РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ

(19) RU (11) 228 672 (13) U1 (51) МПК H01L 23/48 (2006.01) H01L 25/07 (2006.01)

(54) СИЛОВОЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И СИСТЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Область техники, к которой относится полезная модель

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для проектирования и производства высокоэффективных силовых выпрямительных модулей, применяемых при построении трехфазных выпрямительных блоков, входящих в состав электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии в различных отраслях промышленности, таких как судостроение, электроэнергетика и электротранспорт.

Уровень техники

Известно силовое полупроводниковое устройство с силовыми полупроводниковыми приборами прижимной конструкции (см. патент КНР CN 101663752 (В), М. кл. H01L 23/48 (2006.01), H01L 23/40 (2006.01), H01L 27/00 (2006.01), H01L 29/40 (2006.01), опубл. 26.10.2011). Согласно варианту реализации схемотехнического и компоновочного решений полупроводниковое устройство содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый силовые полупроводниковые приборы прижимной конструкции (press pack) которые могут представлять собой IGBT или IGCT, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый одиннадцатый и двенадцатый охладители для пассивного охлаждения, прижимное устройство, причем охладители и полупроводниковые приборы поочередно и последовательно соединяются в стопку с силовыми полупроводниковыми приборами, а прижимное устройство, состоящее из первого второго и третьего зажимных элементов, блока пружин, а также четырех стягивающих шпилек, объединяет и прижимает между собой силовые полупроводниковые приборы и охладители.

Силовое полупроводниковое устройство обеспечивает возможность использования силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции, которые с помощью прижимного устройства для реализации силовых электрических контактов приборов под давлением, гарантируют повышенную по сравнению с обычными полупроводниковыми элементами не прижимной конструкции допустимую величину тока и мощности при использовании устройства в электротехнических системах. Кроме этого в конструкции устройства предусмотрено двухстороннее охлаждение полупроводниковых приборов с помощью охладителей, что позволяет снизить температуру кристаллов полупроводниковых приборов. Это в свою очередь несколько повышает надежность и эффективную габаритную плотность тока и мощности электрооборудования в котором планируется использование силового полупроводникового устройства. Однако несмотря на описанный выше технический результат схемотехническое решение полупроводникового устройства не позволяет осуществлять преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, полупроводниковое устройство может использоваться только как высоковольтный силовой коммутатор, что значительно сужает функциональные возможности такого решения. Полупроводниковое устройство имеет ограничения по длительности непрерывной работы, так как применяемые охладители используют в качестве охлаждающей среды (хладагента) окружающий воздух, при этом передача тепла от охладителей в охлаждающую среду производится пассивным образом. Такой способ пассивного охлаждения зависим от температуры охлаждающей окружающей среды, медленно и неэффективно осуществляет теплосъем и охлаждение полупроводниковых элементов, работоспособен только при очень низких температурах окружающего воздуха и относительно небольших мощностях и токовых нагрузках полупроводникового устройства. Использование указанного способа охлаждения при больших мощностях и токовых нагрузках, а также при нормальных и повышенных температурах воздуха в помещениях и шкафах электрооборудования не позволит устройству работать в длительном режиме, так как будет происходить перегрев кристаллов внутри силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции, при этом потребуются перерывы в работе для снижения температуры полупроводниковых приборов до приемлемых значений, что снижает эффективность использования электрооборудования в которых планируется установка данного полупроводникового устройства. Используемый в составе полупроводникового устройства один (верхний) пружинный блок, может иметь недостаточный диапазон рабочего хода пружин вдоль оси вектора прижимного усилия для компенсации суммарных тепловых изменений геометрии элементов устройства, что при определенных условиях может приводить либо к увеличению (при повышении температуры элементов), либо к снижению (при снижении температуры элементов) прижимного усилия за допустимые границы рабочего диапазона, предусмотренного характеристиками применяемых полупроводниковых элементов прижимной конструкции и ухудшать тепловые и электрические параметры работы, а также снижать срок службы. Кроме этого в устройстве отсутствует возможность контроля прижимного усилия.

Известна полупроводниковая сборка на основе силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции press pack (см. патент США US 9984953 В2, М. кл. H01L 23/40 (2006.01), H01L 25/07 (2006.01), опубл. 29.05.2018). Согласно варианту реализации схемотехнического и компоновочного решений полупроводниковая сборка состоит из первого, второго, третьего и четвертого силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции (press pack) со сквозными отверстиями в центре приборов, а также первого, второго, третьего, четвертого и пятого охладителей полупроводниковых приборов со сквозными отверстиями, причем охладители, которые могут иметь внутренние каналы для охлаждающей жидкости, поочередно и последовательно соединяются в стопку с полупроводниковыми элементами, после чего объединяются и сжимаются при помощи прижимного устройства, содержащего первый и второй изоляционные элементы, блок (пакет) пружин, первый и второй зажимные элементы и стягивающую изолированную шину в виде цилиндрической изолированной стягивающей шпильки, которая помещается в сквозные отверстия в полупроводниковых приборах и охладителях и через блок пружин при помощи первого и второго зажимных элементов стягивает с определенным усилием охладители и полупроводниковые приборы между собой в единую конструкцию.

В данной полупроводниковой сборке также, как и в предыдущем аналоге реализована конструктивная возможность использования силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции (press pack). Также, как и в предыдущем аналоге конструкция сборки предусматривает двухстороннее охлаждение полупроводниковых приборов при помощи охладителей. При этом в отличие от предыдущего аналога рассматриваемая сборка позволяет более эффективно охлаждать полупроводниковые приборы за счет наличия охлаждающей жидкости в каналах, которые могут содержаться в охладителях. Использование одного стягивающего элемента (цилиндрической изолированной шины) в виде стягивающей шпильки, проходящей через сквозные отверстия в охладителях и полупроводниковых приборах и стягивающей сборку при помощи зажимных элементов, при небольших требуемых усилиях сжатия приборов позволяет получить более компактную конструкцию. Однако несмотря на описанный выше технический результат, устройство сборки имеет ряд существенных недостатков. Схемотехническое решение сборки не позволяет осуществлять преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение. Используемые полупроводниковые приборы имеют нестандартную нетипичную конструкцию с сквозными отверстиями, наличие которых сокращает площадь контактной площадки и снижает объем внутри корпуса приборов, где размещаются полупроводниковые кристаллы, что в свою очередь приводит к уменьшению площади и количества содержащихся в приборе кристаллов и снижению допустимой плотности тока и мощности как отдельных приборов, так и полупроводниковой сборки в целом. В полупроводниковой сборке не предусмотрены гидравлические связи и не реализованы какие-либо гидравлические входы и выходы, отсутствие которых не позволяет осуществлять подключение к внешней системе охлаждения для движения и обновления хладагента в охладителях полупроводниковой сборки, что существенно снижает эффективность охлаждения полупроводниковых приборов и ограничивает применение полупроводниковых приборов в составе сборки при больших токовых нагрузках. Используемый в данной полупроводниковой сборке один (верхний) пружинный блок, может иметь недостаточный диапазон рабочего хода пружин вдоль оси вектора прижимного усилия для компенсации суммарных тепловых изменений геометрии элементов устройства, что при определенных условиях приведет либо к увеличению (при повышении температуры элементов), либо к снижению (при снижении температуры элементов) прижимного усилия значение которого может выходить за допустимые границы рабочего диапазона, предусмотренного характеристиками применяемых полупроводниковых элементов прижимной конструкции и ухудшать тепловые и электрические параметры работы снижая надежность и срок службы. Наличие только одного стягивающего элемента (шины) в виде изолированной стягивающей шпильки, которая стягивает сборку приводит к снижению максимально допустимой силы сжатия и стабильности поддержания требуемого давления полупроводниковых приборов прижимной конструкции (press pack). Кроме этого в устройстве сборки отсутствует возможность контроля прижимного усилия.

Известен полупроводниковый стек, который представляет собой полупроводниковый модуль с силовыми полупроводниковыми приборами прижимной конструкции и радиаторами, уложенными в стопку, и сжатыми в единую конструкцию при помощи элементов прижимного устройства (см. патент США US 10283478 (В2), М. кл. H01L 23/00 (2006.01), H01L 25/11 (2006.01), опубл. 07.05.2019). Согласно варианту реализации схемотехнического и компоновочного решений полупроводниковый стек может содержать первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые приборы прижимной конструкции (press pack) которые в свою очередь могут представлять собой первый второй третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые диоды прижимной конструкции (СПДПК), кроме этого полупроводниковый стек содержит первый второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой водоохлаждаемые радиаторы внутри которых содержится вода, первый и второй электрические изоляторы (первый и второй ЭИ), первую и вторую прижимные пластины, первую, вторую и третью опорные пластины, первый блок пружин (первый БП), состоящий из пакетов пружин, первый и второй блоки элементов приложения усилия сжатия, первую и вторую стягивающие изолированные стойки (первая и вторая СИС) при помощи которых элементы стека сжимаются и стягиваются в единую конструкцию. Соответствующий крепежный выход первой прижимной пластины соединен с соответствующим крепежным входом первой СИС, другой соответствующий крепежный вход которой соединен с соответствующим крепежным выходом второй прижимной пластины, а еще один крепежный выход первой прижимной пластины связан с крепежным входом первой опорной пластины, выход которой соединен с входом первого БП, выход которого связан с входом второй опорной пластины, выход которой соединен с входом первого блока элементов приложения усилия, выход которого соединен с входом первого ЭИ, выход которого соединен со входом первого радиатора, выход которого соединен с катодным электротеплообменным входом первого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом второго радиатора, выход которого соединен с катодным электротеплообменным входом второго СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом третьего радиатора, выход которого связан с катодным электротеплообменным входом третьего СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом четвертого радиатора, выход которого соединен с катодным электротеплообменным входом четвертого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом пятого радиатора, выход которого соединен с катодным электротеплообменным входом пятого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом шестого радиатора, выход которого соединен с катодным электротеплообменным входом шестого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с входом седьмого радиатора выход которого соединен с входом второго ЭИ выход которого соединен с входом второго блока элементов приложения усилия сжатия, выход которого соединен с входом третьей опорной пластины, крепежный выход которой соединен с крепежным входом второй прижимной пластины, еще один крепежный выход которой соединен с одним из крепежных входов второй СИС, другой крепежный вход которой соединен с еще одним крепежным выходом первой прижимной пластины. При этом первая, вторая и третья опорные пластины каждая имеют сквозные технологические отверстия для прямого беспрепятственного прохождения через эти отверстия первой и второй СИС для соединения первой и второй контактных пластин для сжатия стека при помощи крепежных соединений.

В устройстве данного полупроводникового стека также, как и в предыдущих аналогах реализована конструктивная возможность использования высокоэффективных полупроводниковых приборов прижимной конструкции (press pack), которые могут представлять собой СПДПК. Также как в предыдущем аналоге конструкция стека предусматривает двухстороннее охлаждение используемых полупроводниковых приборов (СПДПК) посредством радиаторов охлаждения в которых содержится вода. При этом в отличие от предыдущего аналога в полупроводниковом стеке используются полупроводниковые приборы без сквозных отверстий, с увеличенной площадью контактной площадки и, как следствие, увеличенным объемом внутри корпуса приборов для размещения большего количества или более крупных кристаллов, которые обеспечивают увеличение допустимой плотности тока и мощности как отдельных приборов, так и полупроводникового стека в целом. Кроме этого в отличие от предыдущего аналога в полупроводниковом стеке применяется не один, а два стягивающих элемента (первая и вторая СИС), которые повышают максимально допустимую силу сжатия стека и стабильность поддержания требуемой силы сжатия. Однако несмотря на технический результат полупроводниковый стек имеет ряд существенных недостатков. Схемотехническое решение стека из соединенных через радиаторы СПДПК не позволяет осуществлять преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение. Стек имеет недостаточно эффективное охлаждение СПДПК поскольку в устройстве стека не реализованы гидравлические связи, а вода (хладагент) в радиаторах стека находится в неподвижном состоянии, так как в таких радиаторах отсутствуют какие-либо гидравлические входы/выходы. Отсутствие гидравлических входов/выходов в радиаторах не позволяет обеспечивать движение и обновление хладагента внутри радиаторов, а также осуществлять подключение стека к внешней системе охлаждения, что существенно снижает эффективность отвода тепла от полупроводниковых приборов и ограничивает применение СПДПК в составе стека при длительной работе на больших мощностях при больших токовых нагрузках. Наличие в стеке второй опорной пластины, а также первого и второго блоков элементов приложения усилия увеличивает высоту и ухудшает массогабаритные показатели стека. Применяемый в составе стека один первый (верхний) блок пружин (первый БП), при определенных условиях будет иметь недостаточный диапазон рабочего хода пружин вдоль оси вектора прижимного усилия и повлечет за собой снижение эффективности компенсации тепловых изменений геометрии элементов стека, что приведет либо к увеличению (при повышении температуры элементов), либо к снижению (при снижении температуры элементов) прижимного усилия значение которого может выходить за допустимые границы рабочего диапазона, предусмотренного характеристиками применяемых СПДПК, при этом ухудшаются тепловые и электрические параметры работы СПДПК. Кроме этого в полупроводниковом стеке отсутствует возможность контроля прижимного усилия.

Данный полупроводниковый стек выбран в качестве прототипа.

Раскрытие сущности полезной модели

Достигаемым техническим результатом полезной модели является возможность преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, повышение эффективности охлаждения используемых силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции, улучшение массогабаритных показателей, повышение эффективности компенсации тепловых изменений геометрии элементов, возможность контроля прижимного усилия.

Достижение указанного технического результата обеспечивается в предлагаемом силовом выпрямительном модуле для электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии содержащем первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые приборы прижимной конструкции, представляющие собой первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые диоды прижимной конструкции (первый второй, третий, четвертый, пятый и шестой СПДПК), первый блок пружин (первый БП), первый и второй электрические изоляторы (первый и второй ЭИ), первую и вторую стягивающие изолированные стойки (первую и вторую СИС) отличающемся тем, что введены первый и второй блоки контроля прижимного усилия (первый и второй БКПУ), второй блок пружин (второй БП), первый, второй, третий, четвертый, пятый шестой и седьмой, токопроводящие гидравлические теплообменные аппараты (первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ТГТА) с встроенными внутренними каналами для протекания хладагента с низкой электрической проводимостью, а также гидравлическими, электрическими и электротеплообменными входами и выходами, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой гибкие гидравлические диэлектрические шланги (первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ГГДШ), первая и вторая гибкие изолированные токопроводящие шины (первая и вторая ГИТШ), при этом один из крепежных выходов первого БКПУ соединен с одним из крепежных входов первой СИС, другой крепежный вход которой соединен с одним из крепежных выходов второго БКПУ, а еще один крепежный выход первого БКПУ соединен с входом первого БП, выход которого соединен с входом первого ЭИ выход которого подключен к электротеплообменному входу первого ТГТА, гидравлический выход которого является главным гидравлическим выходом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход первого ТГТА соединен с катодным электротеплообменным входом первого СПДПК анодный электротеплообменный выход которого подключен к электротеплообменному входу второго ТГТА, электрический вход которого является первым силовым электрическим входом выпрямительного модуля, гидравлический выход второго ТГТА соединен с гидравлическим входом первого ГГДШ, а электротеплообменный выход второго ТГТА связан с катодным электротеплообменным входом второго СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом третьего ТГТА, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу второго ГГДШ, а электротеплообменный выход третьего ТГТА соединен с анодным электротеплообменным входом третьего СПДПК, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом четвертого ТГТА, электрический вход которого является вторым силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а гидравлический выход четвертого ТГТА соединен с гидравлическим входом третьего ГГДШ, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу первого ТГТА, электротеплообменный выход четвертого ТГТА соединен с анодным электротеплообменным входом четвертого СПДПК, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом пятого ТГТА, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу первого ГГДШ, а гидравлический выход пятого ТГТА соединен с гидравлическим входом четвертого ГГДШ, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу третьего ТГТА, электротеплообменный выход пятого ТГТА соединен с катодным электротеплообменным входом пятого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом шестого ТГТА гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу второго ГГДШ, электрический вход шестого ТГТА является третьим силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход шестого ТГТА подключен к катодному электротеплообменному входу шестого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом седьмого ТГТА, гидравлический вход которого является главным гидравлическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход седьмого ТГТА соединен с входом второго ЭИ, выход которого соединен с входом второго БП, выход которого соединен с крепежным входом второго БКПУ, гидравлический вход второго ТГТА соединен с гидравлическим выходом пятого ГГДШ, гидравлический вход которого соединен с гидравлическим выходом седьмого ТГТА, гидравлический вход четвертого ТГТА подключен к гидравлическому выходу шестого ГГДШ, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу шестого ТГТА, а электрический выход первого ТГТА соединен с одним из электрических входов первой ГИТШ другой электрический вход которой подключен к электрическому выходу пятого ТГТА, а электрический выход первой ГИТШ является первым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, электрический выход седьмого ТГТА подключен к одному из электрических входов второй ГИТШ, другой электрический вход которой соединен с электрическим выходом третьего ТГТА, а электрический выход второй ГИТШ является вторым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, еще один крепежный выход первого БКПУ, соединен с одним из крепежных входов второй СИС, другой крепежный вход которой соединен с еще одним крепежным выходом второго БКПУ.

При этом все соединения силового выпрямительного модуля выполнены в виде разъемных соединений, причем предусмотрена возможность подключения первого, второго и третьего силовых электрических входов силового выпрямительного модуля к выходам источника трехфазного переменного напряжения, а первого и второго силовых электрических выходов силового выпрямительного модуля - к входам нагрузки постоянного тока при помощи гибких шин или кабелей.

Используемые первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой СПДПК каждый имеет по две контактные площадки, одна из которых является анодом, а другая катодом соответствующих СПДПК, причем каждая контактная площадка является либо соответствующим анодным, либо соответствующим катодным электротеплообменным входом или выходом соответствующих СПДПК и имеет одно и более глухое технологическое отверстие для штифтового разъемного соединения соответствующих СПДПК с соответствующими ТГТА.

Первый и второй БКПУ каждый содержит металлическую панель прижима, технологические и резьбовые отверстия для реализации внешних и внутренних разъемных соединений, а также панель крепления для установки и закрепления силового выпрямительного модуля в шкафах электрооборудования, в которых планируется использование силового выпрямительного модуля, при этом либо первый, либо второй, либо оба БКПУ содержат одну и более индикаторные шайбы для контроля величины прижимного усилия и равномерности его распределения.

Первая и вторая СИС каждая содержит металлический стержень и изолятор для обеспечения высоковольтной электрической изоляции металлических стержней от токопроводящих элементов силового выпрямительного модуля, причем каждый металлический стержень имеет на концах резьбу и гайки с шайбами для разъемного соединения и закрепления металлического стержня каждой СИС с первым и вторым БКПУ.

Первый и второй БП каждый содержит металлическую панель с одной и более закрепленными на ней перпендикулярно шпильками, каждая из которых предусмотрена для установки на ней соединенных определенным образом пакетов тарельчатых пружин в количестве, определенным требуемым диапазоном рабочего хода пружин вдоль оси вектора прижимного усилия и требуемой величиной прижимного усилия используемых силовых полупроводниковых приборов (СПДПК) прижимной конструкции.

Первый и второй ЭИ содержат глухие технологические отверстия для штифтовых разъемных соединений с соответствующими входами или выходами первого и второго БП, а также первого и седьмого ТГТА.

Первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ТГТА с встроенными внутренними каналами для протекания хладагента с низкой электрической проводимостью, а также гидравлическими, электрическими и электротеплообменными входами и выходами являются взаимозаменяемыми, при этом хладагент в ТГТА представляет собой деионизированную пресную воду, а гидравлические входы и выходы ТГТА выполнены в виде штуцеров, подключенных к соответствующим выходам или входам ГГДШ, кроме этого упомянутые ТГТА имеют гальваническое покрытие поверхностей и содержат по две контактные площадки, каждая из которых является в зависимости от расположения либо соответствующим электротеплообменным входом, либо электротеплообменным выходом, причем каждый ТГТА имеет расположенные требуемым образом сквозные технологические отверстия для реализации внешних и внутренних разъемных соединений, а также один и более элементов фиксации с соответствующими глухими технологическими отверстиями в контактных площадках для ориентирования положения СПДПК и ЭИ относительно соответствующих ТГТА, причем дополнительно каждый ТГТА имеет по два сквозных отверстия для беспрепятственного прохождения через них первой и второй СИС.

Первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ГГДШ каждый содержит входной и выходной штуцер для подключения к соответствующим гидравлическим выходам или выходам соответствующих ТГТА для протекания хладагента с низкой удельной электрической проводимостью, причем все ГГДШ не пропускают электрический ток и имеют высокое удельное электрическое сопротивление.

Первая и вторая ГИТШ содержат сборные элементы и пакеты металлических пластин, состоящие из одной, либо из двух и более спрессованных между собой по концам и изогнутых металлических пластин, при этом каждый из пакетов металлических пластин упомянутых ГИТШ содержит дополнительный слой высоковольтной электрической изоляции, кроме этого каждая ГИТШ содержит сквозные технологические отверстия для соответствующих разъемных соединений с соответствующими ТГТА и площадку с отверстиями для подключения соответствующих выходов силового выпрямительного модуля к нагрузке.

Введенные первый и второй БКПУ при помощи содержащихся индикаторных шайб дают возможность контролировать величину установленного прижимного усилия сжатия используемых СПДПК в требуемом диапазоне, определяемом паспортными характеристиками СПДПК, а совместно с первой и второй СИС первый и второй БКПУ позволяют объединить и сжать между собой все входящие в состав силового выпрямительного модуля ТГТА, ЭИ и БП в единую конструкцию, которая в отличии от прототипа не содержит дополнительной опорной пластины и двух блоков с элементами приложения усилия, таким образом уменьшается высота и улучшаются массогабаритные показатели. Кроме этого первый и второй БКПУ при помощи панелей крепления, которые также могут входить в состав БКПУ позволяют закрепить силовой выпрямительный модуль в шкафах электрооборудования в которых планируется установка силового выпрямительного модуля.

Введенный в дополнение к первому второй БП повышает эффективность компенсации тепловых изменений геометрии элементов силового выпрямительного модуля за счет содержания во втором БП дополнительных пакетов пружин, которые позволяют увеличить суммарный рабочий ход пружин при стабилизации величины установленного при помощи БКПУ и СИС прижимного усилия в заданном диапазоне в том числе при температурных изменениях геометрии СПДПК, ТГТА и других компонентов, причем при температурных изменениях геометрии вдоль оси вектора прижимного усилия второй БП совместно с первым БП сжимают и изменяют высоту пакетов тарельчатых пружин на величину суммарного изменения геометрии СПДПК, ТГТА и других компонентов, сохраняя при этом величину прижимного усилия СПДПК в требуемом диапазоне, определяемом паспортными характеристиками используемых СПДПК.

Введенные первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ГГДШ участвуют в формировании гидравлических связей и обеспечивают возможность постоянного протекания хладагента с низкой электрической проводимостью от главного гидравлического входа к главному гидравлическому выходу силового выпрямительного модуля в результате чего происходит постоянное обновление хладагента внутри каждого ТГТА, причем поскольку все ГГДШ имеют высокое удельное электрическое сопротивление и не пропускают электрический ток, обеспечивается высокий уровень изоляции силового выпрямительного модуля.

Введенные первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ТГТА совместно с введенными первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым ГГДШ участвуют в формировании гидравлических связей для протекания хладагента с низкой электрической проводимостью и повышают эффективность охлаждения используемых полупроводниковых приборов СПДПК за счет наличия в ТГТА электротеплообменных и гидравлических входов и выходов, а также за счет встроенных внутренних каналов для протекания хладагента, причем благодаря содержанию в седьмом ТГТА главного гидравлического входа, а в первом ТГТА главного гидравлического выхода обеспечивается возможность подключения силового выпрямительного модуля к внешней системе охлаждения, для постоянного обновления хладагента внутри каждого ТГТА, которые посредством электротеплообменных входов и выходов отводят тепло от используемых СПДПК, эффективно охлаждая их. Кроме этого упомянутые ТГТА участвуют в формировании внешних и внутренних электрических соединений силового выпрямительного модуля для реализации схемотехнического решения преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение и обеспечивают возможность подключения трехфазного источника переменного напряжения к первому, второму и третьему силовым электрическим входам, а также подключение первой и второй ГИТШ к электрическим выходам соответствующих ТГТА. За счет двух сквозных отверстий, которые содержатся в каждом ТГТА и которые обеспечивают беспрепятственное прохождения сквозь эти отверстия первой и второй СИС обеспечивается дополнительное уменьшение размеров первого и второго БКПУ и улучшение массогабаритных показателей силового выпрямительного модуля.

Введенные первая и вторая ГИТШ участвуют в формировании требуемых электрических связей силового выпрямительного модуля для реализации схемотехнического решения преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, кроме этого введенные ГИТШ обеспечивают возможность подключения нагрузки к первому и второму силовым электрическим выходам силового выпрямительного модуля, при этом за счет гибкости упомянутых ГИТШ обеспечивается и сохраняется качество соединений и стабильная работа при вибрационных воздействиях или тепловых изменениях геометрии, а также при изменении расстояния между ТГТА в результате теплового расширения элементов модуля, при этом наличие изоляции ГИТШ позволяет повысить общий уровень изоляции силового выпрямительного модуля.

Таким образом, введенные в предлагаемый силовой выпрямительный модуль отличия позволяют достичь технического результата.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет структурную схему силового выпрямительного модуля для электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии.

Фиг. 2 представляет принципиальную электрическую схему реализованного схемотехнического решения силового выпрямительного модуля, который осуществляет преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение по трехфазной двухполупериодной схеме.

Фиг. 3-9 представляют вариант спроектированной и реализованной конструкции силового выпрямительного модуля, где показаны виды модуля с различных сторон: объемный вид (фиг. 3), вид сверху (фиг. 4), вид снизу (фиг. 5), вид спереди (фиг. 6), вид сзади (фиг. 7), вид справа (фиг. 8), вид слева (фиг. 9).

Осуществление полезной модели

Согласно фиг. 1, один из крепежных выходов первого БКПУ 1 соединен с одним из крепежных входов первой СИС 2, другой крепежный вход которой соединен с одним из крепежных выходов второго БКПУ 3, а еще один крепежный выход первого БКПУ 1 соединен с входом первого БП 4, выход которого соединен с входом первого ЭИ 5 выход которого подключен к электротеплообменному входу первого ТГТА 6, гидравлический выход которого является главным гидравлическим выходом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход первого ТГТА 6 соединен с катодным электротеплообменным входом первого СПДПК 7 анодный электротеплообменный выход которого подключен к электротеплообменному входу второго ТГТА 8, электрический вход которого является первым силовым электрическим входом выпрямительного модуля, гидравлический выход второго ТГТА 8 соединен с гидравлическим входом первого ГГДШ 9, а электротеплообменный выход второго ТГТА 8 связан с катодным электротеплообменным входом второго СПДПК 10, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом третьего ТГТА 11, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу второго ГГДШ 12, а электротеплообменный выход третьего ТГТА 11 соединен с анодным электротеплообменным входом третьего СПДПК 13, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом четвертого ТГТА 14, электрический вход которого является вторым силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а гидравлический выход четвертого ТГТА 14 соединен с гидравлическим входом третьего ГГДШ 15, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу первого ТГТА 6, электротеплообменный выход четвертого ТГТА 14 соединен с анодным электротеплообменным входом четвертого СПДПК 16, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом пятого ТГТА 17, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу первого ГГДШ 9, а гидравлический выход пятого ТГТА 17 соединен с гидравлическим входом четвертого ГГДШ 18, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу третьего ТГТА 11, электротеплообменный выход пятого ТГТА 17 соединен с катодным электротеплообменным входом пятого СПДПК 19, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом шестого ТГТА 20 гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу второго ГГДШ 12, электрический вход шестого ТГТА 20 является третьим силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход шестого ТГТА 20 подключен к катодному электротеплообменному входу шестого СПДПК 21, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом седьмого ТГТА 22, гидравлический вход которого является главным гидравлическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход седьмого ТГТА 22 соединен с входом второго ЭИ 23, выход которого соединен с входом второго БП 24, выход которого соединен с крепежным входом второго БКПУ 3, гидравлический вход второго ТГТА 8 соединен с гидравлическим выходом пятого ГГДШ 25, гидравлический вход которого соединен с гидравлическим выходом седьмого ТГТА 22, гидравлический вход четвертого ТГТА 14 подключен к гидравлическому выходу шестого ГГДШ 26, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу шестого ТГТА 20, а электрический выход первого ТГТА 6 соединен с одним из электрических входов первой ГИТШ 27 другой электрический вход которой подключен к электрическому выходу пятого ТГТА 17, а электрический выход первой ГИТШ 27 является первым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, электрический выход седьмого ТГТА 22 подключен к одному из электрических входов второй ГИТШ 28, другой электрический вход которой соединен с электрическим выходом третьего ТГТА 11, а электрический выход второй ГИТШ 28 является вторым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, еще один крепежный выход первого БКПУ 1, соединен с одним из крепежных входов второй СИС 29, другой крепежный вход которой соединен с еще одним крепежным выходом второго БКПУ 3.

Силовой выпрямительный модуль для электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии работает следующим образом.

Перед началом работы, когда силовой выпрямительный модуль собран и сжат в единую конструкцию, например, в такую, какая изображена на фиг. 3-9, производится контроль усилия сжатия элементов силового выпрямительного модуля при помощи индикаторных шайб, содержащихся либо в первом 1, либо во втором 3 БКПУ, а при помощи первой 2 и второй 29 СИС осуществляется настройка требуемой величины прижимного усилия. Так как конструкция модуля в отличие от прототипа не содержит дополнительной опорной пластины и двух блоков с элементами приложения усилия, уменьшается высота модуля, вследствие чего улучшаются массогабаритные показатели. Кроме этого за счет двух сквозных отверстий, которые содержаться в каждом ТГТА и которые обеспечивают беспрепятственное прохождение сквозь эти отверстия первой и второй СИС происходит дополнительное уменьшение размеров первого и второго БКПУ, что также улучшает массогабаритные показатели модуля. При необходимости осуществляется установка силового выпрямительного модуля в шкаф электрооборудования при помощи панелей крепления, которые содержаться как в первом 1, так и во втором 3 БКПУ. После этого, первый, второй и третий силовые электрические входы силового выпрямительного модуля гибкими шинами или кабелями могут быть подключены к выходам источника трехфазного переменного напряжения, а первый и второй силовые электрические выходы могут быть подключены к нагрузке постоянного тока силового выпрямительного модуля. Затем главный гидравлический вход и главный гидравлический выход силового выпрямительного модуля могут быть присоединены, например, к внешней системе жидкостного охлаждения. После этого с гидравлического выхода внешней системы жидкостного охлаждения производится подача хладагента, с требуемыми параметрами на гидравлический вход силового выпрямительного модуля. В качестве хладагента может быть использована деионизированная пресная вода с низкой удельной электрической проводимостью. Хладагент, поданный на главный гидравлический вход силового выпрямительного модуля, начинает протекать через седьмой 22, шестой ГГДШ 25, второй ТГТА 8, первый ГГДШ 9, пятый ТГТА 17, четвертый ГГДШ 18, третий ТГТА 11, второй ГГДШ 12, шестой ТГТА 20, шестой ГГДШ 26, четвертый ТГТА 14, третий ГГДШ 15, первый ТГТА 6, после чего попадает на главный гидравлический выход силового выпрямительного модуля и далее может подаваться на гидравлический вход внешней системы жидкостного охлаждения для охлаждения нагретого хладагента, и подачи охлажденного хладагента вновь на главный гидравлический вход силового выпрямительного модуля. После этого на первый, второй и третий силовые электрические входы силового выпрямительного модуля подают трехфазное переменное напряжение от трехфазного источника напряжения. Введенные ТГТА и ГИТШ совместно с СПДПК, формируют принципиальную электрическую схему (см. фиг. 2) и обеспечивают работу силового выпрямительного модуля по преобразованию трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, при этом преобразование происходит по трехфазной двухполупериодной схеме и на силовых электрических выходах силового выпрямительного модуля, которые подключаются к нагрузке появляется постоянное напряжение. В процессе работы силового выпрямительного модуля полупроводниковые приборы СПДПК нагреваются и выделяют тепловую мощность, которая при помощи соответствующих электротеплообменных входов и выходов ТГТА отводится в хладагент, протекающий по каналам внутри каждого ТГТА, в результате чего все СПДПК постоянно охлаждаются. При этом за счет возможности постоянной смены хладагента в ТГТА благодаря образуемым ГГДШ гидравлическим связям повышается эффективность охлаждения силовых полупроводниковых приборов прижимной конструкции. Следует отметить, что в соответствии с основным законом теплового расширения, при изменении температуры элементов силового выпрямительного модуля в процессе работы изменяются и геометрические размеры этих элементов. При увеличении температуры, элементы модуля увеличивают свои линейные размеры вдоль оси вектора прижимного усилия и пытаются увеличить прижимное усилие модуля, а при снижении температуры элементы уменьшают свои линейные размеры вдоль оси вектора прижимного усилия и пытаются уменьшить прижимное усилие модуля. Для стабилизации прижимного усилия при увеличении температуры первый 4 и второй 24 БП сжимают тарельчатые пружины на величину равную суммарному увеличению геометрических размеров элементов модуля вдоль оси вектора прижимного усилия, а при снижении температуры первый 4 и второй 24 БП разжимают тарельчатые пружины на величину равную суммарному уменьшению геометрических размеров элементов модуля вдоль оси вектора прижимного усилия, при этом величина усилия сжатия силового выпрямительного модуля за счет механических свойств первого 4 и второго 24 БП остается в допустимом для СПДПК и других элементов модуля диапазоне, который контролируется в первом или втором 3 БКПУ при помощи индикаторных шайб. Благодаря увеличенному суммарному ходу пружин первого 4 и второго 24 БП повышается эффективность компенсации тепловых изменений геометрии элементов силового выпрямительного модуля. Кроме этого при температурном изменении геометрических размеров элементов модуля вдоль оси вектора прижимного усилия, также вдоль оси вектора прижимного усилия изменяется и расстояние между элементами силового выпрямительного модуля связанными с первой 27 и второй 28 ГИТШ. За счет гибкости ГИТШ обеспечивается увеличение длинны ГИТШ вдоль оси вектора прижимного усилия на требуемую величину при увеличении температуры, и уменьшение длины ГИТШ вдоль оси вектора прижимного усилия на требуемую величину при снижении температуры, в результате чего качество разъемных соединений ГИТШ с соответствующими ТГТА остается всегда высоким при температурных изменениях геометрических размеров элементов модуля, а также при возможных вибрационных воздействиях.

Таким образом, предлагаемый силовой выпрямительный модуль для электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии позволяет осуществлять преобразование трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение, повышает эффективность охлаждения используемых силовых полупроводниковых приборов (СПДПК) прижимной конструкции, улучшает массогабаритные показатели, повышает эффективность компенсации тепловых изменений геометрии элементов, обеспечивает возможность контроля прижимного усилия.

Рассмотрим пример конструктивного исполнения, предлагаемого силового выпрямительного модуля (см. фиг. 3-9).

Первый 1 и второй 3 БКПУ в зависимости от требуемого усилия сжатия и массы силового выпрямительного модуля могут быть изготовлены из металлической панели прижима и металлической панели крепления выполненных из сплавов стали или титана с гальваническим покрытием, причем либо первый 1, либо второй 3, либо оба БКПУ могут содержать индикаторные шайбы, которые также могут быть изготовлены из сплавов стали или титана.

Первая 2 и вторая 29 СИС каждая может быть изготовлена из двух цилиндрических металлических стержней из сплавов стали или титана с резьбой на концах, крепежных гаек с шайбами из сплавов стали или титана с гальваническим покрытием и двух цилиндрических изоляторов из стеклотекстолита марки СТЭФ, установленных на внешнюю поверхность стержней по всей длине между резьбами.

Первый 4 и второй 24 БП могут быть изготовлены из металлической панели, металлических шпилек и тарельчатых пружин, при этом металлическая панель и шпильки в зависимости от требуемых характеристик могут быть произведены из сплавов стали или титана с гальваническим покрытием, а тарельчатые пружины производятся из пружинно-рессорной стали по ГОСТ 3057-90.

Первый 5 и второй 23 ЭИ могут быть изготовлены из дюростона или стеклотекстолита.

В качестве первого 9, второго 12, третьего 15, четвертого 18, пятого 25 и шестого 26 ГГДШ могут быть использованы гибкие электронепроводящие (диэлектрические) шланги требуемого диаметра, например, фирмы «Parker» (США) или «DELOX» (Китай).

Первый 6, второй 8, третий 11, четвертый 14, пятый 17, шестой 20 и седьмой 22, ТГТА могут быть изготовлены по требуемым чертежам из алюминиевого сплава.

В качестве первого 7, второго 10, третьего 13, четвертого 16, пятого 19 и шестого 21 СПДПК в зависимости от класса напряжения, мощности и токовой нагрузки могут использоваться полупроводниковые диоды, например, силовые полупроводниковые диоды прижимной конструкции (СПДПК) Д173-2000-65 ПАО «Электровыпрямитель».

Первая 27, и вторая 28 ГИТШ могут быть изготовлены из медных пластин с внешним слоем высоковольтной электрической изоляции.

Список ссылочных обозначений

1 - первый блок контроля прижимного усилия (первый БКПУ)

2 - первая стягивающая изолированная стойка (первая СИС)

3 - второй блок контроля прижимного усилия (второй БКПУ)

4 - первый блок пружин (первый БП)

5 - первый электрический изолятор (первый ЭИ)

6 - первый токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (первый ТГТА)

7 - первый силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (первый СПДПК)

8 - второй токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (второй ТГТА)

9 - первый гибкий гидравлический диэлектрический шланг (первый ГГДШ)

10 - второй силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (второй СПДПК)

11 - третий токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (третий ТГТА)

12 - второй гибкий гидравлический диэлектрический шланг (второй ГГДШ)

13 - третий силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (третий СПДПК)

14 - четвертый токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (четвертый ТГТА)

15 - третий гибкий гидравлический диэлектрический шланг (третий ГГДШ)

16 - четвертый силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (четвертый СПДПК)

17 - пятый токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (пятый ТГТА)

18 - четвертый гибкий гидравлический диэлектрический шланг (четвертый ГГДШ)

19 - пятый силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (пятый СПДПК)

20 - шестой токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (шестой ТГТА)

21 - шестой силовой полупроводниковый диод прижимной конструкции (шестой СПДПК)

22 - седьмой токопроводящий гидравлический теплообменный аппарат (седьмой ТГТА)

23 - второй электрический изолятор (второй ЭИ)

24 - второй блок пружин (второй БП)

25 - пятый гибкий гидравлический диэлектрический шланг (пятый ГГДШ)

26 - шестой гибкий гидравлический диэлектрический шланг (шестой ГГДШ)

27 - первая гибкая изолированная токопроводящая шина (первая ГИТШ)

28 - вторая гибкая изолированная токопроводящая шина (вторая ГИТШ)

29 - вторая стягивающая изолированная стойка (вторая СИС).

Формула полезной модели

1. Силовой выпрямительный модуль для электротехнических комплексов и систем преобразования электрической энергии, содержащий первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые приборы прижимной конструкции, представляющие собой первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой силовые полупроводниковые диоды прижимной конструкции (СПДПК), первый блок пружин (БП), первый и второй электрические изоляторы (ЭИ), первую и вторую стягивающие изолированные стойки (СИС), отличающийся тем, что дополнительно содержит первый и второй блоки контроля прижимного усилия (БКПУ), второй блок пружин (БП), первый, второй, третий, четвертый, пятый шестой и седьмой, токопроводящие гидравлические теплообменные аппараты (ТГТА) с встроенными внутренними каналами для протекания хладагента с низкой электрической проводимостью, а также гидравлическими, электрическими и электротеплообменными входами и выходами, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой гибкие гидравлические диэлектрические шланги (ГГДШ), первую и вторую гибкие изолированные токопроводящие шины (ГИТШ), при этом один из крепежных выходов первого БКПУ соединен с одним из крепежных входов первой СИС, другой крепежный вход которой соединен с одним из крепежных выходов второго БКПУ, а еще один крепежный выход первого БКПУ соединен с входом первого БП, выход которого соединен с входом первого ЭИ, выход которого подключен к электротеплообменному входу первого ТГТА, гидравлический выход которого является главным гидравлическим выходом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход первого ТГТА соединен с катодным электротеплообменным входом первого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого подключен к электротеплообменному входу второго ТГТА, электрический вход которого является первым силовым электрическим входом выпрямительного модуля, гидравлический выход второго ТГТА соединен с гидравлическим входом первого ГГДШ, а электротеплообменный выход второго ТГТА связан с катодным электротеплообменным входом второго СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом третьего ТГТА, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу второго ГГДШ, а электротеплообменный выход третьего ТГТА соединен с анодным электротеплообменным входом третьего СПДПК, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом четвертого ТГТА, электрический вход которого является вторым силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а гидравлический выход четвертого ТГТА соединен с гидравлическим входом третьего ГГДШ, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу первого ТГТА, электротеплообменный выход четвертого ТГТА соединен с анодным электротеплообменным входом четвертого СПДПК, катодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом пятого ТГТА, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу первого ГГДШ, а гидравлический выход пятого ТГТА соединен с гидравлическим входом четвертого ГГДШ, гидравлический выход которого подключен к гидравлическому входу третьего ТГТА, электротеплообменный выход пятого ТГТА соединен с катодным электротеплообменным входом пятого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом шестого ТГТА, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу второго ГГДШ, электрический вход шестого ТГТА является третьим силовым электрическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход шестого ТГТА подключен к катодному электротеплообменному входу шестого СПДПК, анодный электротеплообменный выход которого соединен с электротеплообменным входом седьмого ТГТА, гидравлический вход которого является главным гидравлическим входом силового выпрямительного модуля, а электротеплообменный выход седьмого ТГТА соединен с входом второго ЭИ, выход которого соединен с входом второго БП, выход которого соединен с крепежным входом второго БКПУ, гидравлический вход второго ТГТА соединен с гидравлическим выходом пятого ГГДШ, гидравлический вход которого соединен с гидравлическим выходом седьмого ТГТА, гидравлический вход четвертого ТГТА подключен к гидравлическому выходу шестого ГГДШ, гидравлический вход которого подключен к гидравлическому выходу шестого ТГТА, а электрический выход первого ТГТА соединен с одним из электрических входов первой ГИТШ, другой электрический вход которой подключен к электрическому выходу пятого ТГТА, а электрический выход первой ГИТШ является первым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, электрический выход седьмого ТГТА подключен к одному из электрических входов второй ГИТШ, другой электрический вход которой соединен с электрическим выходом третьего ТГТА, а электрический выход второй ГИТШ является вторым силовым электрическим выходом силового выпрямительного модуля, еще один крепежный выход первого БКПУ соединен с одним из крепежных входов второй СИС, другой крепежный вход которой соединен с еще одним крепежным выходом второго БКПУ.

2. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что все соединения силового выпрямительного модуля выполнены в виде разъемных соединений, причем предусмотрена возможность подключения первого, второго и третьего силовых электрических входов силового выпрямительного модуля к выходам источника трехфазного переменного напряжения, а первого и второго силовых электрических выходов силового выпрямительного модуля - к входам нагрузки постоянного тока при помощи гибких шин или кабелей.

3. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что используемые первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой СПДПК каждый имеет по две контактные площадки, одна из которых является анодом, а другая катодом соответствующих СПДПК, причем каждая контактная площадка является либо соответствующим анодным, либо соответствующим катодным электротеплообменным входом или выходом соответствующих СПДПК и имеет одно и более глухое технологическое отверстие для штифтового разъемного соединения соответствующих СПДПК с соответствующими ТГТА.

4. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй БКПУ каждый содержит металлическую панель прижима, технологические и резьбовые отверстия для реализации внешних и внутренних разъемных соединений, а также панель крепления для установки и закрепления силового выпрямительного модуля в шкафах электрооборудования, в которых планируется использование силового выпрямительного модуля, при этом либо первый, либо второй, либо оба БКПУ содержат одну и более индикаторные шайбы для контроля величины прижимного усилия и равномерности его распределения.

5. Силовой выпрямительный модуль по п. 1,отличающийся тем, что первая и вторая СИС каждая содержит металлический стержень и изолятор для обеспечения высоковольтной электрической изоляции металлических стержней от токопроводящих элементов силового выпрямительного модуля, причем каждый металлический стержень имеет на концах резьбу и гайки с шайбами для разъемного соединения и закрепления металлического стержня каждой СИС с первым и вторым БКПУ.

6. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй БП каждый содержит металлическую панель с одной и более закрепленными на ней перпендикулярно шпильками, каждая из которых предусмотрена для установки на ней соединенных определенным образом пакетов тарельчатых пружин в количестве, определенным требуемым диапазоном рабочего хода пружин вдоль оси вектора прижимного усилия и требуемой величиной прижимного усилия используемых силовых полупроводниковых приборов (СПДПК) прижимной конструкции.

7. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первый и второй ЭИ содержат глухие технологические отверстия для штифтовых разъемных соединений с соответствующими входами или выходами первого и второго БП, а также первого и седьмого ТГТА.

8. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой ТГТА с встроенными внутренними каналами для протекания хладагента с низкой электрической проводимостью, а также гидравлическими, электрическими и электротеплообменными входами и выходами являются взаимозаменяемыми, при этом хладагент в ТГТА представляет собой деионизированную пресную воду, а гидравлические входы и выходы ТГТА выполнены в виде штуцеров, подключенных к соответствующим выходам или входам ГГДШ, кроме этого, упомянутые ТГТА имеют гальваническое покрытие поверхностей и содержат по две контактные площадки, каждая из которых является в зависимости от расположения либо соответствующим электротеплообменным входом, либо электротеплообменным выходом, причем каждый ТГТА имеет расположенные требуемым образом сквозные технологические отверстия для реализации внешних и внутренних разъемных соединений, а также один и более элементов фиксации с соответствующими глухими технологическими отверстиями в контактных площадках для ориентирования положения СПДПК и ЭИ относительно соответствующих ТГТА, причем дополнительно каждый ТГТА имеет по два сквозных отверстия для беспрепятственного прохождения через них первой и второй СИС.

9. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ГГДШ каждый содержит входной и выходной штуцер для подключения к соответствующим гидравлическим выходам или выходам соответствующих ТГТА для протекания хладагента с низкой удельной электрической проводимостью, причем все ГГДШ имеют высокое удельное электрическое сопротивление.

10. Силовой выпрямительный модуль по п. 1, отличающийся тем, что первая и вторая ГИТШ содержат сборные элементы и пакеты металлических пластин, состоящие из одной либо из двух и более спрессованных между собой по концам и изогнутых металлических пластин, при этом каждый из пакетов металлических пластин упомянутых ГИТШ содержит дополнительный слой высоковольтной электрической изоляции, кроме этого, каждая ГИТШ содержит сквозные технологические отверстия для соответствующих разъемных соединений с соответствующими ТГТА и площадку с отверстиями для подключения соответствующих выходов силового выпрямительного модуля к нагрузке.