автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Методы расчета и способы охлаждения силовых полупроводниковых установок подвижного состава железных дорог и тяговых подстанций

Силовая полупроводниковая электроника получает все большее распространение в различных отраслях техники, особенно это относится к энергоемким отраслям, объектам электроснабжения, вспомогательному и тяговому электроприводам на железнодорожном транспорте. Силовые полупроводниковые преобразовательные установки (СПУ) применяются в качестве выпрямителей, инверторов и преобразователей частоты на тяговых подстанциях электрифицированных железных дорог и метрополитенов, на электровозах, тепловозах, вагонах, электропоездах и тяговых агрегатах промышленного железнодорожного транспорта.

Нагрузочная способность, надежность работы и долговечность таких СПУ в значительной степени определяется их тепловым режимом, т.е. эффективностью их системы охлаждения. Кроме того, выбранная система охлаждения и конструкция охлаждающих устройств силовых полупроводниковых приборов (СПП) напрямую определяют стоимостные и массогабаритные показатели СПУ в целом. Если еще недавно вопросы охлаждения могли решаться на уровне опыта, интуиции, чисто эмпирически, с использованием узкой номенклатуры серийных охлаждающих устройств, то сегодня в условиях ужесточающегося энерго- и материалосбережения этот путь является тупиковым. Требуются новые подходы к вопросам охлаждения СПУ, использование перспективных отечественных и зарубежных исследований и наработок в этом направлении.

Актуальность проблемы. Надежность работы и стабильность параметров полупроводниковых устройств в основном определяется их температурным состоянием. В связи с этим актуальной задачей является создание методов теплового расчета силовых полупроводниковых приборов и их охлаждающих устройств. Актуальность проблемы возрастает вследствие перехода на все более мощные СПП и их модули, тепловые потери которых составляют 0,7 кВт и более, а также вследствие увеличения плотности компоновки тепловыделяющих элементов СПУ, необходимости снижения их массы и габаритных размеров. При этом трудность теплоотвода усугубляется тем, что температурный напор между контактной поверхностью СПП и охлаждающей средой составляет всего 35^-55 °С.

Для изготовления охладителей СПП отечественная электротехническая промышленность ежегодно расходует тысячи тонн алюминиевого и медного проката, а масса охладителей СПП составляет от 10% до 70% массы самой СПУ. Поэтому важной задачей является экономия материальных и энергетических ресурсов, снижение металлоемкости и энергоемкости устройств силовой электроники.

Совершенствование устройств силовой электроники, в частности, разработка новых поколений силовых полупроводниковых приборов и модулей с высокими электродинамическими характеристиками, оказали и оказывают существенное влияние на развитие железнодорожного транспорта. Они позволяют улучшить тяговые свойства электроподвижного состава, повысить к.п.д., снизить эксплуатационные затраты, дают возможность разработать новые более мощные системы электропривода, а также системы питания электрифицированных железных дорог и метрополитенов. Однако, широкое внедрение современных СПУ на железнодорожном транспорте сдерживается слабой проработкой вопросов их охлаждения. Поэтому разработка более эффективных методов охлаждения и теории их расчета представляет собой крупную научно-техническую проблему, имеющую важное значение не только для железнодорожного транспорта.

Основные исследования закономерностей теплообмена в полупроводниковой технике различного назначения выполнены отечественными учеными Дульневым Г.Н., Туником А.Т., Техвером Я. Киселевым И.Г., Филатовым В.В., Бартошем Е.Ф., Рабинерсоном A.A., Ашкинази Г.А., Розейном Л.И., Дулькиным И.Н., Андреевым С.П., Безродным М.К., Горбисом Э.Р., Ивановым В.Х., Стояновым Н.М., Новохацким Е.М. и многими другими. Аналогичные вопросы решались и за рубежом учеными Краусом А.Д., Андросом Ф.И., Даном П.Д., Рейем Д.А., Сринивасаном Р., Андреннином П.А., Ниром А. и др.

Цель работы - повышение эффективности охлаждающих устройств СПП и разработка новых более совершенных охладителей и методов охлаждения полупроводниковых устройств электрической тяги и подвижного состава. Общая задача исследования предполагает:

1. Разработку классификации методов охлаждения СПУ электрической тяги и подвижного состава, выявление областей применения СПУ на отечественном железнодорожном транспорте.

2. Обоснование обострения проблем охлаждения СПУ и причины кризиса традиционных методов.

3. Выполнение обзора областей применения СПУ на зарубежном железнодорожном транспорте и выявление направлений и тенденций развития методов их охлаждения.

4. Анализ тепловых режимов силовых полупроводниковых приборов с охладителями, технических требований, предъявляемых к ним и эксплуатационных аспектов - исследование теплового контакта "СЕСП - охладитель", устойчивости контактных соединений в условиях действия электрического тока и коррозионной стойкости конструкционных материалов.

5. Разработку конструкций, методов расчета различных охлаждающих устройств СПП для воздушного, жидкостного и испарительно-воздушного охлаждения. Исследование характеристик охладителей СПП, создание совершенных технологий их изготовления, диагностики, исследование нестационарных тепловых режимов работы охлаждающих устройств и разработку методик расчета их гидравлического или аэродинамического сопротивлений.

6. Создание основ расчета и проектирования СПУ и их конструктивных единиц - силовых полупроводниковых блоков (СПБ) для устройств электрической тяги и подвижного состава. Исследование технических характеристик СПБ и СПУ в лабораторных и натурных условиях.

7. Внедрение результатов исследований в производство, экспериментальную проверку лабораторных результатов в нормальных эксплуатационных условиях.

Общая методика исследования. Исследования выполнялись теоретическими и экспериментальными методами. Они базировались на использовании теплофизики, механики, химии, металловедения, прикладной математики, гидродинамики и др.). Экспериментальные исследования проводились как в лабораторных, так и в эксплуатационных условиях с использованием методов планирования эксперимента и современных измерительных приборов.

Объектами исследований являлись разработанные и изготовленные охлаждающие устройства СПП, силовые полупроводниковые блоки и СПУ, их тепловые, гидравлические, аэродинамические, нагрузочные и массогабарит-ные характеристики, эксплуатационные условия, технология изготовления и диагностика охлаждающих устройств.

Научная новизна. Составлены и реализованы новые физические, аналитические и расчетные модели различных охлаждающих устройств СПП: для воздушного охлаждения, жидкостного охлаждения, ДТС и ТТ. Разработана инженерная методика поверочного расчета теплового состояния или нагрузочной способности силовых полупроводниковых блоков. Получены уравнения конвективного теплообмена через числа подобия при изменении фазового состояния промежуточного теплоносителя в ДТС и ТТ. Установлены условия, обуславливающие кризисы теплопереноса в испарительно-воздушных охлаждающих устройствах. Проанализированы и разработаны с использованием теории регулярного теплового режима математические модели, отражающие закономерности изменения теплового состояния охлаждающих устройств на режимах с резко изменяющейся нагрузкой - импульсной или циклической.

Впервые на основании проведения и анализа экспериментальных исследований сложного характера течения теплоносителя (гидродинамики) в коротких каналах, сходящихся под углом, и интенсивности теплообмена в них разработаны конструкции эффективных и высокотехнологичных охладителей СПП для жидкостного охлаждения.

Новизна работы подтверждена 28 авторскими свидетельствами и 1 патентом РФ, шесть из которых внедрены в производство.

Достоверность основных научных положений подтверждена обсуждением и положительной оценкой полученных результатов на Всесоюзных, Международных научно-технических конференциях и семинарах, а также результатами эксплуатационных испытаний, экспериментами разработанных образцов полупроводниковой техники. Экспериментальные исследования выполнялись с привлечением специальной и контрольно-измерительной аппаратуры, прошедшей метрологическую поверку, а также с использованием ГОСТов и отраслевых стандартов.

Практическая ценность. Теоретические и экспериментальные исследования позволили создать комплекс различных эффективных охлаждающих устройств СПП; скомпоновать силовые полупроводниковые блоки, имеющие малые массогабаритные показатели; спроектировать СПУ; разработать технологию изготовления охлаждающих устройств и методы их диагностики. Созданные эффективные конструкции различных охладителей СПП и их чертежи переданы различным научно-исследовательским и производственным организациям для внедрения и на железнодорожном транспорте, и в промышленности. По разработкам изготовлены для исследований и эксплуатации 18 СПУ различного назначения (выпрямители, инверторы, преобразователи частоты, зарядные устройства, источники питания).

Реализация результатов исследования. Основные из результатов исследований внедрены:

- в производство Саранского ОАО "Электровыпрямитель", ОАО "ВЭлНИИ", ОАО "ВНИИТВЧ", ОАО "Силовая электроника", на Октябрьской железной дороге, на Ленметрополитене и на др. предприятиях;

- в учебный процесс ПГУПС.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и одобрены на Всесоюзных научно-технических, научно-практических и межвузовских конференциях, научно-технических семинарах и совещаниях: г. Таллин (ТЭЗ) - 1982 г., г. Запорожье - 1983 г., г. Новочеркасск (ВЭл-НИИ) - 1984 г., г. Москва (ВНИИЖТ) - 1984 г., г. Ереван (ЕрПИ) - 1985 г, г. Новочеркасск (ВЭлНИИ) - 1986 г., г. Тбилиси (Электровозостроитель) -1987 г, г. Ленинград (ЛИИЖТ) - 1987 г., г. Уфа (УАИ) - 1987 г., г. Омск -1989 г., г. С.-Петербург (ПГУПС) - 1994 г., г. Щецин (Польша) 2 междунар. научн. техн. конф. - 1996 г., г. Алушта (Украина) 3 междунар. научн. техн. конф. - 1997 г., г. С.-Петербург (ПГУПС) - 1999 г. Четыре различных разработки демонстрировались на ВДНХ СССР. Автором получена бронзовая медаль ВДНХ СССР и медаль Всероссийского выставочного центра (2000 г.), он удостоен нагрудного знака "Изобретатель СССР".

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 66 печатных работах, в 28 авторских свидетельствах и 1 патенте РФ, изложены в 23 отчетах НИР, депонированных в ВИНИТИ, и одном учебном пособии.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (123 назв.), приложений и документов, подтверждающих внедрение результатов работы. Диссертация изложена на 226 стр. основного машинописного текста, содержит 47 таблиц и 123 рисунка.

Результаты исследования 12 образцов дисков представлены на рис. 3.16, где £,м - коэффициент местного гидравлического сопротивления резкого поворота в угле сходимости каналов 2 АР

АР - потери давления воды на резком повороте определялась по дифмано-метру за вычетом потери давления на трение Па; р и РГ- средние плотность и скорость воды в канале, кг/м3 и м/с; 1Ш - относительная глубина вихреоб-разования и истоныпения ламинарного пограничного слоя после поворота, наблюдаемая с помощью подкрашивания воды чернилами в прозрачном штуцере и интенсифицирующая теплообмен в канале.

Как видно из рис. 3.16 тепловое сопротивление -^^/г-с/ Диска (охладителя) уменьшается с уменьшением угла сходимости а, причем резкое его падение имеет место в диапазоне а = 20°. 140°, который может быть рекомендован при изготовлении охладителей с резкими поворотами. При этом самый эффективный диапазон угла сходимости а от 20° до 60°. Угол сходимости цилиндрических каналов менее 20° при диаметре канала более 5 мм является практически трудно выполнимым.

Характер коэффициента местного сопротивления близок к относительной глубине вихреобразования //¿/, которая определяет интенсивность теплоотдачи от стенок канала к охлаждающей воде, поэтому длина канала должна быть равна или меньше глубины вихреобразования. Кривая = /(а) на участке 20° < а < 140° может быть аппроксимирована прямой / / й = 8,8 - 0,06а или I = ¿/ (8,8 - 0,06а), т.е. уравнением, связывающим основные три параметра /, ¿/ и а.

В технической литературе имеется зависимость коэффициента местного сопротивления от угла сходимости каналов для абсолютно гладких Р

И/Вт

0,24 0,22 0,20 0,48 0,16 О/// 0/0

Г // . и, А п

•У А )

4 /

2 \ < Г > о \ / е \ : / /

1 \ \

4 > — оо 1 \ к

0 20 40 60 \5 10 я Ю А (0 оС, град е а

7 в 5 ч 3

2 / О з - = /(<*); ^ - - 0,0боб

Рис. 3.16 . Результаты испытаний дисков стенок. Здесь же получена подобная зависимость для шероховатных стенок каналов, образованных путем сверления. Однако полученная кривая проходит несколько выше, что объясняется шероховатостью стенок и особенностью пересечения двух сверленых каналов, обусловленных пересечением конусов сверл в вершине.

Режим течения охлаждающей жидкости определяется числом Яе. Возьмем три характерных жидкости (вода, фреон 113 и трансформаторное масло). Для этих жидкостей при реальных расходах через охладитель 1.5 л/мин и диаметрах каналов, 6. 12 мм число Яе лежит в пределах 5 • 102 . 5 • 104, т.е. в области ламинарного и переходного режима для гладких каналов и в области турбулентного режима для шероховатых каналов с искусственной турбулизацией за счет поворота потока и внезапного изменения проходного сечения канала. В случае искусственной турбулизации переходной режим заканчивается при числах 50 < Яе < 500. А как известно из гидродинамики число Яе влияет на коэффициент местного сопротивления, связанный с глубиной вихреобразования, только при ламинарном режиме течения. Таким образом, для данного охладителя, для которого характерен довольно узкий диапазон изменения числа 5 • 102 < Яе < 5 • 104, справедлива предложенная зависимость / = f{d, ос) без учета числа Яе для различных охлаждающих жидкостей (вода, фреон, трансформаторное масло).

На тепловое и гидродинамическое сопротивление значительное влияние оказывает, кроме того, выполнение пересечений прямолинейных участков каналов охладителя. Проведенные исследования показали, что лучшие характеристики имеют место, когда оси прямолинейных участков являются лучами, выходящими из точки их сходимости без продолжения каналов за эту точку. Так, например, продолжение каналов за точку их пересечения по осям на 5 мм ухудшает тепловую характеристику на 4.5% и увеличивает перепад давления на охладителе на 10. 12%. Нежелательно также частичное вскрытие сходящихся каналов, когда условная точка пересечения их осей лежит в теле охладителя на продолжении осей.

Аналогичный конструкторский подход был использован при разработке индивидуального охладителя из алюминиевого сплава АД-31 для СПП с диаметром кремниевого диска 75.100 мм (рис. 3.17). Он имеет наружные размеры 0,11 х 0,17 х 0,016 м, массу - 0,55 кг. Внутренний канал для охлаждающей жидкости диаметром 10 мм имеет 6 прямолинейных участков, сходящихся под углом, равным 13° и 16°. Площадь для прижатия СПП представляет собой квадрат со стороной 0,11 м. В табл. 3.3 представлены результаты испытаний данной перспективной конструкции для сверхмощных СПП на токи 1250.2500 А. Испытания проводились с тиристором Т 1250 на постоянном токе при одностороннем охлаждении СПП водой со стороны анода. Данный один охладитель обеспечивает при G =3 л/мин номинальный ток через тиристор, равный 1250 А, что подтверждает его высокую тепловую эффективность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках Государственной научно-технической программы "Стратегия научно-технической политики в новых условиях работы железнодорожного транспорта" выполнено комплексное исследование, посвященное разработке научно-обоснованных технических и технологических решений по созданию новых поколений силовых полупроводниковых установок (СПУ) с эффективными системами охлаждения, позволяющими в 1,5-2,5 раза снизить их материалоемкость, габаритные размеры, повысить к.п.д. и надежность работы, что можно рассматривать как решение одной из научно-технических проблем железнодорожного транспорта, имеющей важное народнохозяйственное значение.

При выполнении диссертации получены следующие основные научные и практические результаты:

1. Определены области применения СПУ на железнодорожном транспорте. Это подвижной состав (электровозы, электропоезда, тепловозы и вагоны) и подстанции систем электроснабжения (передвижные и наземные). Статистические исследования причин отказов этих СПУ показывают, что они вызваны в подавляющем большинстве случаев тепловыми причинами (перегревом силовых полупроводниковых приборов - СПП). Для исключения этих отказов требуется разработка более эффективных систем охлаждения СПУ и охлаждающих устройств СПП.

2. Разработана классификация систем охлаждения СПУ отечественного и зарубежного железнодорожного транспорта с учетом последних достижений в этой области, показывающая тенденцию развития от более простых одноконтурных систем охлаждения к более сложным двухконтурным системам с промежуточным теплоносителем.

3. Исследован вопрос о тепловом контактном сопротивлении СПП с охладителем. Впервые обнаружена параболическая зависимость величины этого сопротивления от плотности теплового потока и от температуры перегрева контактирующих поверхностей относительно температуры окружающей (охлаждающей) среды. Установлено, что актуальность учета величины изменения теплового контактного сопротивления возрастает при блочной компоновке СПП с охлаждающими устройствами.

4. Исследованы вопросы коррозии конструкционных материалов СПУ. Приведены примеры проведения ускоренных и длительных коррозионных испытаний элементов СПУ: СПП, охладителей и токоведущих шин. Установлено, что под действием электрического тока коррозия конструкционных материалов силовой электроники увеличивается в ICH-100 раз по сравнению с его отсутствием. Особенно коррозионному воздействию подвержены элементы с анодной стороны СПП.

5. Разработан новый метод теплового расчета охладителей в установившемся тепловом режиме для воздушного охлаждения СПП, названный автором "методом тепловой струи и оребренной стенки", позволяющий производить поверочный и конструкторский тепловые расчеты охлаждающего устройства любой конфигурации для любого типа СПП. Также разработана методика расчета аэродинамического сопротивления таких охладителей СПП. Метод теплового расчета реализован в виде алгоритма расчета и программы для ПК.

6. На основе теории регулярного теплового режима Кондратьева Г.М. разработана методика расчета теплового импеданса охладителя для воздушного охлаждения СПП, необходимая для теплового расчета элементов СПУ при импульсных и повторно-кратковременных режимах нагрузки.

7. Впервые разработана методика приближенного расчета теплового импеданса СПП штыревой и таблеточной конструкции, позволяющая определять тепловое состояние СПП при длительности импульса нагрузки (или ее сброса) более 0,005 с.

8. В результате проведенного большого объема экспериментальных исследований по применению турбулизирующих перегородок в охладителях для жидкостного охлаждения СПП и анализа технологии изготовления таких охладителей в заводских условиях на ОАО "Электровыпрямитель" разработаны более технологичные и эффективные медные охладители, чем серийные модели ОМ-ЮЗ и ОМ-Ю4, которые под теми же индексами были внедрены в серийное производство в 1985 г. и выпускаются по настоящее время (A.C. 1247972). Кроме того, были разработаны высоко технологичные эффективные алюминиевые охладители с М-образными каналами для различных типов СПП таблеточной конструкции (A.C. 1617488), внедренные в СПУ на ОАО "Силовая электроника", АО "ВЭИ" и ОАО "ВНИИТВЧ". Разработка этих охладителей была основана на проведенных подробных гидродинамических и теоретических исследованиях течения жидкости в относительно коротких каналах охладителя сходящихся под углом.

9. Для электролизных СПУ разработаны и внедрены в производство на ОАО "ВНИИТВЧ" охладители для жидкостного охлаждения СПП штыревой и таблеточной конструкции с диэлектрическими свойствами, обеспечивающими при снижении расхода цветных металлов в 4 раза сохранить высокую их тепловую эффективность (A.C. 1772897).

10. Впервые для СПУ разработаны и изготовлены образцы нового типа охладителей "испарительно-жидкостные" (A.C. 1195397), позволяющие полностью исключить ток утечки высоковольтных СПП по охлаждающей воде и использовать для охлаждения таких СПУ техническую некачественную воду.

11. Разработан новый метод теплового расчета охладителей для жидкостного охлаждения СПП названный автором "методом оребренной стенки", позволяющий выполнять поверочный и конструкторский тепловые расчеты охладителя любой сложности. Также разработана методика расчета гидравлического сопротивления таких охладителей. Метод расчета и методика реализованы в виде алгоритма расчета и программы для ПК на примере наиболее сложного охладителя с М-образным каналом. На основе обработки экспериментальных данных по конвективному теплообмену в М-образном канале получено расчетное уравнение теплообмена через числа подобия.

12. Разработан и всесторонне исследован новый класс испарительно-воздушных охлаждающих устройств типа "двухфазный термосифон" (ДТС) -A.C. 1781735, A.C. 1730990, A.C. 1139334, A.C. 1431620, A.C. 1101094, A.C. 1621190, A.C. 1354912, A.C. 1207343, A.C. 1230369, A.C. 1216620, A.C. 1081707, A.C. 1076984, A.C. 1295192, A.C. 1228771. Экспериментально исследованы внутренние процессы теплообмена промежуточного теплоносителя (ПТ) при кипении и конденсации, на основании обобщения результатов которых получены необходимые расчетные уравнения в числах подобия для двух видов ПТ (вода и R113), выработана методика обобщения экспериментальных тепловых характеристик ДТС.

13. Разработан новый метод теплового расчета ДТС в установившемся тепловом режиме, названный автором "методом оребренной стенки", позволяющий выполнять поверочный и конструкторский тепловые расчеты любых конструкций ДТС, а также тепловых труб (TT) с капиллярным пористым слоем. Методы расчета для ДТС и TT реализованы в виде алгоритмов расчета и программ для ПК.

14. Разработана методика расчета теплового импеданса ДТС, реализованная в виде программы для ПК, а также методика расчета аэродинамического сопротивления ДТС и ТТ.

15. Рассмотрены технологические аспекты ДТС и TT, такие как: оптимальная степень их заполнения ПТ - даны практические рекомендации и расчетная формула; способы и технологии их изготовления (A.C. 1139334, A.C. 1423340, Патент РФ 2009743, A.C. 1162569); методы контроля качества готовых изделий (A.C. 1441220 и A.C. 1737247); пути совершенствования ДТС и ТТ.

16. На основе разработанных под руководством или с участием автора испарительно-воздушных охладителей созданы и внедрены в опытную или промышленную эксплуатацию около двух десятков СПУ (электровозные, для макетов ВСНТ на магнитном подвесе, электропоезда, вагонов метрополитена, трамвайные, троллейбусные, подземных тяговых подстанций метрополитена, тяговой подстанции электрифицированной ж.д., аккумуляторного электровоза метрополитена, для оттаивания высоковольтных линий электропередач, питания электролизных ванн, питания токами СВЧ индукторов печей термообработки рельсов, регулируемого электропривода прокатного стана, специального назначения и др.). Эти СПУ имеют сниженные в 1,5-2,5 раза массо-габаритные показатели по сравнению с СПУ на серийных цельнометаллических воздушных охладителях (A.C. 1076984, A.C. 1081707, A.C. 1207343, A.C. 1730990).

17. Разработаны основы конструирования различных СПУ и их конструктивных единиц - силовых полупроводниковых блоков (СПБ), получены нагрузочные характеристики СПБ различных компоновок и разработана методика обобщения этих нагрузочных характеристик СПБ.

18. Представлены результаты натурных испытаний СПУ, подтверждающие их расчетные технические характеристики, а также достигнутую экономию материальных и энергетических ресурсов при их изготовлении и эксплуатации.

1. Яная Т., Фудзимура X., Мукаи И. Электрооборудование подвижного состава опытных поездов серии 961 для "Синкансэн". - Тосиба рэбю, 1973, т. 28, № 12, с. 1333-1340.

2. Акерман Б., Мензенмайер X., Трон Д. Вентильные преобразователи тока с охлаждаемыми воздухом дисковыми элементами для использования на транспорте. Techn. Mitt. AEG Teleñinken, 1979, т. 69, № 5/6, с. 210-215.

3. Фунакава С., Сугава Е., Канараха К. Новые мощные полупроводниковые элементы для электроподвижного состава железных дорог. Ми-цубиси дэнки гихо, 1973, т. 47, № 7, с. 719-723.

4. Гаврилов Я.И., Мнацаканов В.А. Вагоны метрополитена с импульсными преобразователями. М.: Транспорт, 1986. - 229 с.

5. Беннел Ф.Т. Использование кремниевых выпрямителей на тяговых подстанциях. Jouenal of Electric Power Application TEEE, 1979, т. 2, № 1, с. 22-26.

6. Нильсон А. Конструктивные характеристики тиристорного вентиля для высоковольтных линий постоянного тока. Journal ASEA, 1979, т. 52, № 3, с. 64-67.

7. Шафнер Д., Бауц А., Фильнерт П. Пригородные поезда серии RABDe 8/16 № 2001.2004 выпуска 1975 года на дорогах Швейцарии. -Brown Bovery Mitteilungen, 1975, № 12, с. 539-547.

8. Рюдигер Л., Хавер Ф., Петер X. Verithyr новые мощные преобразователи с воздушным охлаждением. - Brown Bovery Mitteilungen, 1978, т.65, № 9, с. 619-623.

9. Мустафа Г.М. Новая серия конструкторов для преобразователей с воздушным охлаждением. М.: Информэлектро, № 34, 1980, с.7-8.

10. Штудер Э. Подстанции для электрических железных дорог. -Brown Bovery Mitteilungen, 1980, т. 67, № 1, с. 76-79.

11. И. Вентильные преобразователи тока "Minisemi". Фирменный каталог. AEG-Telefunken, 1980. - 41 с.

12. Полупроводниковые приборы и преобразователи мощности. -Фудзи дзихо, 1974, т. 47, № 1, с. 82-89.

13. Ходгсон В.Р., Феллендорф Ф.Г. Современные диодные выпрямительные агрегаты с естественным охлаждением для тяговых подстанций трамвая и метрополитена. Proceedings of the annual meeting, 20, Toronto, 1985, c. 238-261.

14. Вогель X. Преобразователи с масляным охлаждением для тяговых транспортных средств. Electrical India, 1980, т. 20, № 22, с. 23-29.

15. Тиристорные электровозы для тяжелых условий эксплуатации. -Glasers Annalen, 1979, № 2/3, с. 98-103.

16. Яная Т., Фудзимура X., Мукаи И. Электрооборудование подвижного состава опытных поездов серии 961 для "Синкансэн". Тосиба рэбю, 1973, т. 29, № 12, с. 1351-1365.

17. Колб О. Введение в преобразовательную технику. Elektroniker, 1976, т. 15, № 8, с. 18-30.

18. Адан Ф. Электротяга на железных дорогах. Использование прерывателей. 42. Electrónica industrial, 1982, № 119, с. 47-54.

19. Вогель X. Тяговые вентильные преобразователи тока с масляным охлаждением. М.: Железнодорожный транспорт за рубежом, № 4, 1974, с. 57-60.

20. Вогель X. Преобразователи с масляным охлаждением для тяговых транспортных средств. Electrical India, 1980, т. 20, № 22, с. 23-29.

21. Зёдерберг Э., Гуннарсон JL Дальнейшее совершенствование локомотивов фирмы "ASEA" класса Rc4 с тиристорным управлением. -"ASEA Journal", 1977, т. 50, № 2, с. 27-32.

22. Пейшель Э. Электровоз на тиристорах фирмы ASEA серии El 16 норвежских железных дорог. Elektrische Bahnen, 1978, т. 49, №6, с. 158-162.

23. Тиристорные электровозы для тяжелых условий эксплуатации. -Glasers Annalen, 1979, № 2/3, с. 98-103.

24. Кремниевые выпрямители с масляным охлаждением для электрифицированных железных дорог (фирма "Тосиба"). Каталог. Токио, 1978.-7 с.

25. Вигнер Г. Испарительное охлаждение преобразователей для подвижного состава. ZEV-Glas. Ann., 1985, т. 109, № 2/3, с. 103-113.

26. Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых приборов / А.И.Исакеев, И.Г.Киселев, В.В.Филатов. Л.: Энергоиздат. Ленинградское отделение, 1982. - 136 с.

27. Фирма "СЕМАЛИ" применяет жидкостное охлаждение прерывателей. Railway Gazette International, 1979, № 1, с. 65.

28. Сиота К., Миура И., Кудо X. Система импульсного управления с фреоновым охлаждением для пассажирских трамваев. Тосиба рэбю, 1980, т. 35, №7, с. 657-660.

29. Хоффманн И. Современная техника охлаждения силовой электроники тягового оборудования. Revue Generale des Chemins de Fer, 1982, № 12, c. 651-656.

30. Вигнер Г. Испарительное охлаждение преобразователей для подвижного состава. ZEV - Glas. Ann., 1985, т. 109, № 2/3, с. 103-113.

31. Бирнбрейер Г., Хейдельберг У., Крайн Э. Транспортный преобра-i зователь с охладителями на тепловых трубах.-ВВС-Nachrichten, 1975,4,-16 с.

32. Молнар И., Строкаи И. Применение современного охлаждения в области силовой электроники. Elektrotechnica, 1980, т. 73, № 3-4, с. 90-98.

33. Бирнбреер Н., Хедман У. Охладители с тепловыми трубками для тяговых преобразователей. ВВС - Nachz, 1975, т. 57, № 4, с. 198-202.

34. РэйД.А. Тепловые трубы. Phys. Technol., 1985, т. 16, №2, с. 69-75.

35. Колб О. Введение в преобразовательную технику. Elektroniker, 1976, т. 15, №8, с. 18-30.

36. Кадзуаки С., Харус О. Современные кремниевые выпрямители для тяговых подстанций постоянного тока. Фудзи дзихо, 1976, т. 43, № 5, с. 237-243.

37. Икай А., Иман К. Способы охлаждения статических электропреобразователей. Дэнки гаккай дзасси, 1979, т. 99, № 5, с. 430-436.

38. Исаев И.П., Матвеевичев А.П., Козлов Л.Г. Ускоренные испытания и прогнозирование надежности электрооборудования локомотивов. -М.: Транспорт, 1984. 248 с.

39. Курасов Д.А. Ремонт электроподвижного состава промышленного железнодорожного транспорта. Киев; Донецк: Высшая школа, 1984. -200 с.

40. Киселев И.Г. Охлаждение энергетических установок локомотивов. Учебное пособие. Л.: ЛИИЖТ, 1984. - 44 с.

41. Стромин Б.А., Колпахчьян Г.И., Масюк А.Я., Дядичко В.Я. Результаты разработки и испытаний электровоза ВЛ 80в с вентильными тяговыми двигателями. Новочеркасск: Электровозостроение, т. 23, 1983, с. 50-59.

42. Киселев И.Г. Охлаждающие устройства тепловозов (отвод тепла от силовых полупроводниковых диодов и компоновка выпрямительной установки). Л.: ЛИИЖТ, 1978. - 16 с.

43. Справочник по теплообменникам: В 2 т., т. 1 / Пер. с англ. Под ред. В.С.Петухова, В.К.Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 560 с.

44. Гнучий Ю.Б. К решению контактных задач теории теплопроводности. Пробл. прочности, 1983, № 1,с. 104-107.

45. Попов В.Н. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971. - 216 с.

46. Padqett D.L., Fletcher L.S. The Thermal Conductance of Dissimilar Metals. Proceedinq of the American Institute of Aeronautics and Astronautics,1982, N885, p. 1-5.

47. Захаров А.Л., Асвадурова Е.И. Расчет тепловых параметров полупроводниковых приборов: Метод эквивалентов. М.: Радио и связь,1983.- 184 с.

48. Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники /

49. A.А.Чернышов, В.И.Иванов, А.И.Аксенов, Д.И.Глушкова. М.: Энергия, 1980.-216 с.

50. Устройство для контроля теплопередающих характеристик тепловой трубы: A.c. 1318782 СССР, МКИ4 28Д 15/02 Шелег В.К., Сенин

51. B.В., Нагорный A.B., Васильев В.Л., Зенкевич С.Е. (СССР). Опубл. 23.06.87, Бюл. № 23.

52. Способ контроля качества тепловой трубы: A.c. 1322065 СССР, МКИ4 Б28Д 15/02 Богданов В.М., Моргун В.А., Завойчинский B.C., Кор-секо А.Л. (СССР). - Опубл. 07.07.87, Бюл. № 25.зяз

53. Способ контроля качества тепловой трубы: A.c. 1326869 СССР, МКИ4 Р28Д 15/02 Васильев Л.JL, Конев C.B., Молодкин Ф.Ф., Корсе-ко А.Л. (СССР). - Опубл. 30.07.87, Бюл. № 28.

54. Отчет о НИР/Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС); Руководитель В.И.Иванов. -№ ГР 80025021; Инв. № Б 916791. М., 1980. - 87 с.

55. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1965.-436 с.

56. Шнейдер П. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Издательство иностр. лит., 1960, 476 с.

57. Рабинерсон A.A., Ашкинази Г.А. Режимы нагрузки силовых полупроводниковых приборов. -М.: Энергия, 1976. 296 с.

58. Сипайлов Г.А., Санников Д.И., Жадан В.А. Тепловые, гидравлические и аэродинамические расчеты в электрических машинах. М.: Высшая школа, 1989. - 239 с.

59. Аксенов А.И. и др. Отвод тепла в полупроводниковых приборах. -М.: Энергия, 1971. 175 с.

60. Ройзен Л.И., Дулькин И.Н., Ракушина Н.И. Тепловой расчет радиаторов силовых полупроводниковых вентилей. В кн. Силовые полупроводниковые приборы. -М.: Информэлектро, 1969, с. 122-133.

61. Бартош Е.Ф. Основы расчета ребристых охладителей полупроводниковых вентилей электроподвижного состава. Вестник ВНИИЖТ, 1970, вып. 2, с. 11-15.

62. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь, 1990. - 312 с.

63. Киселев И.Г., Буянов А.Б. Пузаков В.И. Медный водяной охладитель. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 85-257,1985. - 4 с.

64. Буянов А.Б., Капралов А.Н. Способ охлаждения элементов тепловыделяющей электроаппаратуры. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 86 -7. 1986.-4 с.

65. A.C. 1262597. Способ охлаждения радиоэлектронной аппаратуры / ЛИИЖТ им. В.Н.Образцова; Авт. изобрет. А.Б.Буянов, А.Н.Капралов, И.Г.Киселев. заявл. 25.02.85, № 3861499/ 24-21; Опубл. в Б.И., 1986, № 37. МКИ H0IL 23/34, УДК 621.396.677 (088.8).

66. Буянов А.Б., Крылов В.И., Юферева Л.М. Испарительно-водяной охладитель. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 86-24, 1985. - 4 с.

67. Буянов А.Б., Юферева Л.М. Высоковольтный полупроводниковый модуль. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 85-151. - 4 с.

68. Киселев И.Г., Осипов Ю.В., Буянов А.Б. Новый охладитель для силовых полупроводниковых приборов. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 82-282, 1982.-3 с.

69. Буянов А.Б., Фролов В.В., Степанов С.И. Двухфазный термосифон сильфонного типа. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 83 - 85, 1983. - 4 с.

70. Буянов А.Б., Фролов В.В., Степанов С.И. Экспериментальное исследование двухфазного термосифона сильфонного типа. Изв. вузов СССР - Энергетика, 1984, № 11, с.88-91.

71. Киселев И.Г., Буянов А.Б., Фролов В.В. Силовые полупроводниковые модули. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 83-243, 1983. - 4 с.

72. Киселев И.Г., Буянов А.Б., Юферева Л.М. Силовой полупроводниковый модуль. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 84-115, 1984. - 4 с.

73. Алюминиевый охладитель силовых полупроводниковых приборов / А.И.Исакеев, И.Г.Киселев, А.Б.Буянов, В.В.Фролов, А.В.Носков / -Изв. вузов СССР Электромеханика, 1986, № 7. с.84-87.

74. Андреев С.П. Исследование теплообмена при фазовых превращениях жидкости в замкнутом канале. Теплоэнергетика, 1972, № 7. с. 65-69.

75. Безродный М.К., Алексеенко Д.В. Интенсивность теплообмена на участке кипения испарительных термосифонов. Теплоэнергетика, 1977, № 3, с. 83-85.

76. Горбис Э.Р., Смирнов Г.Ф., Мищенко А.Н. Исследование некоторых характеристик теплоотводов. В кн.: Холодильная техника и технология.-Киев, 1971, с.53-59.

77. Иванов В.Л. Исследование теплообмена в замкнутом канале в условиях естественной конвекции при изменении агрегатного состояния теплоносителя. Изв. вузов, Машиностроение, 1963, № 1, с. 117-129.

78. Савченков Г.А., Горбис З.Р. Исследование кризиса теплообмена при кипении в низкотемпературных термосифонах. В кн.: Теплообменник - V, т.З, - Минск, 1976, с. 87-91.

79. Стоянов Н.М. Исследование зависимостей переноса тепла в замкнутом испарительном термосифоне. Докл. АН СССР. Сер. JL, 1967, № 7, с. 652-655.

80. Jmura Н., Kusuda Н., Ogata J., Miyazaki Т., Sakamoto N. Heat transfer in the two-phase closed thermo-Syphon. - Trans of Japan Soc. Mech. Engrs, 1979, vol 45, pp. 712-722.

81. Shiraishi M., Kikuchi K., Jamanihi T. Investigation of heat transfer charactiristics of a two-phase closed thermo-Syphon. Adv. Heat pipe technology Proc. 4 th. Jnt. Heat Pipe Conf., London, 7-10 Sept. 1981, Oxford, 1982, pp. 95-104.

82. Андреев С.П. Исследование процессов кипения и конденсации в теплопередающем элементе. ИФЖ, 1972, т. 22, № 6, с. 999-1005.

83. Алексеенко Д.В. Исследование предельных тепловых потоков и теплообмена при кипении низкотемпературных теплоносителей в замкнутых термосифонах в условиях подвода тепла. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - Киев, КТИПП, 1977. - 25 с.

84. Горбис З.Р., Савченков Г.А. Исследование влияния неконденсирующихся примесей на эффективность теплопереноса испарительного термосифона. Теплоэнергетика, 1973, № 10, с. 70-73.

85. Киселев И.Г., Осипов Ю.В., Булкин А.Д. и др. Теплопередача в охладителях типа «двухфазный термосифон» для силовых полупроводниковых приборов. Электротехническая промышленность. Сер. Преобразовательная техника, 1977, вып. 5, с. 10-12.

86. Ирак А.И., Сапир Г.Я. Тепловой расчет тиристоров высоковольтного преобразователя с испарительным охлаждением. Электричество, 1979, № 11, с. 61-63.

87. Andros FE. Florschuets L.W. Heat transfer characteristics of the two phose closed thermo-Syphon (Wickless heat pipe) "Heat transfer, 1982, Proc. 7 th IWt. Conf. Muncheg, Sept. 6-10.", Washington, 1982, vol 4, pp. 187-192.

88. Ирак А.И., Сапир Г.Я. Расчет системы испарительного охлаждения полупроводниковых преобразователей. Преобразовательная техника, вып. 11, 1974, с. 6-8.

89. Новохацкий Е.М., Горовой A.M. Внутреннее термическое сопротивление термосифона. Известия высших учебных заведений «Энергетика», № 5, 1978, с. 87-92.

90. Туник А.Т. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры жидкими диэлектриками. М.: Советское радио, 1973. - 248 с.

91. Безродный М.К., Беловайн А.И. К определению степени заполнения замкнутого двухфазного термосифона низкотемпературными теплоносителями. Теплофизика и теплотехника, 1975, вып. 29, с. 126-129.

92. Стрельцов А.И. Теоретическое и экспериментальное исследование оптимального заполнения тепловых трубок. Изв. вузов СССР -Энергетика, 1973, № 12, с. 118-122.

93. Larkin B.S. An Experimental Investigation of a low Heat Flux, Wickless Heat Pipe. Transactions of the CSME, 1982, v. 7, N. 5, pp. 96-99.

94. Srinivasan R. Performance Investigation of a Closed Two-Phace Thermosyphon. Proc. Condens. Pap. Of the Miami International Conference on Alternative Sources; Miami Beach, Fla; 1982,13-15 Dec., pp.259-261.

95. Сагин В.Я., Темкин Б.Р., Виноградов С.П., Киселева И.Д. Экспериментальное исследование рабочих характеристик плоских базартери-альных тепловых труб / Труды Моск. Энерг. Ин-та, 1980, вып. 448, с. 39-44.

96. Andreini P.A., Niro A.Scambio térmico nei tubi di calore a termosi-fone chiuso bifase. Energie alternative HTE, 1983, v.5, №21, pp.9-18.

97. Дан П.Д., Рей Д.А. Тепловые трубы: Пер. с англ.: М.: Энергия, 1979.-272 с.

98. Шелег В.К. и др. Тепловые трубы и теплоотводы на их основе для охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Минск: БелНИИНТИ, ИЛ № 85-84, 1985. - 3 с.

99. Киселев И.Г., Буянов А.Б. Новый способ изготовления алюминиевых тепловых труб. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 85-270, 1985. - 4 с.

100. Киселев И.Г., Буянов А.Б., Фролов В.В. Силовые полупроводниковые модули. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 88-243, 1983. - 4 с.

101. A.C. 1081707 (СССР). Полупроводниковый выпрямитель / ЛИИЖТ им. В.Н.Образцова; Авт. изобрет. И.Г.Киселев, Н.И.Истомин, А.Б.Буяснов, В.К.Кундышев. Заявл. 25.06.82, № 3458630/24-07; Опубл. в Б.И., 1984, № П.МКИШЖ 25/02, УДК 621.314.632(088.8).

102. Буянов А.Б., Истомин Н.И. Тяговый выпрямительный агрегат. -Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 87-181,1987. Зс.

103. Киселев И.Г., Буянов А.Б., Юферева Л.М. Силовой полупроводниковый модуль. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 84-115, 1984, - 4 с.

104. Юферева Л.М., Киселев И.Г., Буянов А.Б. Нагрузочные и тепловые характеристики силовых полупроводниковых блоков. Минск, 1986. -10 с. - Рукопись представлена Ленингр. ин-том инж. жел.-дор. транспорта. Деп. в ВИНИТИ 18 июля 1987, № 202 Т-86.

105. Тарифов Р.В., Паниковский А.И., Грипберг А.Я. Усовершенствование естественного воздушного охлаждения тиристоров. Электро-техн. промышленность. Сер. Преобразовательная техника, 1984, вып. 5 (163), с. 11-12.

106. Жуков П.Л., Буянов А.Б., Болдырев В.Г. Полупроводниковый модуль. Л.: ЛенЦНТИ, ИЛ № 86-187, 1986. - 3 с.

107. Суслова К.Н., Фролов В.В. Силовой полупроводниковый модуль для тиристорных преобразователей. Ростов: РостЦНТИ, ИЛ №84-20, 1984,-4 с.

108. Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы: Справочник / О.Г.Чебовский, Л.Г.Моисеев, Р.П.Недошивин. М.: Энерго-атомиздат, 1985. - 400 с.

109. ГОСТ 20859.1-79. Приборы полупроводниковые силовые единой унифицированной серии. Общие технические условия.

110. ГОСТ 25293-82. Охладители воздушных систем охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Общие технические условия.

111. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1999. - 464 с.

112. Киселев И.Г., Буянов А.Б. Расчеты нагрева и охлаждения полупроводниковых преобразовательных установок железнодорожного транспорта: Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 2001. - 80 с.