охлаждением. Одной из главных задач обеспечения нормального теплового режима СПП является компоновка системы «СПП - охладитель» в ПУ. В основе компоновки лежит выбор рационального размещения охладителей в вентильной секции ПУ относительно друг друга, способствующего снижению взаимного влияния температурного фона.

Компоновка охладителей в ПУ должна отвечать следующим требованиям: удобство монтажа и демонтажа охладителей и СПП в ПУ при минимальном демонтаже сопрягаемых с ними деталей, защита системы «СПП-охладитель» от механических повреждений и вредных воздействий окружающей среды, обеспечение нормального теплового режима при эксплуатации СПП, универсальность (по возможности) силовых токоподводов, рассчитанных на подсоединение ПУ с разных сторон [7.9].

Конструкция вентильной секции ПУ с СПП и различными теплоотводящими устройствами определяет микроклимат, необ-298



ходимый для обеспечения нормального теплового режима СПП.

Отсутствие данных о температурном поле среды вокруг СПП в ПУ и взаимном температурном влиянии смежных СПП не позволяет разработчикам выбрать предельно допустимую нагрузку на СПП по току, а конструкторам рационально разместить их в ПУ. Поэтому одной из важнейших задач является определение температурного поля воздушной среды вокруг СПП в ПУ и взаимного температурного влияния смежных СПП [7.1].

Перепад температуры воздуха вокруг нагретых СПП с охладителем в ПУ можно определить из следующих формул:

перепад температуры воздуха над охладителем СПП в непосредственной близости от него

ДГео = АГр(1-е (7.1)

Перепад температуры воздуха на расстоянии х от охладителя вдоль вертикальной секции ПУ (над охладителем СПП)

е к (7.2)

Перепад температуры воздуха в зоне охладителя и под ним на различных расстояниях от него вдоль вентильной секции ПУ

АГ,, = АГр(1-е"

е (7.3)

В этих формулах у, Р, j,-эмпирические коэффициенты: у =1,18; Р = 0,3; i=0,54o; -перепад температуры между источником тепла и окружающей средой; d-75 мм-условная-базовая высота охладителя; di - высота рассматриваемого охладителя; х-координата, направленная в противоположную сторону оси х; Я-о-теплопроводность воздуха при нормальной температуре.

Как видно из формулы (7.2), в правой ее части единственной

переменной величиной является е остальные величины

постоянные. Поэтому абсолютная величина перегрева среды над блоком определяется лишь этим членом. Из уравнения (7.2) видно, что перегрев среды убывает с увеличением расстояния от входа нагретой зоны. Для различных типов охладителей с СПП переменной является также величина d. Как видно из (7.2), с уменьшением di перегрев уменьшается.

Несколько иной будет картина перегрева среды перед входом в охладитель; исходя из предположения, что скорость



0 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 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 [98] 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143



0.018
Яндекс.Метрика