Die
Erfindung betrifft ein Leistungsteil für einen elektrischen Umrichter
mit mindestens einem Zweigpaarmodul und einer Kondensatorbatterie.The
The invention relates to a power unit for an electrical converter
with at least one branch pair module and a capacitor bank.
Ein
derartiges Leistungsteil ist aus der DE 102 36 525 A1 bekannt. Dort sind das Zweigpaarmodul
und die Kondensatorbatterie derart angeordnet, dass sie über ein
gemeinsames Schienenpaket miteinander verbunden werden können. Damit
ist es möglich,
unerwünschte
Schwingströme,
die zu eine zusätzlichen
Beanspruchung von Komponenten führen
würden,
weitgehend zu vermeiden.Such a power unit is from the DE 102 36 525 A1 known. There, the branch pair module and the capacitor bank are arranged such that they can be connected to each other via a common rail package. This makes it possible to avoid unwanted oscillating currents, which would lead to an additional stress on components, to a large extent.
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Leistungsteil für einen elektrischen Umrichter
zu schaffen, das im Hinblick auf die Verminderung von Schwingströmen weiter
verbessert ist.task
The invention is a power unit for an electrical converter
to continue to do so in terms of reducing oscillating currents
is improved.
Diese
Aufgabe wird bei einem Leistungsteil der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These
Task is at a power unit of the type mentioned
according to the invention by the
Characteristics of claim 1 solved.
Das
Zweigpaarmodul des erfindungsgemäßen Leistungsteils
weist ein erstes Schienenpaket und die Kondensatorbatterie weist
ein zweites Schienenpaket auf. Eines dieser beiden Schienenpakete weist
an einem Ende eine etwa V-förmige
Gestalt auf, über
die dieses Schienenpaket mit dem anderen Schienenpaket elektrisch
leitend miteinander verbunden ist. Insbesondere durch diese etwa
V-förmige Verbindung
wird eine sehr niederinduktive elektrische Verbindung zwischen den
beiden Schienenpaketen erreicht. Dies bringt den Vorteil mit sich,
dass mögliche
Schwingströme
in den Schienenpaketen weiter vermindert werden und praktisch keine
Auswirkungen mehr haben.The
Zweigpaarmodul the power unit according to the invention
has a first rail package and the capacitor bank has
a second rail package. One of these two rail packages points
at one end an approximately V-shaped
Build up, over
the this rail package with the other rail package electrically
is conductively connected to each other. In particular by this approximately
V-shaped connection
becomes a very low - inductive electrical connection between the
reached both rail packages. This brings with it the advantage
that possible
harmonic currents
be further reduced in the rail packages and virtually none
Have more impact.
Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Leistungsteils besteht
darin, dass dessen einzelne Bauteile separat hergestellt und erst
am Einsatzort zusammengebaut werden können. Die einzelnen Bauteile
weisen dabei kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht auf,
so dass sie ohne besondere Hebewerkzeuge gehandhabt werden können. Insbesondere
ist es dadurch möglich,
dass die einzelnen Bauteile von einem Arbeiter auch in einer räumlich beengten
Umgebung ohne größeren Aufwand eingebaut
werden können.One
further advantage of the power unit according to the invention exists
in that its individual components are manufactured separately and only
can be assembled on site. The individual components
have compact dimensions and low weight,
so that they can be handled without special lifting tools. Especially
is it possible
that the individual components of a worker even in a cramped space
Built-in environment without much effort
can be.
Weitere
Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten
und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.
Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder
in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung
sowie unabhängig
von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw.
in der Zeichnung.Further
Features, applications
and advantages of the invention will become apparent from the following description
of exemplary embodiments
of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing.
All described or illustrated features form for themselves or
in any combination, the subject matter of the invention, regardless of
their summary in the claims or their dependency
as well as independently
from their formulation or presentation in the description or
in the drawing.
1 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Leistungsteils
für einen
elektrischen Umrichter, 2 zeigt eine schematische Vorderansicht
des Leistungsteils der 1, 3 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Zweigpaarmoduls des Leistungsteils
der 1 mit gestrichelt dargestellten Leistungshalbleiter-Bauelementen, 4 zeigt
eine schematische Draufsicht auf die Kondensatorbatterie des Leistungsteils
der 1 mit gestrichelt dargestellten Kondensatoren,
und 5 zeigt eine schematische Perspektivdarstellung
des Details X des Leistungsteils der 2. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a power unit according to the invention for an electrical converter, 2 shows a schematic front view of the power section of 1 . 3 shows a schematic side view of a branch pair module of the power unit of 1 dashed illustrated power semiconductor devices, 4 shows a schematic plan view of the capacitor bank of the power unit of 1 with dashed lines shown capacitors, and 5 shows a schematic perspective view of the detail X of the power section of 2 ,
In
den 1 bis 5 ist ein Leistungsteil 10 für einen
elektrischen Umrichter dargestellt. Das Leistungsteil 10 kann beispielsweise
in einem Schaltschrank eingebaut sein. Das Leistungsteil 10 weist drei
baugleiche Zweigpaarmodule 11 und eine Kondensatorbatterie 12 auf.
Die drei Zweigpaarmodule 11 sind insbesondere in der 2 erkennbar.In the 1 to 5 is a power unit 10 represented for an electric drive. The power unit 10 can be installed, for example, in a cabinet. The power unit 10 has three identical branch pairs modules 11 and a capacitor bank 12 on. The three branch pairs modules 11 are in particular in the 2 recognizable.
Jedes
der Zweigpaarmodule 11 weist eine elektrisch nichtleitende
Grundplatte 14 auf, auf der die Bauteile des Zweigpaarmoduls 11 gehalten
sind. Die Grundplatte 14 ist im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet
und mit einer im wesentlichen ebenen Oberfläche versehen. Die Grundplatte 14 ist
derart ausgestaltet, dass sie, wie dies insbesondere der 2 zu
entnehmen ist, in einer etwa vertikalen Position in den Schaltschrank
insbesondere als Einschub eingebaut werden kann.Each of the branch pairs modules 11 has an electrically non-conductive base plate 14 on, on which the components of the branch pair module 11 are held. The base plate 14 is formed substantially rectangular in shape and provided with a substantially planar surface. The base plate 14 is designed in such a way that, like the particular 2 can be seen in an approximately vertical position in the cabinet, in particular can be installed as a drawer.
Auf
der Grundplatte 14 ist ein Kühlkörper 15 befestigt,
der eine Vielzahl von Rippen 16 aufweist, an denen Luft
vorbeiströmen
kann. Der Kühlkörper 15 ist
im wesentlichen quaderförmig
ausgebildet. Die Rippen 16 sind etwa quer zur Grundplatte 14 ausgerichtet.
Auf der der Grundplatte 14 abgewandten Seite ist der Kühlkörper 15 mit
einer Oberfläche 17 versehen.On the base plate 14 is a heat sink 15 attached, a variety of ribs 16 has, where air can flow past. The heat sink 15 is formed substantially cuboid. Ribs 16 are about transverse to the base plate 14 aligned. On the base plate 14 opposite side is the heat sink 15 with a surface 17 Mistake.
Auf
dem Kühlkörper 15 sind
zwei Leistungshalbleiter-Bauelemente
in Modulbauweise, beispielsweise zwei sogenannte IGBT-Module 19 (IGBT
= insulated gate bipolar transistor) angeordnet. Die IGBT-Module 19 sind
quaderförmig
ausgebildet und besitzen eine etwa rechteckige Montagefläche. Die
beiden baugleichen IGBT-Module 19 sind übereinander angeordnet und
weisen einen Abstand zueinander auf. Dies ist insbesondere aus der 3 erkennbar. Die
IGBT-Module 19 liegen mit ihrer Montagefläche an der
Oberfläche 17 des
Kühlkörpers 15 derart
an, dass die von den IGBT-Modulen 19 im Betrieb erzeugte
Wärme auf
den Kühlkörper 15 und
dort insbesondere auf dessen Rippen 16 übergehen kann.On the heat sink 15 are two power semiconductor devices in modular design, for example, two so-called IGBT modules 19 (IGBT = insulated gate bipolar transistor) arranged. The IGBT modules 19 are cuboid and have an approximately rectangular mounting surface. The two identical IGBT modules 19 are arranged one above the other and have a distance from each other. This is especially true of the 3 recognizable. The IGBT modules 19 lie with their mounting surface on the surface 17 of the heat sink 15 so on, that of the IGBT modules 19 heat generated during operation on the heat sink 15 and there especially on the ribs 16 can go over.
Die
IGBT-Module 19 weisen elektrische Anschlüsse 20 auf,
die mit Hilfe eines ersten Schienenpakets 22 miteinander
und mit anderen Bauteilen des Zweigpaarmoduls 11 elektrisch
leitend verbunden sind. Weiterhin sind die IGBT-Module 19 über das erste
Schienenpaket 22 mit der Kondensatorbatterie 12 elektrisch
leitend verbunden.The IGBT modules 19 have electrical connections 20 on, with the help of a first rail package 22 with each other and with other components of the branch pair module 11 are electrically connected. Furthermore, the IGBT modules 19 over the first rail package 22 with the capacitor bank 12 electrically connected.
Bei
dem ersten Schienenpaket 22 handelt es sich um zwei oder
mehrere ebene, dünne,
elektrisch leitfähige
Platten, die unter Zwischenlegung von ebenen, dünnen, isolierenden Platten
aufeinandergelegt sind. Die von dem ersten Schienenpaket 22 gebildete Ebene
ist im wesentlichen parallel zu der Oberfläche 17 des Kühlkörpers 15 und
damit etwa vertikal ausgerichtet. Die flächige Form der Platten ist
derart ausgebildet, dass einerseits die erforderlichen elektrischen
Verbindungen durch das erste Schienenpaket 22 realisiert
werden, und dass andererseits ein in dem ersten Schienenpaket 22 fließender Strom
einen möglichst
geringen magnetischen Fluss zur Folge hat.At the first rail package 22 it is two or more flat, thin, electrically conductive plates, which are stacked with the interposition of flat, thin, insulating plates. The one from the first rail package 22 formed plane is substantially parallel to the surface 17 of the heat sink 15 and thus aligned approximately vertically. The flat shape of the plates is designed such that on the one hand the required electrical connections through the first rail package 22 be realized, and that on the other hand one in the first rail package 22 flowing current has the lowest possible magnetic flux result.
Zwischen
der Oberfläche 17 des
Kühlkörpers 15 und
dem ersten Schienenpaket 22 kann eine elektrische Steuerplatine
vorhanden sein, die mit denjenigen elektrischen Bauteilen bestückt ist,
die zur Steuerung und/oder Regelung der in den IGBT-Modulen 19 enthaltenen
Schaltelemente erforderlich sind. Diese Steuerplatine kann über eine Steckverbindung
beispielsweise mit einem Leitrechner verbunden sein.Between the surface 17 of the heat sink 15 and the first rail package 22 may be present an electrical control board which is equipped with those electrical components that are used to control and / or regulation of the IGBT modules 19 contained switching elements are required. This control board can be connected via a connector, for example, with a host computer.
Weiterhin
können
auf der Oberfläche 17 des Kühlkörpers 15 oder
an anderer Stelle ein oder mehrere Heizwiderstände vorgesehen sein, mit deren
Hilfe der Kühlkörper 15 und
damit die IGBT-Module 19 insbesondere
vor einer Inbetriebsetzung auf eine erwünschte Temperatur vorgewärmt werden
können.Furthermore, on the surface 17 of the heat sink 15 or be provided elsewhere, one or more heating resistors, with the help of the heat sink 15 and thus the IGBT modules 19 in particular, can be preheated to a desired temperature prior to startup.
Die
Zweigpaarmodule 11 weisen keine Kondensatoren auf, die
einen großen
Einbauraum erfordern würden.
Jedes der Zweigpaarmodule 11 weist unter anderem deshalb
kleine Abmessungen und eine geringe Masse auf. Jedes der Zweigpaarmodule 11 kann
damit von einer einzelnen Person ohne besondere Hebewerkzeuge beispielsweise
in den Schaltschrank eingebaut werden.The branch pair modules 11 have no capacitors that would require a large installation space. Each of the branch pairs modules 11 has, among other things, therefore small dimensions and a low mass. Each of the branch pairs modules 11 can thus be installed by a single person without special lifting tools, for example in the cabinet.
In
der 1 ist links neben den Zweigpaarmodulen 11 und
unterhalb der Kondensatorbatterie 12 ein freier Raum vorhanden,
der von einem Luftkasten eingenommen wird. Über diesen Luftkasten wird
die zur Kühlung
der Kühlkörper 15 vorgesehene Luft
innerhalb des Schaltschranks geführt.In the 1 is to the left of the branch pair modules 11 and below the capacitor bank 12 a free space occupied by an air box. This air box is used to cool the heat sink 15 provided air within the cabinet out.
Gemäß der 1 ist
die Kondensatorbatterie 12 oberhalb der Zweigpaarmodule 11 angeordnet. Innerhalb
des Schaltschranks können
hierzu Winkel oder dergleichen vorgesehen sein, von denen die Kondensatorbatterie 12 getragen
wird.According to the 1 is the capacitor bank 12 above the branch pair modules 11 arranged. Within the cabinet this angle or the like may be provided, of which the capacitor bank 12 will be carried.
Wie
insbesondere aus der 4 hervorgeht, weist die Kondensatorbatterie 12 insgesamt
achtzehn Kondensatoren 24 auf. Bei diesen Kondensatoren 24 handelt
es sich um Becherkondensatoren, und zwar vorzugsweise um sogenannte
Kunststoff-Folien-Kondensatoren. Alle achtzehn Kondensatoren 24 sind
zueinander parallel geschaltet und die gesamte Parallelschaltung
ist allen drei Zweigpaarmodulen 11 derart zugeordnet, dass
die von der Kondensatorbatterie 12 gebildete Kapazität zwischen
die positive und die negative Spannung aller drei Zweigpaarmodule 11 geschaltet
ist.As in particular from the 4 shows, the capacitor bank points 12 a total of eighteen capacitors 24 on. For these capacitors 24 Be it cup capacitors, and preferably to so-called plastic film capacitors. All eighteen capacitors 24 are connected in parallel to each other and the entire parallel circuit is all three Zweigpaarmodulen 11 assigned such that the of the capacitor bank 12 formed capacity between the positive and the negative voltage of all three branch pairs modules 11 is switched.
Weiterhin
weist die Kondensatorbatterie 12 ein zweites Schienenpaket 25 auf,
das insbesondere in den 1 und 2 erkennbar
ist. Das zweite Schienenpaket 25 ist im wesentlichen in
gleicher Weise aufgebaut wie das erste Schienenpaket 22. Die
von dem zweiten Schienenpaket 25 gebildete Ebene ist im
wesentlichen senkrecht zu den Grundplatten 14 der Zweigpaarmodule 11 und
damit etwa horizontal ausgerichtet. Die flächige Form der Platten ist
derart ausgebildet, dass einerseits die von dem zweiten Schienenpaket 25 zu
realisierenden elektrischen Verbindungen vorhanden sind, und dass
andererseits ein in dem zweiten Schienenpaket 25 fließender Strom
einen möglichst
geringen magnetischen Fluss zur Folge hat.Furthermore, the capacitor bank 12 a second rail package 25 on, especially in the 1 and 2 is recognizable. The second rail package 25 is constructed in substantially the same way as the first rail package 22 , The of the second rail package 25 formed plane is substantially perpendicular to the base plates 14 the branch pair modules 11 and thus aligned approximately horizontally. The planar shape of the plates is designed such that, on the one hand, that of the second rail package 25 are to be realized electrical connections, and that on the other hand, a in the second rail package 25 flowing current has the lowest possible magnetic flux result.
Die
Achsen der Kondensatoren 24 sind etwa vertikal ausgerichtet.
Jeder der Kondensatoren 24 ist auf seiner dem zweiten Schienenpaket 25 zugewandten
Stirnseite mit zwei außermittig
angeordneten Anschlüssen 26 versehen. Über diese
Anschlüsse 26 sind
alle Kondensatoren 24 der Kondensatorbatterie 12 mit
dem zweiten Schienenpaket 25 elektrisch leitend verbunden.
Weiterhin weisen die Kondensatoren 24 auf ihrer dem Schienenpaket 25 abgewandten
Stirnseite jeweils einen etwa mittig angeordneten Befestigungsbolzen 27 auf.The axes of the capacitors 24 are aligned approximately vertically. Each of the capacitors 24 is on his second rail package 25 facing end face with two eccentrically arranged connections 26 Mistake. About these connections 26 are all capacitors 24 the capacitor bank 12 with the second rail package 25 electrically connected. Furthermore, the capacitors have 24 on her the rail package 25 facing away from each side approximately centrally arranged fastening bolts 27 on.
Die
Kondensatoren 24 der Kondensatorbatterie 12 sind
von einer Umhausung 28 aus Kunststoff umgeben. Die Umhausung 28 ist
im wesentlichen quaderförmig
ausgebildet und weist eine Oberseite 29, zwei Seitenwände 30 und
eine teilweise durchbrochene Vorderwand 31 auf. Dies ist
insbesondere aus den 1 und 2 ersichtlich.
In der Oberseite 29 der Umhausung 28 sind Öffnungen 32 enthalten, durch
die die Befestigungsbolzen 27 der Kondensatoren 24 hindurchgreifen.
Damit werden die Kondensatoren 24 in ihrer örtlichen
Lage gesichert.The capacitors 24 the capacitor bank 12 are from a housing area 28 surrounded by plastic. The housing 28 is formed substantially cuboid and has an upper side 29 , two side walls 30 and a partially open front wall 31 on. This is especially true of the 1 and 2 seen. In the top 29 the housing 28 are openings 32 included, through which the fastening bolts 27 of the capacitors 24 reach through. This will be the capacitors 24 secured in their local situation.
An
der Vorderseite 31 der Umhausung 28 ist eine Platine 34 gehalten,
die mit Widerständen 35 versehen
ist. Die Platine 34 ist damit etwa vertikal angeordnet.
Weiterhin stehen von dem zweiten Schienenpaket 25 drei
Laschen 36 etwa quer ab. Die Laschen 36 sind damit
ebenfalls etwa vertikal ausgerichtet. Die mittlere der drei Laschen 36 befindet
sich in einer geringfügig
etwa parallel versetzten Ebene im Vergleich zu den anderen beiden äußeren Laschen 36.On the front side 31 the housing 28 is a circuit board 34 kept that with resistors 35 is provided. The board 34 is thus arranged approximately vertically. Furthermore, stand by the second rail package 25 three tabs 36 approximately transversely. The tabs 36 are thus also aligned approximately vertically. The middle of the three tabs 36 is in a slightly offset approximately parallel plane compared to the other two outer tabs 36 ,
Über zwei
elektrische Leitungen 37 ist die Platine 34 mit
der mittleren und einer der beiden äußeren Laschen 36 elektrisch
verbunden. Auf diese Weise wird die Platine 34 mit der
positiven und der negativen Spannung der drei Zweigpaarmodule 11 verbunden.
Damit wird eine sichere Entladung der Kondensatoren 24 der
Kondensatorbatterie 12 über die
Widerstände 35 gewährleistet.Over two electrical lines 37 is the board 34 with the middle and one of the two outer straps 36 electrically connected. That way, the board becomes 34 with the positive and negative voltage of the three branch pairs 11 connected. This will ensure a safe discharge of the capacitors 24 the capacitor bank 12 about the resistances 35 guaranteed.
Weiterhin
ist es mit Hilfe der Laschen 36 möglich, eine zweite zusätzliche
Kondensatorbatterie, die vorzugsweise baugleich ausgeführt ist
wie die beschriebene Kondensatorbatterie 12, zu der erläuterten
Kondensatorbatterie 12 parallel zu schalten. Diese zweite
Kondensatorbatterie kann dabei vorzugsweise oberhalb von der beschriebenen
Kondensatorbatterie 12 angeordnet werden.Furthermore, it is with the help of the tabs 36 possible, a second additional capacitor bank, which is preferably of identical construction as the described capacitor bank 12 , to the illustrated capacitor bank 12 to switch in parallel. This second capacitor bank may preferably be above the described capacitor bank 12 to be ordered.
Die
Kondensatorbatterie 12 weist eher geringe Abmessungen und
ein geringes Gewicht auf. Die Kondensatorbatterie 12 kann
damit von einer einzelnen Person ohne besondere Hebewerkzeuge beispielsweise
in den Schaltschrank eingebaut werden.The capacitor bank 12 has rather small dimensions and a low weight. The capacitor bank 12 can thus be installed by a single person without special lifting tools, for example in the cabinet.
Gemäß der 2 sind
drei der beschriebenen Zweigpaarmodule 11 nebeneinander
angeordnet. Jedes dieser Zweigpaarmodule 11 weist dabei das
beschriebene erste Schienenpaket 22 auf. Insbesondere gemäß der 2 sind
alle drei Schienenpakete 22 der drei Zweigpaarmodule 11 mit
der Kondensatorbatterie 12 elektrisch verbunden, und zwar dort
mit dem beschriebenen zweiten Schienenpaket 25.According to the 2 are three of the described branch pair modules 11 arranged side by side. Each of these branch pairs modules 11 has the described first rail package 22 on. In particular according to the 2 are all three rail packages 22 the three branch pairs modules 11 with the capacitor bank 12 electrically connected, there with the described second rail package 25 ,
In
der 5 ist die Verbindung des ersten Schienenpakets 22 eines
der Zweigpaarmodule 11 und des zweiten Schienenpakets 25 der
Kondensatorbatterie 12 als vergrößerter Ausschnitt dargestellt.In the 5 is the connection of the first rail package 22 one of the branch pairs modules 11 and the second rail package 25 the capacitor bank 12 shown as an enlarged section.
Das
erste Schienenpaket 22 weist zumindest eine erste und eine
zweite elektrisch leitfähige
Platte 41, 42 auf, zwischen denen eine isolierende
Platte 43 angeordnet ist. Diese beiden Platten 41, 42 sind
in ihrer Ausgangsebene etwa vertikal ausgerichtet. An ihrer dem
zweiten Schienenpaket 25 zugewandten Kante weist die erste
und die zweite elektrisch leitfähige
Platte 41, 42 jeweils eine Abwinkelung 44, 45 auf,
die in einander entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind. Durch
die Abwinkelungen 44, 45 bilden die beiden Platten 41, 42 einen
Winkel von etwa 90 Grad zueinander. Durch die Abwinkelungen 44, 45 weisen
die Platten 41, 42 damit in diesem Bereich in
ihrer Draufsicht eine V-förmige
Gestalt auf, die insbesondere aus den 2 und 5 ersichtlich
ist. Beide elektrisch leitfähigen
Platten 41, 42 weisen jeweils eine weitere Abwinkelung 46, 47 um
jeweils weitere etwa 45 Grad auf, so dass die beiden Platten 41, 42 danach
wieder in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die etwa senkrecht
zu der Ausgangsebene der beiden Platten 41, 42 und
damit etwa horizontal ausgerichtet ist.The first rail package 22 has at least a first and a second electrically conductive plate 41 . 42 on, between which an insulating plate 43 is arranged. These two plates 41 . 42 are aligned approximately vertically in their starting plane. At her the second rail package 25 facing edge has the first and the second electrically conductive plate 41 . 42 one bend each 44 . 45 which are oriented in opposite directions. By the bends 44 . 45 form the two plates 41 . 42 an angle of about 90 degrees to each other. By the bends 44 . 45 Show the plates 41 . 42 Thus, in this area in its plan view of a V-shaped figure, in particular from the 2 and 5 is apparent. Both electrically conductive plates 41 . 42 each have a further bend 46 . 47 in each case further about 45 degrees, so that the two plates 41 . 42 are then again arranged in a common plane, which is approximately perpendicular to the output plane of the two plates 41 . 42 and thus aligned approximately horizontally.
Es
versteht sich, dass die Abwinkelungen 44, 45, 46, 47 auch
andere Winkel aufweisen können. Wesentlich
ist, dass die Abwinkelungen in ihrer Draufsicht eine etwa V-förmige Gestalt
aufweisen. Nach den Abwinkelungen 44, 45, 46, 47 sind
die beiden Platten 41, 42 um einen Winkel von
jeweils etwa 90 Grad abgewinkelt und damit wieder in einer gemeinsamen
Ebene angeordnet.It is understood that the bends 44 . 45 . 46 . 47 may also have other angles. It is essential that the bends have an approximately V-shaped configuration in their plan view. After the bends 44 . 45 . 46 . 47 are the two plates 41 . 42 Angled at an angle of about 90 degrees and thus arranged again in a common plane.
Das
zweite Schienenpaket 25 weist zumindest eine erste und
eine zweite elektrisch leitfähige Platte 51, 52 auf,
zwischen denen eine isolierende Platte 53 angeordnet ist.
Auf ihrer dem ersten Schienenpaket 22 zugewandten Seite
weist das zweite Schienenpaket 25 eine weitere isolierende
Platte 54 auf. Die Kante der isolierenden Platte 43 des
ersten Schienenpakets 22 erstreckt sich etwa bis zu dieser weiteren
isolierenden Platte 54 des zweiten Schienenpakets 25.The second rail package 25 has at least a first and a second electrically conductive plate 51 . 52 on, between which an insulating plate 53 is arranged. On her the first rail package 22 facing side, the second rail package 25 another insulating plate 54 on. The edge of the insulating plate 43 of the first rail package 22 extends approximately to this further insulating plate 54 of the second rail package 25 ,
Die
elektrisch leitfähige
Platte 51 des zweiten Schienenpakets 25 ist über Schrauben 61 elektrisch leitfähig mit
der elektrisch leitfähigen
Platte 42 des ersten Schienenpakets 22 verbunden,
und zwar im Bereich der Platte 42 nach deren Abwinkelung 47. Die
elektrisch leitfähige
Platte 52 des zweiten Schienenpakets 25 ist über Schrauben 62 elektrisch
leitfähig
mit der elektrisch leitfähigen
Platte 41 des ersten Schienenpakets 22 verbunden,
und zwar im Bereich der Platte 41 nach deren Abwinkelung 46.
Zur Isolation der Schrauben 62 von der Platte 51 sind
in dieser Platte 51 Öffnungen 63 enthalten.
Entsprechendes gilt für
die Schrauben 61 und die Platte 52.The electrically conductive plate 51 of the second rail package 25 is about screws 61 electrically conductive with the electrically conductive plate 42 of the first rail package 22 connected, in the area of the plate 42 after their angling 47 , The electrically conductive plate 52 of the second rail package 25 is about screws 62 electrically conductive with the electrically conductive plate 41 of the first rail package 22 connected, in the area of the plate 41 after their angling 46 , To insulate the screws 62 from the plate 51 are in this plate 51 openings 63 contain. The same applies to the screws 61 and the plate 52 ,
Der
Aufbau des ersten und des zweiten Schienenpakets 22, 25 ist
sehr einfach. So werden komplizierte Abwinkelungen der elektrisch
leitfähigen Platten 41, 42, 51, 52 vermieden.
Ebenfalls werden jegliche Abwinkelungen der isolierenden Platten 43, 53, 54 vermieden.
Damit sind die beiden Schienenpakete 22, 25 einfach
und kostengünstig
herzustellen. Weiterhin wird die Montage der Schienenpakete 22, 25 durch
die Verwendung der Schrauben 61, 62 wesentlich
erleichtert.The structure of the first and the second rail package 22 . 25 is very simple. So are complicated bends of the electrically conductive plates 41 . 42 . 51 . 52 avoided. Also, any bends of the insulating plates 43 . 53 . 54 avoided. So that's the two rail packages 22 . 25 simple and inexpensive to produce. Furthermore, the assembly of rail packages 22 . 25 through the use of the screws 61 . 62 much easier.
Wie
erläutert
wurde, werden die Zweigpaarmodule 11 vorzugsweise als Einschub
hergestellt und vor Ort in den Schaltschrank montiert. In entsprechender
Weise wird auch die Kondensatorbatterie 12 als Fertigbauteil
zusammengestellt und vor Ort in den Schaltschrank eingebaut. Der
Zusammenbau dieser Bauteile insbesondere im Bereich der Verbindung der
beiden Schienenpakete 22, 25 ist dabei, wie erläutert wurde,
einfach und unkompliziert.As explained, the branch pair modules become 11 preferably produced as a slot and mounted in the control cabinet on site. In a similar way, the capacitor bank 12 assembled as prefabricated component and installed on site in the control cabinet. The assembly of these components, especially in the area of the connection of the two rail packages 22 . 25 is, as explained, simple and straightforward.
Durch
den realisierten, V-förmigen Übergang von
dem ersten Schienepaket 22 zu dem zweiten Schienenpaket 25 wird
eine sehr niederinduktive elektrische Verbindung erreicht. Schwingströme werden
weitestgehend vermieden und haben damit praktisch keine Auswirkungen
mehr.Through the realized, V-shaped transition from the first rail package 22 to the second rail package 25 a very low-inductive electrical connection is achieved. Vibration currents are largely avoided and thus have virtually no effect.
Die
in der Kondensatorbatterie 12 verwendeten Kunststoff-Folien-Kondensatoren
sind in der Lage, kurzzeitige Überspannungen
ohne Schaden zu überstehen.
Ebenfalls besitzen diese Kondensatoren selbstheilende Eigenschaften
und weisen nur eine geringe Verlustleistung und damit eine geringe
Wärmeentwicklung
auf. Die Lebensdauer der Kunststoff-Folien-Kondensatoren ist deshalb sehr hoch.The in the capacitor bank 12 used plastic film capacitors are able to withstand short-term surges without damage. These capacitors also have self-healing properties and have only a low power loss and thus a low heat development. The lifetime of the plastic film capacitors is therefore very high.
Ein
weiterer Vorteil des beschriebenen Leistungsteils 10 besteht
darin, dass ein- und dieselbe Kondensatorbatterie 12 für Zweigpaarmodule 11 unterschiedlicher
Leistung verwendet werden kann. Hierzu ist es nur erforderlich,
dass die ersten Schienenpakete 22 der unterschiedlichen
Zweigpaarmodule 11 entsprechend den vorstehenden Erläuterungen
zu der 5 ausgebildet und damit zu dem zweiten Schienenpaket 25 der
Kondensatorbatterie 12 kompatibel sind.Another advantage of the described power unit 10 is that one and the same capacitor bank 12 for branch pair modules 11 different power can be used. For this it is only necessary that the first rail packages 22 the different branch pairs modules 11 according to the above explanations to the 5 trained and thus to the second rail package 25 the capacitor bank 12 are compatible.
Weiterhin
besteht ein Vorteil des beschriebenen Leistungsteils 10 darin,
dass eine Kapazitätserhöhung der
Kondensatorbatterie in einfacher Weise dadurch erreicht werden kann,
dass längere
Einzelkondensatoren gleicher Bauart mit einer größeren Kapazität verwendet
werden. Dies ist ohne jegliche sonstigen Umbaumaßnahmen möglich.Furthermore, there is an advantage of the described power unit 10 in that a capacity increase of the capacitor bank can be easily achieved by using longer single capacitors of the same type having a larger capacity. This is possible without any other reconstruction measures.
Das
beschriebene Leistungsteil 10 kann in einem motor- und
netzseitigen Umrichter für
eine doppelt gespeiste Asynchronmaschine verwendet werden, und zwar
vorzugsweise für
den Einsatz in einer Windkraftanlage. In diesem Fall bringt die
kompakte Bauform der Zweigpaarmodule 11 und der Kondensatorbatterie 12 den
weiteren Vorteil mit sich, dass das Leistungsteil 10 ohne
besondere Werkzeuge in dem eher engen Turm der Windkraftanlage eingebaut
werden kann.The described power section 10 can be used in a motor and mains side converter for a double-fed asynchronous machine, preferably for use in a wind turbine. In this case, the compact design of the branch pair modules brings 11 and the capacitor bank 12 the further advantage with it being that the power unit 10 can be installed without special tools in the rather narrow tower of the wind turbine.