AT223283B - - Google Patents

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AT223283B
AT223283B AT379559A AT379559A AT223283B AT 223283 B AT223283 B AT 223283B AT 379559 A AT379559 A AT 379559A AT 379559 A AT379559 A AT 379559A AT 223283 B AT223283 B AT 223283B
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Ing. Paul Schnecke Dr.
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Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft
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Description


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  Stromrichteranlage für hohe Ströme mit
Halbleiter-Gleichrichter-Elementen 
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromrichteranlage für hohe Ströme, welche mit Halbleiterelementen aus   Gleichrichterventilen,     z. B.   solchen auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium, Silicium od. dgl., arbeitet. In solchen Anlagen ist es vielfach erforderlich, für die Führung des Stromes je Speiseleitung der Anlage mehrere Gleichrichterelemente in Parallelschaltung zu benutzen, weil ein ein-   zelnesGleichrichterelement   allein nicht in der Lage sein würde, den in der Anlage betriebsmässig zu beherrschenden Strom allein zu führen. Hiebei erweist es sich aber als schwierig, eine anteilig gleiche Aufteilung des Gesamtstromes auf die parallel geschalteten Gleichrichterelemente zu erreichen.

   Es ist für diese Zwecke bereits eine solche räumliche Leitungsführung in Aussicht genommen worden, bei welcher die Elemente in nach Art der Sprossen einer Sprossenleiter angeordneten Leitungen liegen und die gemeinsame Zu- und die gemeinsame Ableitung über die Holme des Sprossenleitersystems erfolgt, indem die Zuleitung zu diesem System an dem einen Holm am oberen Ende der Leiter, die Ableitung dagegen an dem andern Holm am unteren Ende der Leiter erfolgt. Hiedurch wird erreicht, dass die Widerstände für die über die einzelnen Gleichrichterventile fliessenden Teilströme zwischen den Anschlusspunkten der Sprossenleiter gleich gross sind. 



   An   einem   solchen   Sprossenleiter-Leuullgssystem   angestellte theoretische Untersuchungen über die Gleichstromverteilung auf die einzelnen parallel liegenden Ventile haben aber nun zu dem Ergebnis geführt, dass derjenigen Ströme wegen, welche für die verschiedenen Ventile über gemeinsame Leitungsstücke von einem gewissen Gleichstromwiderstand fliessen, doch noch keine gleichmässige anteilige Aufteilung des Gesamtstromes auf die parallelgeschalteten Gleichrichterelemente erreicht wird.

   Bereits rechnerische Untersuchungen haben vielmehr zu dem Ergebnis geführt, dass bei einem solchen SprossenleiterLeitungssystem diejenigen Leitungen und die in ihnen angeordneten Gleichrichterelemente, welche nach den Enden der Sprossenleiter zu liegende Sprossen bilden, höhere anteilige Ströme am Gesamtstrom führen als diejenigen Leitungen, welche vom Ende der Leiter entfernter liegende Sprossen bilden. 



   Ausser dieser rein gleichstrommässigen Betrachtung erscheint bei einer solchen Stromrichteranlage noch beachtenswert, dass über das einzelne Gleichrichterelement und denjenigen Leitungszug, in welchem es liegt, jeweils ein lückender Gleichstrom   fliesst,   Dieser hat zur Folge, dass jeweils durch jeden der   Leitungszüge, welcher   ein Gleichrichterelement enthält, auch sich ändernde magnetische Felder hervorgerufen werden, u. zw. jeweils ein solches beim Aufbau des einzelnen Strom blockes und ein solches beim Abbau dieses Stromblockes.

   Hiedurch ruft jeder von mehreren benachbarten Leitern, die im Sinne des grundsätzlichen Aufbaues der Stromrichteranlage je ein Gleichrichterelement enthalten und von gleichsinnig gerichteten Strömen durchflossen werden, je ein die Leitungszüge und Gleichrichterelemente der andern parallelen Leiterzweige beeinflussendes magnetisches Feld hervor. Auch diese Erscheinung führt bei einer Stromrichteranlage mit sprossenleiterartig angeordneter Leitungsführung zu einer verschiedenen anteiligenStromaufteilung des von den parallelgesehalteten Halbleiter-Gleichrichterelementen zu führenden Gesamtstromes, z. zw. in entgegengesetztem Sinne zu derjenigen Erscheinung, die für das Sprossenleitersystem erläutert worden ist.

   Die Gleichrichterelemente und Leitungen, welche in dem Sprossenleiteraufbau nach dessen Enden zu als Sprossen liegen, würden also zufolge dieser gegenseitigen Beeinflussung 

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 der parallelenStromzweige mit den Gleichrichterventilen dazu führen, dass die nach den Enden der Spros- senleiter zu liegenden Sprossen anteilige kleinere Ströme übernehmen als die von den Enden der Leiter entfernter liegenden Sprossen. Wirken diese beiden Erscheinungen für die anteilige Stromaufteilung eines
Gesamtstromes auf die parallelen Zweige über   dieGleichrichterventile   auch einander entgegen, so heben sie sich doch nicht auf. Es ist im allgemeinen so, dass die erste erörterte Erscheinung der ungleichmässigen anteiligen Stromauftellung eines Gesamtstromes in ihrer Wirkung die an zweiter Stelle geschilderte Er- scheinung überwiegt. 



   Die vorliegende Erfindung hat eine Lösung für den Aufbau einer Stromrichteranlage mit Halbleiter-
Gleichrichterventilen zum Gegenstand, durch welche sich auch die genannten Mängel im Aufbau einer
Stromrichteranlage mit parallelgeschalteten Gleichrichterventilen vermeiden lassen. 



   Erfindungsgemäss lassen sich die   erwähntenNachteile   dadurch vermeiden, dass bei einer Stromrichter- anlage mit Halbleitergleichrichterelementen mit pn-Übergang, insbesondere auf der Basis eines Halblei- ters aus   Germanium, Silicium od. dgl. für   hohe Ströme, bei der mehrere derartige Gleichrichterelemente enthaltende Zweige zur anteiligen Führung des gesamten Stromes parallelgeschaltet sind, in neuer Weise die parallelen Zweige einschliesslich des den Verzweigstellen benachbarten Bereiches der Zu- bzw. Ab- leitung praktisch konzentrisch zu einer   gemeinsamensymmetrieachse   angeordnet, sowie dass die   Abstän-   die zwischen den benachbarten Zweigen untereinander völlig oder in guter Annäherung gleich gemacht werden.

   Hiebei sind unter Verzweigstellen diejenigen Stellen zu verstehen, an denen die parallelen Zwei- ge von einer   gemeinsamenStromzu- oder -abführung   abzweigen. Infolge dieser Stromführung erhält man in jedem Zweig den gleichen ohmschen Gleichstromwiderstand, ohne dass es hiezu eines schwierigen Ab- gleiches bedürfte. Ausserdem ist auch der Wechselstromwiderstand für den in den einzelnen Zweigen flie- ssenden intermittierenden Gleichstrom hiebei abgeglichen. Die gegenseitige Beeinflussung der einzelnen
Zweige durch die magnetischen Felder und eine von diesen hervorgerufene Stromverdrängung, die bei   ge-   ringen Stromstärken vernachlässigbar ist und dementsprechend bei den bisher bekannten Anlagen nicht berücksichtigt wurde, ist hiebei auch für die einzelnen Zweige gleich.

   Gerade bei den hohen Stromstärken, wie sie durch die Verwendung von Halbleitern auf der Basis von Germanium oder Silicium beherrscht werden können, bedeutet eine Vermeidung von durch solche magnetische Felder hervorgerufenen Ungleichmässigkeiten einen ganz erheblichen Vorteil. Es hängt hiebei von der Stromstärke in den einzelnen Zweigen sowie auch von   der Stromstarke   in den gemeinsamen Zu- und Ableitungen ab, wie weit der Einfluss der Kraftlinien eine mehr als vernachlässigbare Störung der Gleichmässigkeit der Stromverteilung bedingt und wie lange zu dessen Vermeidung der den Verzweigstellen benachbarte Bereich der Zu- und Ableitung, in dem der Strom konzentrisch geführt wird, zu bemessen ist.

   Mit besonderem Vorteil wird die Verteilung der Ströme auf die einzelnen parallelen Zweige mit Hilfe von von den   Veneilstrecken   ausgehenden, zu dieser Achse verlaufenden Pfaden bewirkt, die beispielsweise wie die Speichen eines Rades auseinandergehen. Für manche Anwendungsfälle kann es zweckmässig sein, die Verteilung mit Hilfe von leitenden Scheiben durchzuführen, an denen die einzelnen parallelen Zweige längs des Umfanges angesetzt sind, während die   Stromzu-oder-ableitung   praktisch in der Mitte erfolgt. 



   Anschliessend an die Enden der derartigen Speichen bzw. an den Anschlusspunkten der erwähnten Scheiben werden dann die Gleichrichterelemente zweckmässig nach Art der Stäbe eines käfigartigen Systems angeordnet, wobei diese Stäbe etwa die Seitenkanten eines Polygonprismas oder auch die Seitenkanten einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes bilden können. Unter Umständen können auch zwei derartige Pyramiden entweder konvergent oder divergent aneinander anschliessend angeordnet werden. 



   Es kommt auch für die Zwecke der Erfindung im wesentlichen nur darauf an, dass die Gleichrichterventile mit ihren unmittelbaren Zu-und Ableitungen nach Art der Stäbe im Mantel eines Käfigs angeordnet sind, d. h. die Zuleitungen zu den Ventilen und die Ventile selbst brauchen in ihrer Längenausdehnung durchaus nicht streng nach Art der Ausdehnung eines Käfigstabes von geradliniger Achse ausgebildet und angeordnet zu sein, sondern nur grundsätzlich eine entsprechende relative Lage zueinander haben. Es ist das so zu verstehen, dass die Gleichrichterelemente gegebenenfalls mit ihrer Achsrichtung sich auch senkrecht bzw. radial zur Achse eines solchen Käfigstabes erstrecken können und die Zuleitung zu bzw. die Ableitung von den einzelnen Ventilen gewissermassen nur in der Ebene liegen, welche durch die Lage der Achse eines solchen Käfigstabes bestimmt sein würde. 



   Eine solche erfindungsgemäss benutzte   Klifiggrundform   kann dabei kreisförmige oder auch polygonale Grundflächen haben. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die Grundflächen der Käfigfonn nicht gleich gross zu sein brauchen, so dass sich   z. B.   die Grundform eines Pyramiden-oder Kegelstumpfes für den Käfig ergibt. In den verschiedenen Käfigstäben können die Gleichrichterelemente 

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 räumlich in verschiedener Höhe in bezug auf die   Grundflächen   des Käfigs angeordnet sein. Hiebei können verschiedene Anordnungen gewählt werden. So können die Gleichrichterelemente in den an der Umfangs-   richtung aufeinander folgenden Käfigstäben derart angeordnet sein, dass   ein sie verbindender Linienzug eine
Zick-Zack-Linie darstellen würde.

   Statt dessen könnte auch eine solche Anordnung gewählt werden, dass in mehreren in   derUmfangsrichtung   desKäfigmantels   aufeinanderfolgendenKäfigstäben   die verschiedenen
Gleichrichterelemente immer weiter von der einen Grundfläche sich entfernen und sinngemäss sich der andern annähern bis zu einer bestimmten Zahl von Elementen, wonach dann wieder ein neues räumliches
System beginnt, welches gleichartig der erstgenannten Folge von Gleichrichterelementen wieder mit einem Element in räumlich gleichartig näherer Lage zu der einen Grundfläche beginnt. Ein die in der
Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Gleichrichterelemente verbindender Linienzug, würde in diesem
Falle aufeinanderfolgende   Sägezahnçormen aufweisen.   



   Die Erfindung ist auch dann anwendbar, wenn in jedem der parallelen Zweige einer Speiseleitung bzw. je Käfigstab mehrere Gleichrichterelemente in Reihenschaltung angeordnet werden. 



   Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass mehrere
Käfigsysteme benutzt werden, die gleichachsig übereinander bzw. hintereinander oder gegebenenfalls unter Ausbildung mit verschieden grossen Grundflächen einander umschliessend angeordnet sind, in dem
Leitungszug entweder elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet sind. Hiebei kann die gegenseitige Zu- ordnung dieser Käfige dabei derart gewählt werden, dass die Käfigstäbe des einen Käfigs in bezug auf die
Käfigstäbe des   andemKäfigs   in der Umfangsrichtung der Käfigformen gegeneinander versetzt liegen, was sich z. B. für eine günstige Führung der Zuleitungen zu und der Ableitungen von den   Gleichrichterventilen   als gunstig erweisen kann.

   Bei Anwendung einer Reihenschaltung aus parallelgeschalteten Gleichrichter- ventilsystemenkönnen jeweils gleichartige Käfigsysteme entsprechend gleichachsig angeordnet werden und dabei die Zu - und Ableitungen zu bzw. von   den Käfigstäben des Leitungssystems   sich jeweils zwischen den
Enden   dieser Stäbe   und der Symmetrieachse der einzelnen Käfigform erstrecken. Das ist jedoch nicht un- bedingt erforderlich, wenn, wie bereits oben angedeutet, von einer Aufbauform ähnlich derjenigen Ge- brauch gemacht wird, nach welcher in jedem   Käfigstab   mehrere Gleichrichterventile angeordnet werden. 



   So können in diesem Sinne für diese Zwecke zwei Käfige mit zwei ihrer Grundflächen einander derart benachbart angeordnet werden, dass die Käfigstäbe der benachbarten Käfige entweder unmittelbar oder über kurze Verbindungsstücke elektrisch miteinander verbunden werden können. 



   Diese grundsätzliche Aufbauform einer erfindungsgemässen Anordnung mit Stromrichter-Halbleiter- ventilen lässt sich dann, wenn sehr grosse Ströme zu beherrschen sind, auch dahingehend weiterbilden, dass je eine solche der im vorstehenden geschilderten Einheiten ihrerseits als Ventilanordnung in einem Kä- figstab eines grösseren Käfigs benutzt wird, dessen einzelne Käfigstäbe also jeweils aus einer solchen bereits ihrerseits käfigartig aufgebauten Einheit bestehen bzw. eine solche enthalten. Der durch die Käfig- form bestimmte Hohlraum kann jeweils für die Unterbringung von Zubehörteilen der elektrischen Anlage oder gegebenenfalls für die Unterbringung von integrierenden Bestandteilen der einzelnen Gleichrichterelemente oder einer Gruppe von Gleichrichterelementen ausgenutzt werden, indem   z.

   B.   die zur Kühlung   benutzten Kühlfahnen in dem Hohlraum der Käfigform   untergebracht werden und in Verbindung damit gegebenenfalls der Hohlraum unmittelbar zur Bildung des Schachtes für eine Kühlmittelführung verwendet wird. Diese Kühlung kann dabei eine Konvektionskühlung oder eine solche mit einem erzwungenen Kühlmittelstrom gasförmigen oder flüssigen Charakters sein, mit welcher gegebenenfalls noch eine   Rückkühl-   einrichtung zusammenwirkt. 



   Bei einem erfindungsgemässen Aufbau können sich durch die gegenseitige Zuordnung der parallel geschalteten Gleichrichterelemente an ihrem gemeinsamen Träger bzw. ihren Einzelträgern noch freie Räume oder Oberflächen zwischen den Halbleiterelementen und ihren Zuleitungen ergeben. Diese freien Räume oder Oberflächen können dann im Rahmen der Erfindung sinngemäss ebenfalls für die Unterbringungen von Zubehörteilen der elektrischen Anlage ausgenutzt werden. So ist es z.

   B. in solchen elektrischen Anlagen bekannt, den einzelnen   Gleichrichterventilen   zur Beherrschung der Kommutierung wegen des auftretenden Ladungsträgerstaueffektes besondere Schaltungselemente zuzuordnen, die beispielsweise aus Kondensatoren oder einer Reihenschaltung von Kondensatoren und Widerständen oder ähnlichen Schaltungselemente-Zusammenstellungen bestehen, die dem einzelnen Halbleiter-Gleichrichterelement oder Gruppen von in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen an deren Anschlussklemmen parallelgeschaltet sind. Diese Zubehörelemente können dann beispielsweise räumlich zwischen benachbarten Gleichrichterelementen oder in dem geschlossenen Käfigraum angeordnet werden. 



   Die Anordnung kann aber auch derart getroffen werden, dass diese   Zubehörteile   der elektrischen Anlage an besonderen   Trägern   angeordnet werden, die einen gleichartigen Aufbau wie die Käfigformen 

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 haben, welche die Unterbringung und gegenseitige Zuordnung der Gleichrichterelemente im Rahmen der
Erfindung kennzeichnen, wobei diese Träger gleichachsig dann auch mitdengenannten Käfigformen an- einandergereiht sind. 



   Es liegt auch   imRahmen   der Erfindung, insbesondere für eine Ausnutzung des Hohlraumes der Käfig- form für die Unterbringung von Kühlelementen für die parallelgeschalteten Gleichrichterelemente, dass, wie bereits   angedeutet, mehreren Gleichrichterelementen Kühlelemente   gemeinsam zugeordnet sind, in- dem z. B. mehrere Gleichrichterelemente an einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, von welchem eine oder mehrere entsprechende geeignete Wärmeleitbrücken zu dem gemeinsamen Kühlfahnensystem führen, welches im Hohlraum der Käfigform untergebracht ist. 



   Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele wird nunmehr auf die
Figuren der Zeichnung Bezug genommen. 



   Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die räumliche gegenseitige Zuordnung einer Mehrzahl von in einem   Speiseleitungszug parallelgescnalteten Halbleiter-Gleichrichterelementen,   die zusammen mit ihren Zu- und Ableitungen einander nach Art der Stäbe im Mantel eines Käfigs zugeordnet sind. Unter
Speiseleitung ist dabei beispielsweise eine Phasenleitung einer Sternpunktschaltung oder der Zweig einer
Brückenschaltung   einerstromrichteranlage   verstanden. In der Figur sind acht im gleichen Speiseleitungs- zug parallelgeschaltete Gleichrichterventile mit   1-8,   ihre Zuleitungen mit 9-16 und ihre Ableitungen mit   17-24 bezeichnet.

   Die Zuleitungen 9-16   gehen von einem gemeinsamen Ring 25 aus, der zugleich
Umfang der oberen   kreisf1ächenförmigenGrundfläche   derKäfig-Zylinderform ist. Die Ableitungen   9 - 16   laufen an einem gemeinsamen Ring 26 zusammen, der zugleich Umfang der unteren Grundfläche der ge- nannten Zylinderform ist. Dieser Ring 25 ist über strahlenförmig verlaufende Leitungen   27-34   mit der gemeinsamen Zuleitung 35 verbunden. Ebenso gehen von demRing 26 der Umfangslinie der unteren kreis- förmigen Grundfläche der Käfigform, radial nach innen verlaufend, die Leitungen   37 - 44   aus, welche zu der gemeinsamen Leitung 45 führen. Die Zuleitungen   27 - 34   bzw.   37 - 44   liegen in diesem Falle jeweils strahlenförmig in den Grundflächen der Käfigform.

   Wenn die Ringe 25 und 26 entsprechende elektrische Leiter sind, so kann die Zahl der strahlenförmig von der Zuleitung 35 ausgehenden elektrischen Leitungen ebenso wie die Zahl der zu dem Leiter 45 hinführenden strahlenförmig verlaufenden Leitungen   37 - 44   auch verschieden von der Zahl der Zuleitungen, nämlich   9 - 16,   und der Zahl der Ableitun-   gen, nämlich 15 - 24,   von den Gleichrichterelementen sein. 



   Nach der Figur der Zeichnung können die Zuleitungen 35 und 45, welche zu den beiden Grundflächen der Käfigform führen, durch rohrförmige Ausbildung der einen, auch konzentrisch zueinander angeordnet sein, wie der gestrichelt eingetragene, durch den Leiter 45 hindurchgeführte, Leiter   35'zeigt.   Wird also der Leiter 35'als Zuleitung zu denstrahlenförmig verlaufenden Leitungen   27 - 34   in der oberen Grundfläche der Käfigform benutzt, so kann sinngemäss die in der Zeichnung von dieser Fläche aus nach oben verlaufende Zuleitung 35 in Fortfall kommen. 



   In den Fig. 2 und 3 sind je eine Abwicklung für eine Käfigmantelform dargestellt, wobei die Halb-   leiter-Gleichrichterventile   in den verschiedenen Käfigstäben, welche in der Umfangsrichtung des Käfigs aufeinanderfolgen, in verschiedener Höhe in bezug auf die bzw. in verschiedener Entfernung von den Grundflächen der Käfigform schematisch eingetragen sind. Die Ventile sind in Fig. 2 mit la-8a und in Fig. 3 mit   1b - Sb   bezeichnet. Wie bereits früher in der Beschreibung für solche Aufbauformen angedeutet wurde, ist in Fig. 2 die Verbindungslinie der   aufeinanderfolgenden Gleichrichterelemente eine Zick-Zack-   Linie und in Fig. 3 eine   sägezahnförmige   Linie mit verschiedener Steilheit der Flanken an jedem Sägezahn.

   Eine solche gegenseitige räumliche Zuordnung der Halbleiterventile kann sich insbesondere unter baulichen Gesichtspunkten als zweckmässig erweisen, damit bei einer gegenseitigen gleichmässigen Verteilung der Gleichrichterelemente und einer entsprechenden symmetrischen Lage in bezug auf die Achse   der Käfigform   gleichzeitig eine räumlich relativ gedrängte Bauform erreicht wird. So kann in diesen Fällen die seitliche Ausdehnung an dem einzelnen Gleichrichterelement bis über diejenige Grundfläche ausladen, die an der Anordnung an sich für die Unterbringung eines in der Umfangsrichtung an der   Käfigform   benachbarten Gleicbrichterelementes bedingt ist. 



   Das Asuführungsbeispiel nach Fig. 4 der Zeichnung veranschaulicht eine gegenüber derjenigen nach Fig. 1 verschiedenartige Verlegung der zwischen der gemeinsamen Zuleitung 35 bzw. der gemeinsamen Zuleitung 45 und den Stäben der Käfigform bzw. den am Umfang der Grundflächen der Käfigform liegenden Kreisringformen 25 bzw. 26 strahlenförmig verlaufende Leitungen. Diese Zuleitungen zu den Stäben der Käfigform sind in Fig. 4 mit 27a-34a, die Ableitungen von der Käfigform mit   37a - 44a   bezeichnet. Sie liegen, wie zu erkennen ist, in diesem Falle jeweils in der Mantelfläche einer Kegelform von kreisförmiger Grundfläche. In dieser Fig. 4 ist ferner noch gestrichelt angedeutet, dass eine solche 

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Kegelform sich nicht   z.

   B.   von der oberen Grundfläche der Käfigform ausladend zu erstrecken braucht, sondern sich vielmehr auch in das Innere des Hohlraumes der Käfigform erstrecken kann, wie es durch die mit   27b - 34b bezeichneten, gestrichelt   dargestellten Leitungen angedeutet ist. Auch in diesem Falle kann analog der Ausführung nach Fig. 1 eine konzentrische Führung der Leitungen 35 und 45 zu den Zu- leitungen   27a - 34a   und   37a - 44a   gewählt werden, wie es wieder durch den gestrichelt eingetragenen und durch den rohrförmigen Leiter   45 hindurchgeführten   Leiter 35'angedeutet ist. 



   In demAusführungsbeispiel nach Fig. 5 ist eine Aufbauform in schematischer Darstellung gezeigt, bei welcher der Käfig nicht die Form eines Kreiszylinders, sondern diejenige nach Art eines Kegelstumpfes hat, indem nämlich die Ringe   25a   und 26a, welche gleichzeitig die Grundflächen der Käfigform bestim- men, untereinander einen verschieden grossen Durchmesser haben. Gleichzeitig ist in dieser Figur ange- deutet, dass die Verlegung der strahlenförmigen Zuleitungen zu den Stäben im Mantel der Käfigform eine verschiedenartige sein kann.

   So liegen die von dem gemeinsamen Leiter   35   strahlenförmig ausgehenden
Zuleitungen   27a - 34a   in einer gemeinsamen Ebene bzw. einer ebenen Fläche, die Zuleitungen   37a - 44a   zu der gemeinsamen Ableitung 45 dagegen auf der Mantelfläche eines Kegels von kreisförmiger Grund- fläche. 



   In Fig. 6 ist eine beispielsweise Anordnung gezeigt, bei welcher zwei solche gleichartig aufgebaute
Käfigformen, die mit 46 und 47 bezeichnet sind, gleichachsig zwischen den Zuleitungen 35 und 45 einge- ordnet sina. Von den beiden Grundflächen der Käfigformen erstrecken sich die strahlenförmig verlaufen- den Zuleitungen zu   den Stäben derKäfigformen   in den Mantelflächen von Kegeln kreisförmiger Grundflä- che. Die Spitzen derjenigen Kegel, welche in dieser Aufbauform einander benachbart liegen, sind über eine Leitung 48 elektrisch miteinander verbunden. 



   In Fig. 7 sind ebenfalls zwei Käfigformen gleichachsig zwischen den beiden Leitungen 35 und 45 elektrisch aneinandergereiht. In diesem Falle sind jedoch die beiden   Zylinderkäfigformen   46a und 47a mit der einenGrundfläche einander unmittelbar eng benachbart zugeordnet. Die gegenseitige elektrische
Verbindung der   beiden Käfigformen   kann daher über kurze Zwischenverbindungen 49-56 oder durch eine geeignete unmittelbare elektrische Verbindung der in axialer Richtung benachbarten Käfigstabenden erfolgen. 



   Ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Aufbau einer   erfindungsgemässen   Anordnung in einer mehr konstruktiven Darstellung verànschaulichen die Fig. 8 und 9 in zwei einander entsprechenden Rissen. Fig. 8 ist dabei zum Teil ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 9, Fig. 9 teilweise ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8. In diesen Figuren bezeichnet 57 einen metallischen Tragring, an welchem gemeinsam alle Gleichrichterelemente 58 befestigt sind. Diese Gleichrichterelemente   können hiefür   mit den an ihren Fassungen vorgesehenen Gewindebolzen unmittelbar in mit Gewinde versehene Löcher an dem Tragring 57 eingeschraubt sein. Statt dessen können die Gleichrichterelemente sinngemäss auch mit Gewindebolzen ihrer Fassungen durch entsprechende Bohrungen an dem Träger 57 hindurchgeführt sein.

   Mittels auf die innen am Tragring 57   hervortretenden Bolzenteile aufgeschraubter Muttern können   die Gleich-   richterelemente-Fassungen   an dem Tragring 57 festgespannt werden, wobei sich ein entsprechender Flansch der Gehäuseform der Gleichrichterelemente auf eine der Flanschfläche für einen wirksamen elektrischen und thermischen Übergang angepasste Gegenfläche an der   Aussenmantelfläche   des Tragringes   57   aufsetzt. Auf diese Weise findet durch die Befestigung unmittelbar eine gute gegenseitige Verbindung der 'Gleichrichterelemente und des Tragringes sowohl unter dem Gesichtspunkt einer guten thermischen als auch guten elektrischen Leitung statt. Wie aus der Fig. 9 zu erkennen ist, hat der Tragring 57 in diesem Ausführungsbeispiel eine polygonale Umfangsform.

   Die einzelnen in Fig. 9 sichtbaren Polygonseiten sind mit 57a-57c bezeichnet. Der polygonale Körper 57 ist von einem Isolierring 36 getragen, der seinerseits von einem metallischen Ring bu   U-formiger Querscunittsform gegenuber   dem Boden 60 der elektrischen Anlage abgestützt ist. Der Tragring 59 schliesst sich mit seinem lichten Querschnitt an eine Bodenöffnung 61 der Anlage an, unterhalb welcher ein Lüfter 62 angeordnet ist, dessen Lüfterrad mit 63 und dessen Antriebsmotor mit 64 bezeichnet sind. Durch diesen Lüfter kann ein Luftstrom gemäss den eingetragenen Pfeilen erzeugt werden. Auf die obere Grundfläche des Tragringes 57 Ist ein rsolierring 65 aufgesetzt, der seinerseits einen metallischen Ring 66 mit den in Fig. 9 sichtbaren Polygonselten 66d - 66f trägt.

   An diesem metallischen Ring 66 als Sammelschiene sind die von den einzelnen Gleichrichterelementen 58 ausgehenden biegsamen Anschlussleitungen 67 an entsprechenden Anschlussklemmen 68 angeschlossen. 



   Bei einem Vergleich dieser bisher geschilderten Aufbauform mit der schematischen Darstellung nach Fig.   l   ist zu erkennen, dass der Kreisring 26 nach Fig. l dem Tragring 57 nach Fig. 8 und der Kreisring 25 lach Fig. 1 dem Tragring 66 entspricht. 

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   Zur Ergänzung des Systems nach den Fig. 8 bzw. 9 zu einem solchen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, fehlen also noch die strahlenförmig verlaufenden Leitungen und die von deren Zusammentreffpunkt ausgehenden Speiseleitungsteile. Diese strahlenförmig verlaufenden elektrischen Leitungen werden in Fig. 9 durch die mit   69 - 74   bezeichneten Stege gebildet, welche in radialer Richtung von der zentralen Symmetrieachse des Polygons zu den Ecken des Polygons verlaufen. Im Zentrum dieses Polygons sind als gemeinsame Zuleitung zu bzw. gemeinsame Ableitung von der Parallelschaltung der   Gleichnchterele-   mente zwei Leitungsteile 75 und 76 vorgesehen, welche konzentrisch zueinander liegen und über eine elektrisch isolierende Zwischenlage 77 räumlich voneinander getrennt sind.

   In der rechten Hälfte der Fig. 9 sind die Stege   69 - 72   zu sehen, welche zentral an dem Leitungsstück 75 und aussen in den Ecken des metallischen Tragringes 57 enden, in der linken Hälfte der Fig. 9 die Stege 72a, 73,74 und 69a, welche sich zwischen dem rohrförmigen Leitungsstück 76 und den Ecken des metallischen Ringes 66 erstrecken. 69 und 69a bzw. 72 und 72a sind also jeweils zwei Leitungsschienen, die an der Einrichtung vertikal übereinander in verschiedener Höhe angeordnet sind. An den konzentrischen Leiter 76 ist als nach aussen führende Anschlussleitung eine Leitungsschiene 78 angeschlossen. 



   Wie bereits im Zusammenhang mit dem vorher in dieser Beschreibung gegebenen Hinweis für eine Benutzung konzentrisch angeordneter Speiseleitungsteile erwähnt worden ist, können die gemeinsame Zu- und die gemeinsame Ableitung zu einer Anordnung aus parallel zueinander geschalteten Halbleiterventilen auch durch räumlich hintereinander oder übereinander liegende und dabei vorzugsweise gleichachsig liegende Lei-   terstücke gebildet werden. Diese mögliche Bauform   ist in Fig. 8 ebenfalls wenigstens andeutungsweise wiedergegeben in Form des gestrichelt dargestellten Leitungsteiles 79 und die von diesem radial nach aussen führende Leitungsschiene 80. Diese Leitungsschiene 80 zusammen mit der Zuleitung 79 bildet im Falle 
 EMI6.1 
 
ZuleitungIsoliermaterial wiedergegeben, der mit 65a bezeichnet ist.

   Er kann zusammen mit dem Isolierring   65,   welcher die metallischen Ringe 57 und 66 gegeneinander abstützt, unmittelbar aus einem Stück herge- stellt sein. Dieser Isolierring 65a ist als Träger für die Eisenkern einer Anzahl von Wandlern 81 benutzt. 



   Von diesen ist je einer jeder der   Verbindungsleitimgen   67 zwischen einem der Gleichrichterelemente 58 und dem Ring 66 bzw. den Anschlussstellen 68 derart zugeordnet, dass diese Leitungsstücke 67 in Form eines einzigen Leiters eine Windung der bzw. die Primärwicklung dieser Wandler bilden. Diese Wandler können entweder Überstromwandler oder Rückstromwandler sein und nach Art von Sättigungsstromwandlem benutzt werden, deren mit einer   Vormagnetisierungswieldung   versehene Eisenkerne aus einem vor- zugsweise magnetisch hochwertigen Material, wie z. B. Nickeleisen oder Kobalteisen, bestehen und gegebenenfalls in Form von Bandringkemen hergestellt sein können. 



   In der Zeichnung ist ferner noch in Form der an dem Ring 36 aus Isoliermaterial eingetragenen Reihenschaltungen aus Widerständen und Kondensatoren schematisch angedeutet, dass dieser isolierende Tragring 36 gegebenenfalls unmittelbar noch die Funktion eines Trägers von Schaltungselementen übernehmen kann, welche zweckmässig Zubehörteile einer solchen Halbleiterventilanordnung sein können. 



  Es hat sich nämlich in vielen Fällen als zweckmässig erwiesen, den Halbleiterelementen, wie z. B. in der   ösierr. Paientschrift   Nr. 197493 beschrieben, mit Rücksicht auf den bei der Kommutierung an ihnen wirksam werdenden Trägerstaueffekt diese   zusätzlichen Schaltungselemente   parallel zu schalten, um auf diese Weise vondiesem Trägerstaueffekt herrührende nachteilige Erscheinungen bei der Kommutierung zwischen den Gleichrichteranordnungen in einer solchen Stromrichteranlage zu beseitigen bzw. diese in einer erwünschen Weise zu beherrschen. Ein Beispiel einer solchen Parallelschaltung zu dem einzelnen Schaltungselement wurde eine solche Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem ohmschen Widerstand sein. 



   Eine solche Gleichrichteranordnung kann bekanntermassen im Sinne eines Quecksilberdampfgleichrichters auch mit einer Anschnittsteuerung oder Teilaussteuerung während jeder Periode oder Halbwelle des Wechselstromes betrieben werden, so dass also die Stromführung des einzelnen Ventiles erst zu einem gewissen Zeitpunkt im Verlaufe der positiven Halbwelle des Wechselstromes einsetzt, indem in Reihe mit der einzelnen Ventilanordnung eine in   ihrer Vormagnetisierung steuerbare Regeldrossel   benutzt wird, deren   Sättigungsgrad mitHilfe   eines Steuerstromes vor dem Beginn der Übernahme des Verbraucherstromes eingestellt wird. Während der   Stromübernahme   geht die Drossel in die Sättigung und verbleibt in dieser, bis der über sie fliessende Verbraucherstrom wieder absinkt.

   Eine solche Regeldrossel ist in Fig. 8 ebenfalls angedeutet. Von dieser Regeldrossel ist erstens der Eisenkern 82 dargestellt, der   über einen Isolierkörper   83 in dem Säulensystem getragen ist. Die Arbeitswicklung dieser Regeldrossel wird unmittelbar durch den 

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 Leiter 75 gebildet. Zweitens ist die zur Steuerung der Regeldrossel benutzte Wicklung, allerdings nur schematisch, angedeutet und mit 84 bezeichnet. 



   In der Fig. 9 ist ferner noch gezeigt, wie der Hohlraum. der von dem Mantel der   Käfigform   umschlossen ist, für die Unterbringung von Teilen der elektrischen Anlage ausgenutzt werden kann. Nach der Darstellung der Fig. 9 sind die radial verlaufenden und in dem Schnitt in der rechten Hälfte dieser Figur unmittelbar sichtbaren Stege 69 - 72, welche als elektrische Verbindungsleitungen zwischen den zentral angeordneten Leitern 75 und den Ecken des polygonale.. Ringes 57, wie bereits beschrieben, be- nutzt sind, zugleich noch für die weitere Funktion ausgenutzt, Kühlfahnen zu tragen, über welche die an den Gleichrichterelementen 58 anfallende elektrische   Verlustwärme   in wirksamer Weise abgeführt werden kann.

   Auch die in dem linken Teil der Anordnung radial zum Tragring 57 der Gleichrichter- elemente 58 verlaufenden Stege, welche jedoch unterhalb der sichtbaren Stege 72a, 73,74 und 69a zum Ring 66 liegen, sind Träger solcher Kühlfahnen. Diese Kühlfahnen sind in der Darstellung an den
Stegen jeweils mit 86 bzw. 87 bezeichnet. 86 und 87 sind zwei in radialer Richtung aufeinanderfolgende Systeme von Kühlfahnen. In dem Kühlfahnensystem 86 laden die Kühlfahnen mit grösseren Flächenteilen von dem Steg aus als in dem System 87. Diese verschiedene Ausdehnung der Kühlfahnen Ist gewählt, um den in dem Hohlraum des Käfigs vorgegebenen RaumverhäJ missen Rechnung zu tragen. Es kann auch eine entsprechend   grössere   Stufenzahl für den Aufbau der Kühlfahnen in der Richtung von der Innenmantelfläche des Ringes 57 zum Zentrum gewählt werden.

   Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, wird die an den Gleichrichterelementen anfallende elektrische Verlustwärme diesen Kühlfahnen über die Körperteile des Ringes 57, also die Polygonseiten 57a usw., und die Stege 69-72 usw. zugeführt. Dieser Funktion der genannten Teile, den Kühlfahnen die an den Gleichrichterelementen anfallende elektrische Verlustwärme in wirksamer Weise zuzuführen, damit sie von den Kühlfahnen in wirksamer Weise an den Kühlluftstrom abgegeben wird, der von dem Lüfter 62 erzeugt wird, kann durch eine besondere Querschnittsbemessung dieser als Wärmeleitbrücken wirkenden Teile Rechnung getragen werden, damit auch an den von dem Entstehungsort der elektrischen Verlustwärme entfernter liegenden Kühlfahnen noch ein ausreichendes Temperaturgefälle gegen das umgebende Kühlmittel besteht und somit eine wirksame Wärmeabfuhr stattfindet.

   Soweit die Innenflächen des polygonalen Ringes 57 nicht für die Anordnung der Gleichrichterelemente benötigt werden, können sie zusätzlich auch noch mit Kühlfahnen besetzt werden. 



   Wenn im vorstehenden von Kühlfahnen gesprochen ist, so soll damit nicht an eine ausschliessliche bestimmte Form dieser Kühlfahnen, z. B. in Form ebener Platten, gedacht werden, denn die für die Wärmeabfuhr an das umgebende Kühlmittel bestimmten Teile können auch eine andere Raumform haben. Sie können in diesem Sinne z. B. durch röhrenförmige Körper gebildet werden, welche mit ihrer Grundfläche an ihrem die Wärmeleitbrücke bildenden Träger befestigt sind und in ihrer Achsrichtung von diesem Träger ausladen. 



   Eine erfindungsgemässe Anordnung braucht bei ihrer räumlichen Aufstellung nicht oberhalb einer Öffnung im Boden der elektrischen Anlage angeordnet zu sein. Die Aufbauform kann auch derart gewählt sein, dass die einzelne Einheit zusammen mit andern Einheiten auf einer durchgehenden Fläche eines Raumes unter Zuhilfenahme von   latemenförmigen   Trägern oder auf einzelnen Säulen angeordnet wird, so dass eine wirksame Führung eines forcierten Kühlmittelstromes möglich ist, wenn es nicht bereits ausreichend ist, eine Konvektionskühlung an der einzelnen Ventilanordnung zu benutzen.

   Der Lüfter bzw. das Umwälzorgan für das Kühlmittel kann entweder einen   Druckkilhlstrom   oder einen   Saugkl. lh1strom   erzeugen und je nach den vorliegenden Verhältnissen in Verbindung damit am oberen und unteren Ende der einzelnen Einheit angeordnet werden. 



   Eine Anordnung nach den Fig. 8 und 9 kann auch eine dahingehende Abwandlung erfahren, dass die einzelnen Gleichrichterelemente mit ihren Gehäuseachsenin bezug auf die Achsrichtung des Käfigs parallel zu dieser angeordnet sind. Das würde bedeuten, dass als Träger fUr sie   z. B.   eine   kreisringförmige   Scheibe benutzt wird, deren Achsrichtung mit der Achse der grundsätzlichen Käfigform zusammenfällt, wie es in der Fig. 8 beispielsweise für den Träger 65a der Wandler 81 der Fall ist.

   Die Kühlfahnen könnten in diesem Falle gegebenenfalls unmittelbar individuell für die einzelnen Gleichrichterelemente vorgesehen sein, wobei diese Kühlelemente dann ihrerseits einen zylinderförmigen oder prismatischen Kanal umschliessen, aus welchem mittels eines Lüfters zwischen diesen Kühlfahnen hindurch ein entsprechender Luftstrom hinausgeschickt oder zwischen den Kühlfahnen in den genannten Kanal aus dem die Anordnung umgebenden Raum hineingesaugt wird. 



   Die Fig. 10 veranschaulicht ein weiteres Beispiel, bei welchem für den Einbau der Gleichrichterventile etwa grundsätzlich die gleiche Anordnung beibehalten worden ist wie in dem Aufbau nach den Fig. 8 und 9. Dieses Beispiel zeigt jedoch eine Ausführungsform, wobei jeweils je Stab des gesamten, aus zwei 

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 Käfigen aufgebauten Käfigsystems zwei Gleichrichterelemente in Reihenschaltung zueinander angeordnet sind. In dieser Ausführung bezeicnen 88 bzw. 89 jeweils je ein solches Käfigsystem, welches entsprechend der Fig. 8 aus einem Ring 57 als Träger einer Anzahl von Gleichrichterelementen 58 und einem weiteren Anschlussring 66, sowie entsprechenden strahlenförmig verlaufenden Zuleitungen, z. B. 69 - 72 
 EMI8.1 
 ist mit 90 bezeichnet, die Gleichrichterelemente mit 91, der zweite Anschlussring mit 92.

   Dieser zweite Anschlussring 92 ist über strahlenförmig verlaufende Zuleitungen an den Leiter 93 angeschlossen, der z. B. demLeiter 45 nach dem Schema der Fig. 6 entsprechen möge. Für die Einheit 89 ist der Tragring für die Gleichrichterelemente 95 mit 94 bezeichnet und der Anschlussring, an welchen die biegsamen Anschlussleitungen der andern Pole der Gleichrichterelemente 95 angeschlossen sind, mit 96. Von diesem Ring 96 erstrecken sich wieder nicht besonders dargestellte Leitungen radial nach innen zu einem zentralen Leiter, der wiederum mit strahlenförmig verlaufenden Leitern elektrisch verbunden ist, die an den Ring 90 angeschlossen sind. Aus der Darstellung ist zu entnehrren, dass eine solche Anordnung dadurch in ihrem Aufbau vereinfacht werden kann, dass eine unmittelbare elektrische Verbindung zwischen den Ringen 90 und 96 hergestellt wird.

   Das kann entweder über besondere Leitungsschienen oder unmittelbar durch den Ring 97 erfolgen, über welchen der Tragring 90 gegen   denRing   96 abgestützt ist oder durch ein unmittelbares Aufeinandersetzen und gegebenenfalls zusätzliches mechanisches und elektrisches Verbinden der Teile 90 und 96 erfolgen, so dass dieser besondere Zwischenring 97 dann auch, wenn nicht aus andern Gründen zweck-   mässig beibehalten, in Fortfall kommenkönnte. Die Einheit 89 ist   über einen elektrisch isolierenden Ring 98 von einem laternenförmigen Körper 99 getragen, dessen Aussparungen in der Mantelfläche mit 99a bezeichnet sind. Die zweite gemeinsame Zuleitung zu der Säule an der Einheit 89 bildet die Schiene 93a. 



  Dieser Körper 99 Ist auf dem Boden 100 der elektrischen Anlage aufgestellt. In seinem Hohlraum ist der Lüfter 101 angeordnet. Durch diesen wird ein Kühlmittelstrom in vertikaler Richtung durch den Hohlraum derKäfigform hindurch erzeugt. An den Ringen 97 und 98 sind wieder schematisch Reihenschaltungen aus Kondensatoren und Widerständen angedeutet. Das soll wieder darauf hinweisen, dass im Falle der Benutzung von Schaltungselementen parallel zu den einzelnen Gleichrichterelementen   z. B.   mit der Funktion, Hilfseinrichtungen für die Beherrschung des an den Gleichrichterelementen auftretenden   Trägerstau-   effektes zu sein, jeder dieser Ringkörper unmittelbar als Träger dieser Hilfsschaltungselemente ausgenutzt werden könnte, wie es bereits im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 erläutert worden ist.

   Es würde in diesem Sinne der Ring 98 z. B. die Schaltungselemente tragen, welche den Gleichrichterelementen 95 am Tragring 94 parallelgeschaltet werden, und der Ring 97 die entsprechenden Schaltungselemente, welche den Gleichrichterelementen 91 parallelgeschaltet werden, die in der Einheit 88 vom Ring 90 getragen sind. 
 EMI8.2 
 weitere Ausführungsbeispiel gemäss denzeigt eine Aufbauform, in welcher mehrere Ventilanordnungen einander zugeordnet sind, wie sie beispielsweise für eine Brückenschaltung im Anschluss an ein dreiphasiges Netz erforderlich sein würden, die also sechs Ventilanordnungen, je eine für jeden Zweig der dreiphasigen Brückenanordnung, enthält.

   Diese Aufbauform ist zugleich   einAusführungsbeispiel   dafür, dass die säulenartigen Einheiten der einzelnen Ventilanordnungen auch als horizontal von einem Träger ausladende Systeme angeordnet werden können. Die einzelnen Ventilanordnungen, die mindestens aus einer Mehrzahl von parallelgeschalteten Halbleiterelementen bestehen, jedoch auch gleichzeitig gegebenenfalls je Zweig der Parallelschaltung mehrere in Reihe geschaltete Halbleiterelemente aufweisen können, sind in den Fig. 11 und 12 nur schematisch angedeutet. Diese sechs Ventilanordnungen der Brückenschaltung sind in den Figuren mit   102 - 107   bezeichnet. Die einzelne Käfigform bzw.

   Säule ist mit der einen Grundfläche in der Mantelfläche eines Kühlkanals 108 angeordnet, durch welchen der Lüfter 109 einen Gesamt-Kühlluftstrom hindurchschickt, welcher in der einzelnen der Einheiten 102-107 dann in Form eines anteiligen Kühlluftstromes seinen Weg z. B. senkrecht zur Achse des Kühlschachtes 108 durch die Hohlräume der einzelnen   Kl1figformen   der Einheiten   102 - 107 hindurchnimmt. Umeine   einwandfrei wirksame Führung des Kühlluftstromes beim Übergang von dem   Kühlscbacht   108 zu den Einheiten   102 - 107   zu gewährleisten, sind an den entsprechenden Stellen in demKühlschacht 108 noch besondere Leitbleche 110 vorgesehen.

   Die elektrischen Zuleitungen zu der Brückenschaltung dieses Systems vom Netz bzw. dem Speisetransformator werden durch die drei Schienen   111 - 113   gebildet. Diese erstrecken sich in zwei Zweigen, die jeweils mit a und b bezeichnet sind, also   z. B.   die Schiene 111 in zwei Zweigen   111a   und   illb,   zu je zwei Ventilanordnungen in zwei Zweigen der Brücke. Das ist in dem vereinfachten Schaltungsschema nach der Fig. 14 noch leichter zu erkennen, in welchem die gleiche gegenseitige Zuordnung der Halbleiterventilanordnungen gewählt 

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 ist, wie sie in der räumlichen Aufbauform nach den Fig. 11-13 angewendet ist. So teilt sich von den wechselstromseitigen Anschlussleitungen der Stromrichteranordnung   z.

   B.   die Schiene 111, wie angeführt, in die   beiden Anschlussschienen lila   und   111b   auf. Von diesen ist die Schiene lila an den einen Pol der
Ventilanordnung 107 und die Schiene   111b   an den einen Pol der Ventilanordnung 102 angeschlossen. Un- ter Berücksichtigung der gewählten Schaltung ist auch die elektrische Verbindung zwischen den Anschluss- schienen und den andern Ventilanordnungen zu erkennen. Die andern Pole der Ventilanordnungen sind in entsprechenden Gruppen an die Gleichstromsammelschienen 114 bzw. 115 der Anlage angeschlossen. 116 bezeichnet eine Umkleidung der Anordnung, aus welcher durch die obere Mantelfläche die Anschluss- leitungen   111-113   zur Wechselstromseite der Anlage heraustreten.

   Durch Öffnungen am Boden der An- lage sind die Gleichstrom-Sammelschienen 114 und 115 herausgeführt. Die gesamte Stromrichteranord- nung ist von dem Boden 117 der elektrischen Anlage getragen. 



   Wie aus der schaltungsmässigen Darstellung nach Fig. 14 zu entnehmen ist, muss auf eine sinngemässe
Polung der Gleichrichterelemente geachtet werden, damit eine solche entsprechende Leitungsführung möglich ist, wie sie die Darstellung zeigt. Bei Benutzung einer Einheit mit dem grundsätzlichen Aufbau   nach denFig. 8   und 9 müsste unter Beibehaltung von Gleichrichterelementen gleichartigen Aufbaues, wobei also stets der gleiche Pol des in die Fassung eingeschlossenen Gleichrichterelementes an diese Gehäu- sefassung angeschlossen ist, diesem Umstand durch die Herausführung des entsprechenden der gemeinsamen
Anschlussleiter 75 bzw. 79 und 80, der mit dem entsprechenden der Anschlussringe 57 bzw. 66 einer solchen Anordnung nach Fig. 8 verbunden ist, an dem äusseren Ende der einzelnen Säule Rechnung getra- gen werden.

   Die entsprechende Anpassung des Aufbaues jeder der Ventilanordnungen der parallel ge- schalteten Halbleiterventile für den Einbau in eine solche elektrische Brückenschaltung lässt sich auf ein- fache Weise dadurch erreichen, dass gegebenenfalls die Anschlussringe 66 und 57 in ihrer Übereinander- anordnung vertauscht werden. So wurde beispielsweise für die übereinander angeordneten   Ventilanord-   nungen 105-107 ein Aufbau gewählt werden, in welchem von der Achse des Kühlschachtes 108 bzw. von der an diesem angesetzten Grundfläche der einzelnen   säulenförmigen   Einheit aus gerechnet, in der einzelnen Einheit dem Tragring 57 der Anschlussring 66 folgt.

   In der Gruppe, welche die Einheiten 102-104 enthält, würde sinngemäss, von der Achse des Kühlschachtes 108 aus gerechnet, in der einzelnen Einheit dem Anschlussring 66 der Tragring 57 mit den Gleichrichterelementen folgen. 



   Während nach dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 11-13 die verschiedenen Ventileinheiten einer Stromrichterschaltung an einen gemeinsamen Träger bzw. in einem gemeinsamen Gerüst in hori- zontaler Lage angeordnet sind, kann bei andern Ausführungsformen der Aufbau der Stromrichteranlage auch derart gewählt werden, wie er bei der Zusammenstellung aus Ventilen vom Charakter der Quecksilberdampfentladungsgefässe geläufig ist, indem die einzelnen Ventileinheiten nach Art von Einanodengefässen nebeneinander auf dem Boden der Anlage in einer oder mehreren Reihen oder sonstigen gegenseitigen Zuordnungen angeordnet sind. 



   Ein solches Ausführungsbeispiel für den Einbau von Halbleiterventileinheiten veranschaulichen die Fig. 15-17 in drei einander entsprechenden Rissen. Auf dem Boden 118 der Anlage ist zunächst eir Luftkasten 119 angeordnet, der mittels der Lüfter 120 und 121 durch die Öffnungen 122 und 123 mit Kühlluft beschickt wird.. Von diesem Luftkasten werden die einzelnen Ventilanordnungen 124-129 getragen, von denen jede wiederum aus mehreren parallelgeschalteten Halbleiterelementen bestehen möge. Diese Ventilanordnungen sollen gemeinsam wieder eine Drehstrombrückenschaltung bilden, deren Speisung vom Transformator   bzw. WechselstromnetzüberdieSchienen 131 - 133   und die an diese anschliessenden Schienen 134 - 136 erfolgt. Die gleichstromseitigen Sammelschienen der Stromrichteranlage sind mit 137 und 138 bezeichnet.

   Auf dem Boden der Anlage ist ferner noch ein   Geräteschrank   139 vorgesehen, durch welchen die Gleichstromsammelschienen hindurchgeführt sind. In diesem Schrank sollen z. B. Schutzeinrichtungen angeordnet sein, die überstromabhängig oder rückstromabhängig betätigt werden sowie Hilfseinrichtungen für die Steuermagnetisierung benutzter Regeldrosseln und eine Vormagnetisierung benutzter Regeldrosseln   una   eine Vormagnetisierung benutzter Sättigungswandler   od. dgl.   

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Stromrichteranlage mitHalbleiter-Gleichrichterelementen mit pn-Übergang, insbesondere auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium, Silicium od. dgl., für hohe Ströme, wobei mehrere derartige Gleichrichterelemente enthaltende Zweige zur anteiligen Führung des Gesamtstromes parallelgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die parallelen Zweige einschliesslich des den Verzweigstellen benachbarten Bereiches der Zu-bzw. Ableitung praktisch konzentrisch zu einer gemeinsamen Symmetrie- <Desc/Clms Page number 10> achse angeordnet, sowie dass die Abstände zwischen den benachbarten Zweigen untereinander völlig oder in guter Annäherung gleich gemacht werden.
    2. Stromrichteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Zuleitung und Ableitung zu und von den parallelen Zweigen in der Symmetrieachse liegt, von der die Teilströme über ebenfalls symmetrisch zu dieser Achse verlaufende Pfade zu den einzelnen parallelen Zweigen fliessen.
    3. Stromrichteranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zu- und Ableitung oder we- nigstens eine von beiden zu den parallelen Zweigen durch leitende Scheiben gebildet werden. an denen Zu-und Ableitung in der Mitte, die einzelnen parallelen Zweige aber längs des Umfanges angesetzt sind.
    4. Stromrichteranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für Zu- bzw. Ableitung für jeden Zweig eine besondere Leitung vorgesehen ist, die von einem etwa in der Symmetrieachse liegen- den Punkt aus strahlenförmig unter annähernd gleichem Umfangswinkel auseinandergehend zu den ein- zelnen parallelen Zweigen führt.
    5. Stromrichteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen die Halbleiterelemente enthaltenden parallelen Zweige nach Art der Stäbe eines zylindrischen oder konischen Käfigs angeordnet sind.
    6. Stromrichteranlagenach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Käfigformen mit Halbleiterventilen gleichachsig hintereinander bzw. übereinander oder ineinander angeordnet sind.
    7. Stromrichteranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigformen mit den Gleichrichterventilen elektrisch miteinander in Reihe geschaltet sind.
    8. Stromrichteranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfigformen elektrisch zueinander parallelgeschaltet sind.
    9. Stromrichteranlage nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gleichrichterventile enthaltendeKäfigformen mit je einer ihrer Grundfläche derart benachbart liegen, dass die Elemente, welche in den benachbarten Käfigen Stäbe bilden, an deren Enden miteinander entweder unmittelbar oder über nur kurze Leitungsstücke elektrisch verbunden werden können.
    10. Stromrichteranlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichachsig liegenden Käfigformen mit ihren Stäben in derUmfangsrichtung der Käfige gegeneinander versetzt angeordnet sind.
    11. Stromrichteranlage nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oder beiden Enden der einzelnen Käfigformen für die verschiedenen Käfige konzentrisch zueinander liegende gemeinsame Anschlussleitungen benutzt sind.
    12. Stromrichteranlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Käfigform die Gleichrichterventile in benachbarten Käfigstäben in räumlich verschiedener Höhe bzw. in verschiedener Entfernung von den Grundflächen der Käfigform angeordnet sind.
    13. Stromrichteranlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie der in der Umfangsrichtung an der Käfigform aufeinanderfolgenden Gleichrichterventile Zick-Zack-Form hat.
    14. Stromrichteranlage nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichrichterventile in mehreren aufeinanderfolgenden Käfigstäben in ihrer Entfernung von der einen Grundfläche zunehmen, um dann nach einer gewissen Folge wieder in der gleichen Entfernung von dieser Grundfläche zu beginnen, so dass eine Verbindungslinie der in der Umfangsrichtung der Käfigform aufeinander- folgenden Gleicbrichterventile sägezahnförmig mit verschiedener Steilheit der Flanken der einzelnen Sägezahnform gestaltet ist.
    15. Stromrichteranlage nach Anspruch 1 oder'einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundflächen der Käfigform verschiedene Flächenausdehnungen besitzen.
    16. Stromrichteranlage nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die je Ventilanordnung parallelgeschalteten Halbleiterventile an einem gemeinsamen hohlkörperförmigen Träger angeordnet sind.
    17. Stromrichteranlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper die Form eines Ringzylindeis oder eine konische Form hat.
    18. Stromrichteranlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper eine prismatische oder pyramidenförmige Grundform, also mit polygonalen Grundflächen, hat.
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