DE102014105051A1

DE102014105051A1 - Method and device for operating an electronic circuit in a control cabinet

Info

Publication number: DE102014105051A1
Application number: DE201410105051
Authority: DE
Inventors: Guido Hodapp; Klaus Buhlau; Roland Lodholz
Original assignee: Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Current assignee: Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung (27) in einem Schaltschrank (2), bei dem im Innern eines Schaltschranks ein Wärme erzeugendes elektrisches Bauteil (3) von einer forcierten Luftströmung (17) gekühlt wird, wobei eine Kühlflüssigkeit von einer Kühlflüssigkeit führende Anordnung durch einen Wärmetauscher (1) geführt wird und dabei Wärme aus der Luftströmung entzogen und der Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Wenn eine Steuereinheit (20) ein Einschaltsignal erhält um das elektrische Bauteil, an dem vor Erhalt des Einschaltsignals keine Spannung anliegt, mit Spannung zu versorgen, wird zunächst keine Spannung an das elektrische Bauteil angelegt, sondern zunächst die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur gemessen, und überprüft, ob die Luftfeuchtigkeit über dem Taupunkt liegt. Falls ja, wird von der Steuereinheit zumindest ein Ventil (8) im Innern des Schaltschranks derart betätigt, dass die Kühlflüssigkeit führende Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermindert und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortführt, um so der Luftströmung ausreichend Feuchtigkeit zu entziehen, bevor Spannung an das elektrische Bauteil angelegt wird.Method for operating an electronic circuit arrangement (27) in a control cabinet (2), in which a heat-generating electrical component (3) is cooled by a forced air flow (17) inside a control cabinet, whereby a cooling liquid is guided by a cooling-liquid-conducting arrangement Heat exchanger (1) is guided while removing heat from the air flow and the cooling liquid is supplied. When a control unit (20) receives a switch-on signal to supply voltage to the electrical component to which there is no voltage before receiving the switch-on, initially no voltage is applied to the electrical component, but first the humidity and / or temperature measured, and Checks if the humidity is above the dew point. If so, at least one valve (8) inside the cabinet is operated by the control unit so that the cooling liquid leading arrangement reduces the supply of cooling liquid to the heat sink and at the same time continues the supply of cooling liquid to the heat exchanger, so as to extract sufficient moisture from the air flow before voltage is applied to the electrical component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung in einem Schaltschrank und einen Schaltschrank für die Aufnahme zumindest einer solchen elektronischen Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung ist ausgelegt elektrische Leistung größer 500 W in Bezug auf Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz umzuwandeln. Solche elektronische Schaltungsanordnungen trifft man zum Beispiel bei Stromversorgungen im industriellen Bereich an zur Leistungsversorgung von Prozessen, die elektrische Leistung in anderer Form benötigen, als diese von dem elektrischen Energieversorger geliefert wird. Elektrische Energie wird übelicherweise in einem Frequenzbereich von 50 bis 60 Hz bei fest vorgegebenen Spannungswerten vom Energieversorger geliefert. Industrielle Prozesse wie Plasma- oder Laseranregung sowie Induktionserwärmung benötigen aber häufig Wechselstrom höherer Frequenz, in manchen Fällen auch variabler Frequenz und einstellbarer Spannung oder geregeltem Strom. In manchen Fällen wird auch Gleichstrom benötigt. Solche elektronischen Schaltungsanordnungen werden beispielsweise auch eingesetzt, um aus Gleichspannungslieferanten, wie zum Beispiel Photovoltaikanlagen Wechselstrom zu erzeugen, um diesen in das Versorgungsnetz einzuspeisen. In der Regel weisen solche elektronischen Schaltungsanordnungen, die Leistungen größer 500 W umwandeln, elektrische oder elektronische Bauteile auf, die so viel Wärme erzeugen, dass sie mit einem flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörper gekühlt werden müssen. Häufig werden eine oder mehrere solche elektronischen Schaltungsanordnungen in einem Schaltschrank angeordnet, der Anordnungen vorsieht, mittels derer zusätzlich zu der Kühlung durch den Kühlkörper elektrische oder elektronische Bauteile mittels einer forcierten Luftströmung gekühlt werden. Die Luft, die zur forcierten Luftströmung verwendet wird, kann eine Luftfeuchtigkeit aufweisen, die an kalten Bauteilen zu einer Betauung führt. Diese Betauung kann zu unerwünschten Effekten führen. Erstens können Bauteile durch Korrosion geschädigt werden. Zweitens können im Betrieb der elektronischen Schaltungsanordnung unerwünschte Stromflüsse durch das Wasser auf oder zwischen den Bauteilen entstehen. The invention relates to a method and a device for operating an electronic circuit arrangement in a control cabinet and a control cabinet for receiving at least one such electronic circuit arrangement. The circuit is designed to convert electrical power greater than 500 W with respect to current, voltage and / or frequency. Such electronic circuits are found, for example, in power supplies in the industrial sector for the power supply of processes that require electrical power in a different form, as it is supplied by the electric utility. Electrical energy is usually supplied in a frequency range of 50 to 60 Hz at fixed voltage values from the utility. However, industrial processes such as plasma or laser excitation as well as induction heating often require higher frequency alternating current, in some cases also variable frequency and adjustable voltage or current. In some cases, DC is needed. Such electronic circuit arrangements are also used, for example, to produce direct current suppliers such as photovoltaic systems alternating current in order to feed this into the supply network. In general, such electronic circuit arrangements that convert power greater than 500 W, electrical or electronic components that generate so much heat that they must be cooled with a liquid-flowed heat sink. Frequently, one or more such electronic circuits are arranged in a cabinet, which provides arrangements by means of which, in addition to the cooling by the heat sink, electrical or electronic components are cooled by means of a forced air flow. The air used for forced airflow may have humidity that causes condensation on cold components. This condensation can lead to undesirable effects. First, components can be damaged by corrosion. Second, in the operation of the electronic circuitry, unwanted current flows through the water may occur on or between the components.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung in einem Schaltschrank vorzusehen, bei dem das Risiko einer Betauung vermindert oder vermieden wird. The object of the invention is to provide a method and a device for operating an electronic circuit arrangement in a control cabinet, in which the risk of condensation is reduced or avoided.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6. The object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 6.

Die Vorrichtung zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung in einem Schaltschrank, die elektrische Leistung größer 500 W in Bezug auf Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz umwandeln kann, weist auf:

– einen Schaltschrank,
– ein Wärme erzeugendes elektrisches Bauteil im Innern des Schaltschranks,
– eine forcierte Luftströmung, die ausgelegt ist das elektrische Bauteil zu kühlen,
– einen am elektrischen Bauteil angeordneten flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörper
– einen Wärmetauscher im Innern des Schaltschranks, der ausgelegt ist, Wärme aus der Luftströmung zu entziehen und der Kühlflüssigkeit zuzuführen,
– eine Kühlflüssigkeit führende Anordnung, die ausgelegt ist, dem flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörper und dem Wärmetauscher Kühlflüssigkeit zuzuführen und von ihnen abzuführen,
– ein Ventil, das ausgelegt ist, den Kühlflüssigkeitstrom durch den Wärmetauscher und den Kühlkörper zu regulieren,
– eine Steuereinheit, die geeignet ist, das Ventil anzusteuern und das elektrische Bauteil mit Spannung zu versorgen und von der Spannungsversorgung zu trennen,
– wobei die Steuereinheit ferner eingerichtet ist, ein Einschaltsignal zu erhalten, das der Steuereinheit signalisiert, dass das elektrische Bauteil mit Spannung versorgt werden soll,
– wobei die Steuereinheit ferner eingerichtet ist, bei Erhalt des Einschaltsignals das elektrische Bauteil von der Spannungsversorgung zu trennen oder getrennt zu halten und zunächst die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur im Schaltschrank zu messen und zu überprüfen, ob die Luftfeuchtigkeit über einem vorgegebenen Wert, insbesondere über dem Taupunkt, liegt oder ob die Temperatur unter einem vorgegebenen oder gemessenen Wert liegt, und, falls sich eine der Prüfungen als richtig erweist, das Ventil derart anzusteuern, dass die Kühlflüssigkeit führende Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermindert oder auf einem verminderten Wert zu halten und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortzuführen, und diesen Betriebszustand so lange aufrecht zu erhalten, bis sich zumindest eine der beiden Prüfungen als nicht mehr richtig erweist.

The device for operating an electronic circuit arrangement in a control cabinet, which can convert electrical power greater than 500 W with respect to current intensity, voltage and / or frequency, comprises:

- a control cabinet,
A heat generating electrical component inside the cabinet,
A forced air flow which is designed to cool the electrical component,
- One arranged on the electrical component liquid-flowed heat sink
A heat exchanger in the interior of the cabinet, which is designed to extract heat from the air flow and to supply it to the cooling liquid,
A cooling liquid leading arrangement, which is designed to supply cooling liquid to the liquid-flow-through cooling body and the heat exchanger and to remove them from them,
A valve designed to regulate the flow of cooling fluid through the heat exchanger and the heat sink,
A control unit which is suitable for actuating the valve and for supplying and disconnecting the electrical component from the power supply,
- wherein the control unit is further configured to receive a switch-on signal, which signals the control unit that the electrical component is to be supplied with voltage,
- Wherein the control unit is further configured to disconnect the electrical component from the power supply on receipt of the switch-on signal or kept separate and to first measure the humidity and / or temperature in the cabinet and to check whether the humidity exceeds a predetermined value, in particular the dew point, or whether the temperature is below a predetermined or measured value, and, if one of the tests proves to be correct, to control the valve so that the cooling liquid leading arrangement reduces the supply of cooling fluid to the heat sink or to a reduced value and at the same time to continue the supply of cooling liquid to the heat exchanger, and to maintain this operating condition until at least one of the two tests proves to be no longer correct.

Die Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein im Falle, dass sich keine der Prüfungen als richtig erweisen, oder wenn nur eine Prüfung erfolgt ist, dass diese Prüfung sich als nicht richtig erweist, das Ventil derart zu betätigen, dass in der Kühlflüssigkeit führenden Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermehrt wird. Die Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein, das elektrische Bauteil dann mit Spannung zu versorgen. Die Steuereinheit kann ferner eingerichtet sein, die elektronische Schaltungsanordnung zum Wandeln von Leistung dann mit Strom und Spannung zu versorgen. The control unit can also be set up in the event that none of the tests proves to be correct, or if only one check has been made, that this test proves to be incorrect to actuate the valve such that the supply of in the cooling liquid leading arrangement Coolant is increased to the heat sink. The control unit may be further configured to then supply the electrical component with voltage. The Control unit may be further configured to then supply power and voltage to the electronic circuitry for converting power.

Zur Lösung der Aufgabe kann auch ein Schaltschrank vorgesehen sein, der geeignet und/oder ausgelegt ist für die Aufnahme zumindest einer elektronischen Schaltungsanordnung, die ausgelegt ist, elektrische Leistung größer 500 W in Bezug auf Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz umzuwandeln. Der Schaltschrank weist eine forcierte Luftströmung auf, die ausgelegt ist, ein erstes und/oder ein weiteres Wärme erzeugendes elektrisches oder elektronisches Bauteil zu kühlen. Der Schaltschrank weist weiter eine Kühlflüssigkeit führende Anordnung auf, die geeignet ist, einem flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörper und einem flüssigkeitsdurchströmten Wärmetauscher Kühlflüssigkeit zuzuführen und von ihnen abzuführen. Der flüssigkeitsdurchströmte Kühlkörper ist thermisch mit dem ersten Wärme erzeugenden, elektrischen oder elektronischen Bauteil verbunden. Der Kühlkörper ist geeignet oder ausgelegt, die Wärme vom ersten elektrischen oder elektronischen Bauteil zumindest teilweise der ihn durchströmenden Flüssigkeit zuzuführen. Der Wärmetauscher ist geeignet und/oder ausgelegt Wärme aus der Luftströmung zu entziehen und der ihn durchströmenden Flüssigkeit zuzuführen. Die Bauteile, die Kühlflüssigkeit führende Anordnung und der Wärmetauscher sind im Innern des Schaltschranks angeordnet. Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung weist zumindest ein Ventil, vorzugsweise im Innern des Schaltschranks, auf mit dem die Kühlflüssigkeit führende Anordnung geeignet ist die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper zu vermindern bzw. zu drosseln, insbesondere zu unterbinden und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortzuführen. To achieve the object, a control cabinet can be provided which is suitable and / or designed for receiving at least one electronic circuit arrangement which is designed to convert electrical power greater than 500 W with respect to current intensity, voltage and / or frequency. The control cabinet has a forced air flow, which is designed to cool a first and / or another heat-generating electrical or electronic component. The cabinet further has a cooling liquid leading arrangement, which is adapted to supply a liquid-flowed heat sink and a liquid-flow heat exchanger coolant and remove them. The liquid-flowed heat sink is thermally connected to the first heat-generating, electrical or electronic component. The heat sink is suitable or designed to supply the heat from the first electrical or electronic component at least partially to the liquid flowing through it. The heat exchanger is suitable and / or designed to extract heat from the air flow and to supply it to the liquid flowing through it. The components, the cooling liquid leading arrangement and the heat exchanger are arranged inside the cabinet. The cooling liquid leading arrangement has at least one valve, preferably in the interior of the cabinet, with which the cooling liquid leading arrangement is adapted to reduce the supply of cooling liquid to the heat sink or to throttle, in particular to suppress and at the same time continue the supply of cooling liquid to the heat exchanger.

Das Ventil kann geöffnet sein, dann kann die Kühlflüssigkeit sowohl durch den Kühlkörper fließen als auch durch den Wärmetauscher. Das ist der Betriebszustand im Normalbetrieb, also wenn die elektronische Schaltungsanordnung bestimmungsgemäß Leistung wandelt. Dann erzeugen die elektrischen oder elektronischen Bauteile Wärme, die durch die Luftströmung und durch die Kühlflüssigkeit abgeführt wird. Das Ventil kann in einem zweiten Betriebszustand geschlossen sein und die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper unterbinden. Das kann der Betriebszustand unmittelbar nach dem Einschalten der elektronischen Schaltungsanordnung sein. Der Schaltschrank kann zu Wartungszwecken geöffnet worden sein und anschließend wieder geschlossen worden sein. Die Luftfeuchtigkeit im Innern des Schaltschranks ist hoch. Eine Betauung der Bauteile soll vermieden werden. Besonders gefährdet sind die mittels des Kühlkörpers gekühlten Bauteile. In einem Schaltschrank kann eine Vielzahl solcher Kühlkörper installiert sein. Sie zeichnen sich durch eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit aus. Das bedeutet auch, dass die die Kühlkörper durchströmende Kühlflüssigkeit diese sehr schnell auf die Temperatur der Kühlflüssigkeit abkühlt, wenn die Bauteile keine Wärme erzeugen. Dann besteht ein hohes Risiko für eine Betauung bei einer hohen Luftfeuchtigkeit der vorbeiströmenden feuchten Luft. Dies kann vermieden werden, wenn die Kühlkörper nicht mit der Kühlflüssigkeit durchströmt werden, sondern nur der Wärmetauscher bzw. die Kühlkörper mit deutlich weniger Kühlflüssigkeit durchströmt werden als der Wärmetauscher. Der forcierten Luftströmung wird Wärme im Wärmetauscher entzogen, da der Wärmetauscher mit der zugeführten Kühlflüssigkeit fortführend gekühlt wird. Dadurch wird der Wärmetauscher der kälteste Ort im Innern des Schaltschranks und an ihm wird die forcierte Luftströmung vorbei geführt. Der forcierten Luftströmung wird dabei nicht nur Wärme entzogen, sondern auch Luftfeuchtigkeit, die am Wärmetauscher als Betauung oder Kondensat abfällt. Die Betauung am Wärmetauscher ist unkritisch, weil der Wärmetauscher feuchtigkeitsresistent ausgelegt werden kann. The valve can be open, then the cooling liquid can flow both through the heat sink and through the heat exchanger. This is the operating state in normal operation, that is, when the electronic circuit arrangement converts power as intended. Then, the electrical or electronic components generate heat, which is dissipated by the air flow and by the cooling liquid. The valve may be closed in a second operating state and prevent the supply of cooling fluid to the heat sink. This may be the operating state immediately after switching on the electronic circuit. The control cabinet may have been opened for maintenance purposes and then closed again. The humidity inside the control cabinet is high. A condensation of the components should be avoided. Particularly at risk are the cooled by means of the heat sink components. In a cabinet, a plurality of such heat sink can be installed. They are characterized by a very high thermal conductivity. This also means that the coolant flowing through the heat sink cools this very quickly to the temperature of the cooling liquid when the components do not generate heat. Then there is a high risk of condensation at a high humidity of passing humid air. This can be avoided if the cooling bodies are not flowed through by the cooling liquid, but only the heat exchanger or the cooling bodies are flowed through with significantly less cooling liquid than the heat exchanger. The forced air flow heat is removed in the heat exchanger, since the heat exchanger with the supplied cooling liquid is cooled continuously. As a result, the heat exchanger is the coldest place in the interior of the cabinet and on him the forced air flow is passed. The forced air flow is not only deprived of heat, but also humidity, which drops at the heat exchanger as condensation or condensate. The condensation on the heat exchanger is not critical, because the heat exchanger can be designed moisture resistant.

Es ist möglich das Ventil so einzustellen oder anzusteuern, dass die Durchflussmenge durch den Kühlkörper gedrosselt wird und gegenüber der Durchflussmenge durch den Wärmetauscher vermindert bzw. deutlich vermindert ist. It is possible to set or control the valve so that the flow rate through the heat sink is throttled and reduced or significantly reduced compared to the flow rate through the heat exchanger.

Auf diese Weise kann der ohnehin im Schaltschrank vorhandene Wärmetauscher sowohl zur Kühlung elektrischer oder elektronischer Bauteile als auch zur Entfeuchtung der Luft im Schaltschrank verwendet werden. Es werden keine zusätzlichen elektrischen oder elektronischen Bauteile zur Erwärmung oder Abkühlung von Kühlflüssigkeit und/oder Luftströmung benötigt. In this way, the already existing in the cabinet heat exchanger can be used both for cooling electrical or electronic components as well as for dehumidifying the air in the cabinet. No additional electrical or electronic components are required for heating or cooling cooling liquid and / or air flow.

Zusätzlich kann der Schaltschrank entfeuchtet werden, auch wenn anschließend an den elektrischen oder elektronischen Bauteilen und Komponenten keine Spannungen angeschlossen werden sollen. Damit können andere feuchtigkeitsempfindliche Bauteile vor Zerstörung geschützt werden. In addition, the control cabinet can be dehumidified, even if no voltages are to be connected afterwards to the electrical or electronic components and components. This can protect other moisture-sensitive components from destruction.

Der Wärmetauscher ist ausgelegt große Mengen an Luft zu kühlen und kann daher auch sehr schnell die Luftfeuchtigkeit auf ein Maß herabsetzen, in dem das Risiko der Betauung elektrischer oder elektronischer Bauteile und Komponenten beim Anschluss hoher Spannungen an diese Bauteile und Komponenten gering ist. The heat exchanger is designed to cool large quantities of air and therefore can very quickly reduce the humidity to a level where the risk of condensation of electrical or electronic components and components when connecting high voltages to these components and components is low.

Der Schaltschrank kann zusätzlich eine Tauwasser (Kondenswasser) auffangende Anordnung aufweisen, die geeignet oder ausgelegt ist Tauwasser (Kondenswasser) vom Wärmetauscher aufzunehmen. Das Tauwasser, das durch Betauung am Wärmetauscher abfällt, kann so aufgefangen werden. Insbesondere kann die Tauwasser auffangende Anordnung so ausgelegt und angeordnet sein, dass kein Tauwasser auf elektrische oder elektronische Bauteile oder feuchtigkeitsempfindliche Komponenten tropfen oder fließen kann. The control cabinet may additionally have a condensation (condensate) catching arrangement which is suitable or designed to receive condensation (condensed water) from the heat exchanger. The condensation water, which falls through condensation on the heat exchanger, can thus be collected become. In particular, the dew-water collecting arrangement can be designed and arranged so that no condensation can drip or flow on electrical or electronic components or moisture-sensitive components.

Die Tauwasser (Kondenswasser) auffangende Anordnung kann geeignet oder ausgelegt sein, das Tauwasser (Kondenswasser) außerhalb des Schaltschranks zu führen. The dew-water (condensed water) collecting arrangement may be suitable or designed to guide the condensation (condensation) outside of the cabinet.

Der Schaltschrank kann einen Kühlmittelzuführungs- und einen Kühlmittelabführungsanschluss aufweisen. Damit kann er in einen bestehenden Kühlmittelkreislauf einer Industrieanlage integriert werden. Es ist so auch möglich mehrere Schaltschränke in einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf zu integrieren. The control cabinet may have a coolant supply and a coolant discharge connection. So it can be integrated into an existing coolant circuit of an industrial plant. It is also possible to integrate several cabinets in a common coolant circuit.

Der Schaltschrank kann genau einen Kühlmittelzuführungsanschluss aufweisen. Der Schaltschrank kann alternativ oder zusätzlich genau einen Kühlmittelabführungsanschluss aufweisen. Dann ist die Verteilung des Kühlmittels zum Wärmetauscher und zu dem Kühlkörper unabhängig vom Druckunterschied an mehreren Kühlmittelzuführungsanschlüssen und/oder Kühlmittelabführungsanschlüssen und allein einem Verteilersystem und eventuell einer Steuerung innerhalb des Schaltschranks vorbehalten. Damit können eine Kühlung der Bauteile und eine Entfeuchtung innerhalb des Schaltschranks mit verbesserter Effizienz und Geschwindigkeit und gemäß den Einstellungen der Steuerung innerhalb des Schaltschranks erfolgen. The control cabinet can have exactly one coolant supply connection. The control cabinet may alternatively or additionally have exactly one coolant outlet connection. Then, the distribution of the coolant to the heat exchanger and the heat sink is reserved regardless of the pressure difference at a plurality of coolant supply ports and / or Kühlmittelabführungsanschlüssen and only a distribution system and possibly a controller within the cabinet. This allows cooling of the components and dehumidification within the cabinet with improved efficiency and speed and according to the settings of the controller within the cabinet.

Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung kann zumindest eine Flüssigkeitsverteileranordnung im Innern des Schaltschranks aufweisen. Es können mehrere Kühlkörper vorgesehen sein. Es können mehrere Wärmetauscher vorgesehen sein. Der Durchfluss durch alle Kühlkörper und durch den oder die Wärmetauscher kann individuell geregelt werden. Das erhöht ebenfalls die Effizienz der Kühlung und der Entfeuchtung. The cooling liquid leading arrangement may comprise at least one liquid distribution arrangement inside the cabinet. There may be provided a plurality of heat sinks. There may be provided a plurality of heat exchangers. The flow through all heatsinks and through the heat exchanger or heat exchangers can be controlled individually. This also increases the efficiency of cooling and dehumidification.

Der Schaltschrank kann einen Lüfter zur Aufrechterhaltung der Luftströmung aufweisen. Dann kann im Schaltschrank die Dauer und/oder die Geschwindigkeit der Luftströmung eingestellt werden. Der Lüfter kann insbesondere im Innern des Schaltschranks angeordnet sein. Die Luftströmung kann insbesondere eine ausschließlich im Schaltschrank ausbildende Luftzirkulation sein. Die entfeuchtete Luft hält dann ihre niedrige Luftfeuchtigkeit aufrecht. Außerdem wird das Innere des Schaltschranks vor Schmutz aus der Umgebung geschützt. The control cabinet may have a fan for maintaining the air flow. Then the duration and / or the speed of the air flow can be set in the control cabinet. The fan can be arranged in particular in the interior of the cabinet. In particular, the air flow can be an air circulation that forms exclusively in the control cabinet. The dehumidified air then maintains its low humidity. In addition, the interior of the cabinet is protected from dirt from the environment.

Das Ventil kann durch eine Steuereinheit einstellbar sein. Das Ventil kann insbesondere einen elektrischen Antrieb zum Öffnen und Schließen aufwiesen. Dann kann das Ventil ohne manuellen Eingriff automatisch geöffnet oder geschlossen und evtl. die Durchflussmenge gesteuert werden. The valve can be adjustable by a control unit. The valve may in particular have an electric drive for opening and closing. Then the valve can be automatically opened or closed without manual intervention and possibly the flow rate can be controlled.

Es kann ein Luftfeuchtesensor vorgesehen sein. Insbesondere kann die Steuereinheit mit einem Luftfeuchtesensor verbunden sein. Abhängig von der Luftfeuchtigkeit kann das Ventil geöffnet oder geschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Durchflussmenge gesteuert werden. It may be provided an air humidity sensor. In particular, the control unit may be connected to an air humidity sensor. Depending on the humidity, the valve can be opened or closed. Alternatively or additionally, the flow rate can be controlled.

Es kann ein Sensor zur Messung der Temperatur der Luftströmung vorgesehen sein. Dieser Sensor kann insbesondere mit der Steuereinheit verbunden sein. It may be provided a sensor for measuring the temperature of the air flow. This sensor may in particular be connected to the control unit.

Es kann ein Sensor zur Messung der Temperatur zumindest eines elektrischen oder elektronischen Bauteils vorgesehen sein. Dieser Sensor kann insbesondere mit der Steuereinheit verbunden sein. It may be provided a sensor for measuring the temperature of at least one electrical or electronic component. This sensor may in particular be connected to the control unit.

Abhängig von der Temperaturmessung, insbesondere abhängig vom Temperaturunterschied zwischen der Luftströmung und einem elektronischen Bauteil, kann das Ventil geöffnet oder geschlossen und/oder die Durchflussmenge gesteuert werden. Depending on the temperature measurement, in particular depending on the temperature difference between the air flow and an electronic component, the valve can be opened or closed and / or the flow rate can be controlled.

Insbesondere wenn ein Bauteil kälter ist als der Luftstrom kann das Ventil so angesteuert werden, dass die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper unterbunden oder zumindest stark vermindert oder gedrosselt und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortgeführt wird. In particular, when a component is colder than the air flow, the valve can be controlled so that the supply of cooling liquid to the heat sink prevented or at least greatly reduced or throttled and at the same time the supply of cooling liquid is continued to the heat exchanger.

Temperaturmessung und Luftfeuchtemessung können alternativ oder auch kombiniert und zur Steuerung des Ventils herangezogen werden. Temperature measurement and humidity measurement can alternatively or combined and used to control the valve.

Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung kann einen Durchflussmesser aufweisen. Insbesondere kann dieser mit der Steuereinheit verbunden sein. So kann die Durchflussmenge bestimmt und das Ventil zur effektiven Kühlung und Entfeuchtung gesteuert werden. The cooling liquid leading arrangement may comprise a flow meter. In particular, this may be connected to the control unit. Thus, the flow rate can be determined and the valve controlled for effective cooling and dehumidification.

Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung kann ein weiteres Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil aufweisen. Dadurch kann der Kühlflüssigkeitsstrom durch die Kühlflüssigkeit führende Anordnung ganz unterbunden werden oder auch gesteuert werden. Ein Rückschlagventil kann verhindern, dass Kühlflüssigkeit auf einem unerwünschten Weg durch einen Kühlkörper fließt, wenn die Steuerung das steuerbare Ventil so einstellt, dass die Zuführung der Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermindert oder unterbunden werden soll. The cooling liquid leading arrangement may have another valve, in particular a check valve. As a result, the cooling liquid flow through the cooling liquid leading arrangement can be completely suppressed or controlled. A check valve may prevent coolant from flowing through a heat sink in an undesirable way when the controller sets the controllable valve to reduce or eliminate the supply of cooling fluid to the heat sink.

Zwischen dem Kühlmittelzuführungs- und dem Kühlmittelabführungsanschluss kann ein Druckunterschied von mindestens 0,5 bar anliegen. Insbesondere braucht innerhalb des Schaltschranks keine Pumpe zur Umwälzung der Kühlflüssigkeit vorgesehen werden. Damit kann er in einen bestehenden Kühlmittelkreislauf einer Industrieanlage integriert werden. There may be a pressure difference of at least 0.5 bar between the coolant supply and coolant discharge ports. In particular, no pump for circulating the cooling liquid needs to be provided within the control cabinet. So it can be integrated into an existing coolant circuit of an industrial plant.

Oder mehrere Schaltschränke können in einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf integriert werden. Or multiple cabinets can be integrated into a common coolant circuit.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung in einem Schaltschrank, die elektrische Leistung größer 500 W in Bezug auf Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz umwandeln kann. Im Innern eines Schaltschranks wird ein Wärme erzeugendes, elektrisches Bauteil von einer forcierten Luftströmung gekühlt. Eine Kühlflüssigkeit wird von einer Kühlflüssigkeit führenden Anordnung durch einen Wärmetauscher im Innern eines Schaltschranks geführt. Dabei wird Wärme aus der Luftströmung entzogen und der Kühlflüssigkeit zugeführt. In einem ersten Betriebszustand wird die Kühlflüssigkeit mehrheitlich, insbesondere vollständig durch den Wärmetauscher geführt. In einem zweiten Betriebszustand wird die Kühlflüssigkeit auch durch einen Kühlkörper geführt, der das Wärme erzeugende elektrische Bauteil kühlt. The object is also achieved by a method for operating an electronic circuit arrangement in a control cabinet, which can convert electrical power greater than 500 W in terms of current, voltage and / or frequency. Inside a control cabinet, a heat generating electrical component is cooled by a forced air flow. A cooling liquid is guided by a cooling liquid leading arrangement through a heat exchanger inside a cabinet. In this case, heat is removed from the air flow and fed to the cooling liquid. In a first operating state, the cooling liquid is guided by a majority, in particular completely, through the heat exchanger. In a second operating state, the cooling liquid is also passed through a heat sink, which cools the heat-generating electrical component.

Dabei kann die Steuereinheit in einem ersten Verfahrensschritt ein Einschaltsignal erhalten, um ein elektrisches Bauteil, an dem vor Erhalt des Einschaltsignals keine Spannung anliegt, mit Spannung zu versorgen, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt zunächst die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur im Schaltschrank gemessen wird und in einem dritten nachfolgenden Verfahrensschritt überprüft wird, ob die Luftfeuchtigkeit über einem vorgegebenen Wert, insbesondere über dem Taupunkt liegt, oder ob die Temperatur unter einem vorgegebenen oder gemessenen Wert liegt, und, falls sich eine der Prüfungen als richtig erweist, von der Steuereinheit in einem vierten Verfahrensschritt zumindest ein Ventil im Innern des Schaltschranks derart betätigt wird, dass die Kühlflüssigkeit führende Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermindert oder auf einem verminderten Wert hält und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortführt, und danach das Verfahren beim zweiten Verfahrensschritt fortgeführt wird und während des ersten, zweiten, dritten und vierten Verfahrensschritts keine Spannung an das elektrische Bauteil angelegt wird. In a first method step, the control unit can receive a switch-on signal in order to supply voltage to an electrical component to which no voltage is present before the switch-on signal is received. In a second method step, first the air humidity and / or temperature in the switch cabinet is measured and a third subsequent step, it is checked whether the humidity is above a predetermined value, in particular above the dew point, or if the temperature is below a predetermined or measured value, and, if one of the tests proves correct, from the control unit in a fourth Process step at least one valve is actuated in the interior of the cabinet so that the cooling liquid leading arrangement reduces the supply of cooling liquid to the heat sink or keeps to a reduced value and at the same time continues the supply of cooling liquid to the heat exchanger, u Thereafter, the process in the second process step is continued and during the first, second, third and fourth process steps no voltage is applied to the electrical component.

Das Verfahren nach kann dadurch weitergebildet werden, dass im Falle, dass sich keine der im dritten Verfahrensschritt durchgeführten Prüfungen als richtig erweisen, oder, wenn nur eines von beiden geprüft wird, dass diese Prüfung sich als nicht richtig erweist, von der Steuerung ein zweiter Betriebszustand eingestellt wird, in dem in einem fünften Verfahrensschritt das Ventil derart betätigt wird, dass die Kühlflüssigkeit führende Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper vermehrt wird. The method according to the invention can be further developed by the fact that in the event that none of the tests carried out in the third method step prove to be correct or if only one of them is checked that this test proves to be incorrect, the control system sets a second operating state is adjusted, in which in a fifth method step, the valve is actuated such that the cooling liquid leading arrangement, the supply of cooling liquid is increased to the heat sink.

Das Verfahren nach kann dadurch weitergebildet werden, dass in einem sechsten Verfahrensschritt, der dem fünften Verfahrensschritt nachfolgt oder gleichzeitig zum fünften Verfahrensschritt erfolgt, Spannung an das elektrische Bauteil angelegt wird. The method according to can be further developed by applying voltage to the electrical component in a sixth method step following the fifth method step or simultaneously to the fifth method step.

Das Verfahren kann dadurch dadurch weitergebildet werden, dass in dem sechsten Verfahrensschritt, der dem fünften Verfahrensschritt nachfolgt oder gleichzeitig zum fünften Verfahrensschritt erfolgt, die elektronische Schaltungsanordnung zum Wandeln von Leistung mit Strom und Spannung versorgt wird. The method can be further developed in that in the sixth method step, which follows the fifth method step or takes place simultaneously to the fifth method step, the electronic circuit arrangement for converting power is supplied with current and voltage.

Der Wärmetauscher kann im ersten Betriebszustand der Luftströmung Feuchtigkeit entziehen. The heat exchanger can extract moisture from the air flow in the first operating state.

Die Feuchtigkeit kann vom Innern zum Äußeren des Gehäuses transportiert werden. The moisture can be transported from the inside to the outside of the housing.

Die Luftfeuchtigkeit der Luftströmung kann gemessen werden. The humidity of the air flow can be measured.

Die Temperatur der Luftströmung und/oder der elektrische oder elektronischen Bauteile kann gemessen werden. The temperature of the air flow and / or the electrical or electronic components can be measured.

Ein Ventil kann insbesondere durch eine Steuereinheit eingestellt werden. A valve can be adjusted in particular by a control unit.

Mittels weiterer Ventile kann die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper unterbunden werden. By means of further valves, the supply of cooling liquid to the heat sink can be prevented.

Das Verfahren kann vorsehen, dass im Fall, dass eine Steuereinheit ein Einschaltsignal erhält, um die elektronische Schaltungsanordnung zum Wandeln von Leistung einzuschalten, zuerst die Luftfeuchtigkeit und/oder die Temperatur gemessen wird und bei einer Luftfeuchtigkeit über einem vorgegebenen Wert oder bei einer Temperatur unter einem vorgegebenen oder gemessenen Wert von der Steuerung zuerst der erste Betriebszustand eingestellt wird. The method may provide that, in the event that a control unit receives a turn-on signal to turn on the electronic circuitry for converting power, first the humidity and / or the temperature is measured and at a humidity above a predetermined value or at a temperature below one predetermined or measured value of the controller first the first operating state is set.

Der Vergleich der Temperatur gegen eine gemessene Temperatur ist vorteilhaft, wenn ein Temperaturunterschied zwischen mehreren Orten im Schaltschrank mit mehreren Sensoren gemessen wird. Die Messung der Luftfeuchtigkeit und Temperatur kann genutzt werden um das Risiko einer Betauung von Bauteilen weiter zu minimieren. The comparison of the temperature against a measured temperature is advantageous when a temperature difference between several locations in the control cabinet with multiple sensors is measured. The measurement of humidity and temperature can be used to further minimize the risk of component condensation.

Während des ersten Betriebszustands kann die Luftfeuchtigkeit und/oder die Temperatur gemessen werden und bei einer Luftfeuchtigkeit unter einem vorgegebenen Wert oder bei einer Temperatur über einem vorgegebenen oder gemessenen Wert kann von einer Steuerung der zweite Betriebszustand eingestellt werden. During the first operating state, the air humidity and / or the temperature can be measured, and at a humidity below a predetermined value or at a temperature above a predetermined or measured value, the second operating state can be set by a controller.

Figurenbeschreibung figure description

1 Prinzip eines erfindungsgemäßen Schaltschranks; 1 Principle of a cabinet according to the invention;

2 Prinzip eines erfindungsgemäßen Schaltschranks mit mehreren Ventilen; 2 Principle of a cabinet according to the invention with several valves;

3 Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens; 3 Flowchart with process steps of a method according to the invention;

In 1 ist ein Schaltschrank 2 gezeigt, mit einer elektronischen Schaltungsanordnung 27, die ausgelegt ist elektrische Leistung größer 500 W in Bezug auf Stromstärke, Spannung und/oder Frequenz umzuwandeln. In 1 is a control cabinet 2 shown with electronic circuitry 27 , which is designed to convert electrical power greater than 500 W in terms of current, voltage and / or frequency.

Mittels eines Dreifach-Pfeiles ist eine forcierte Luftströmung 17 angedeutet, die ein erstes Wärme erzeugendes elektrisches oder elektronisches Bauteil 3 und ein weiteres Wärme erzeugendes elektrisches oder elektronisches Bauteil 3a kühlt. In vielen Schaltschränken 2 mit einer oder mehreren elektronischen Schaltungsanordnungen 27 wird eine Vielzahl Wärme erzeugender Bauteile 3, 3a angeordnet sein. Der Übersicht halber ist in 1 nur jeweils ein solches Bauteil gezeigt. Das erste Wärme erzeugende Bauteil 3 ist thermisch an einen Kühlkörper 14 gekoppelt, der von einer Kühlflüssigkeit durchflossen wird. Es handelt sich um ein Bauteil, bei dem die Kühlung durch den Luftstrom 17 alleine nicht ausreichend wäre und es deswegen eine zusätzliche Kühlung über den Kühlkörper 14 erhält. Das Bauteil 3 kann beispielsweise ein Transistor sein. Das Bauteil 3a ist an keinen Kühlkörper gekoppelt, der von einer Kühlflüssigkeit durchflossen wird. Es handelt sich um ein Bauteil, bei dem die Kühlung durch den Luftstrom 17 alleine ausreichend ist. Das Bauteil 3a kann beispielsweise ein Transformator oder ein elektronisches Bauteil mit einem luftgekühlten Kühlkörper sein. By means of a triple arrow is a forced air flow 17 indicated, the first heat generating electrical or electronic component 3 and another heat generating electrical or electronic component 3a cools. In many control cabinets 2 with one or more electronic circuitry 27 becomes a variety of heat generating components 3 . 3a be arranged. For clarity's sake is in 1 only one such component shown. The first heat-generating component 3 is thermal to a heat sink 14 coupled, which is traversed by a cooling liquid. It is a component in which the cooling by the air flow 17 alone would not be sufficient and it therefore an additional cooling over the heat sink 14 receives. The component 3 may be a transistor, for example. The component 3a is not coupled to a heat sink, which is traversed by a cooling liquid. It is a component in which the cooling by the air flow 17 alone is sufficient. The component 3a For example, it may be a transformer or an electronic component with an air-cooled heat sink.

Im Schaltschrank ist eine Kühlflüssigkeit führende Anordnung vorgesehen, die Leitungen, Flüssigkeitsverteileranordnungen 10a, 10b und ein Ventil 8 aufweist. Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung führt dem flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörper 14 und einem flüssigkeitsdurchströmten Wärmetauscher 1 Kühlflüssigkeit zu und von ihnen ab. Die Flussrichtung der Kühlflüssigkeit ist durch die Pfeile 22 gezeigt. An den Flüssigkeitsverteileranordnungen 10a, 10b sind üblicherweise mehrere Kühlkörper angeschlossen. Der Übersicht halber ist in 1 nur ein solcher Kühlkörper 14 gezeigt. In the control cabinet, a cooling liquid leading arrangement is provided, the lines, liquid distributor assemblies 10a . 10b and a valve 8th having. The cooling liquid leading arrangement leads the liquid-flowed heat sink 14 and a liquid-flow heat exchanger 1 Coolant to and from them. The flow direction of the coolant is indicated by the arrows 22 shown. At the liquid distributor assemblies 10a . 10b usually several heatsinks are connected. For clarity's sake is in 1 just such a heat sink 14 shown.

Das Ventil 8 ist so angeordnet, dass es, wenn es geschlossen wird, die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu den Flüssigkeitsverteileranordnungen 10a, 10b und damit zu dem Kühlkörper 14 vermindert oder unterbindet. Die Kühlflüssigkeit kann weiter durch den Wärmetauscher 1 fließen und die Luftströmung 17 abkühlen und zugleich entfeuchten. Tauwasser (Kondenswasser), das sich im Wärmetauscher 1 bildet, wird durch die Tauwasser auffangende Anordnung 12 (Kondensatablauf) aufgefangen und außerhalb des Schaltschranks 2 geführt. The valve 8th is arranged so that when it is closed, the supply of cooling liquid to the liquid distribution assemblies 10a . 10b and thus to the heat sink 14 diminished or prevented. The cooling liquid can continue through the heat exchanger 1 flow and the air flow 17 cool and dehumidify at the same time. Condensation (condensed water), which is in the heat exchanger 1 is formed by the condensation collecting arrangement 12 (Condensate drain) collected and outside the control cabinet 2 guided.

Das Ventil 8 ist durch eine Steuereinheit 20 einstellbar. Das Ventil kann insbesondere einen elektrischen Antrieb 8a zum Öffnen und Schließen aufweisen. So kann das Ventil ohne manuellen Eingriff automatisch geöffnet oder geschlossen und/oder die Durchflussmenge gesteuert werden. Ein Luftfeuchtesensor 24 misst die Luftfeuchtigkeit im Schaltschrank 2. Der Luftfeuchtesensor 24 kann insbesondere im Luftstrom 17 angeordnet sein. Abhängig von der Luftfeuchtigkeit wird das Ventil 8 geöffnet oder geschlossen und/oder die Durchflussmenge gesteuert. Ein Sensor 21d zur Messung der Temperatur der Luftströmung 17 ist im Schaltschrank 2 angeordnet. Ein weiterer Sensor 21a zur Messung der Temperatur des ersten Bauteils 3 ist vorgesehen. Ein weiterer Sensor 21b zur Messung der Temperatur des Kühlkörpers 14 ist vorgesehen. Ein weiterer Sensor 21c zur Messung der Temperatur des weiteren Bauteils 3a ist vorgesehen. Alle Sensoren sind mit der Steuereinheit 20 verbunden. Abhängig von der Temperaturmessung, insbesondere abhängig vom Temperaturunterschied zwischen der Luftströmung 17 und einem Bauteil 3, 3a oder einem Kühlkörper 14 kann das Ventil geöffnet oder geschlossen und evtl. die Durchflussmenge gesteuert werden. The valve 8th is through a control unit 20 adjustable. The valve can in particular an electric drive 8a to open and close. Thus, the valve can be automatically opened or closed without manual intervention and / or the flow rate can be controlled. An air humidity sensor 24 measures the humidity in the control cabinet 2 , The humidity sensor 24 especially in airflow 17 be arranged. Depending on the humidity, the valve becomes 8th opened or closed and / or the flow rate controlled. A sensor 21d for measuring the temperature of the air flow 17 is in the control cabinet 2 arranged. Another sensor 21a for measuring the temperature of the first component 3 is planned. Another sensor 21b for measuring the temperature of the heat sink 14 is planned. Another sensor 21c for measuring the temperature of the further component 3a is planned. All sensors are with the control unit 20 connected. Depending on the temperature measurement, in particular depending on the temperature difference between the air flow 17 and a component 3 . 3a or a heat sink 14 the valve can be opened or closed and possibly the flow rate controlled.

Insbesondere wenn Bauteile oder Kühlkörper kälter sind als der Luftstrom kann das Ventil so angesteuert werden, dass die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper unterbunden oder zumindest stark vermindert bzw. gedrosselt und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher fortgeführt wird. Die Kühlflüssigkeit führende Anordnung weist mehrere Durchflussmesser 23a, 23b, 23c auf. Diese sind mit der Steuereinheit 20 verbunden. So kann die Durchflussmenge bestimmt werden und das Ventil 8 zur noch effektiveren Kühlung und Entfeuchtung gesteuert werden. In particular, when components or heat sink are colder than the air flow, the valve can be controlled so that the supply of cooling liquid to the heat sink prevented or at least greatly reduced or throttled and at the same time the supply of cooling liquid is continued to the heat exchanger. The cooling liquid leading arrangement has a plurality of flow meters 23a . 23b . 23c on. These are with the control unit 20 connected. So the flow rate can be determined and the valve 8th be controlled for even more effective cooling and dehumidification.

Der Schaltschrank 2 weist genau einen Kühlmittelzuführungsanschluss 18 und genau einen Kühlmittelabführungsanschluss 19 auf. Dies sind die Anschlüsse an die Kühlflüssigkeit führende Anordnung im Schaltschrank 2. Zwischen dem Kühlmittelzuführungsanschluss 18 und dem Kühlmittelabführungsanschluss 19 kann ein Druckunterschied von mindestens 0,5 bar, vorzugsweise 1 bar, oder besonders bevorzugt 2 bar anliegen. Innerhalb des Schaltschranks 2 ist keine Pumpe zur Umwälzung der Kühlflüssigkeit vorgesehen. The control cabinet 2 has exactly one coolant supply port 18 and exactly one coolant discharge port 19 on. These are the connections to the cooling liquid leading arrangement in the control cabinet 2 , Between the coolant supply port 18 and the Coolant discharge port 19 may be a pressure difference of at least 0.5 bar, preferably 1 bar, or more preferably 2 bar present. Inside the cabinet 2 No pump is provided to circulate the coolant.

Im Schaltschrank 2 sind ein oder mehrere Lüfter 9 zur Aufrechterhaltung der Luftströmung 17 angeordnet. So kann im Schaltschrank die Dauer und Geschwindigkeit der Luftströmung eingestellt werden. Der oder die Lüfter 9 sind im Innern des Schaltschranks angeordnet. Der oder die Lüfter 9 können auch im Wärmetauscher 1 angeordnet sein. Sie setzen einen großen Teil oder die gesamte Luftmenge im Innern des Schaltschranks 2 in Bewegung. Durch die gezielte Luftführung wird die Luftströmung 17 durch den Wärmetauscher 1 geleitet. Hierdurch wird die Luft auf das oder in die Nähe des thermischen Niveaus des Kühlwassereintritts 18 abgekühlt, was zum Auskondensieren der Luftfeuchtigkeit im Wärmetauscher 1 führt. Die ausfallende Luftfeuchtigkeit wird über einen Kondensatablauf 12 außerhalb des Schaltschranks 2 geführt. Die Luftströmung 17 ist eine Luftzirkulation, die sich ausschließlich im Schaltschrank ausbildet. Die entfeuchtete Luft hält so ihre niedrige Luftfeuchtigkeit. Außerdem wird das Innere des Schaltschranks vor Schmutz aus der Umgebung geschützt. In the control cabinet 2 are one or more fans 9 to maintain the airflow 17 arranged. Thus, the duration and speed of the air flow can be set in the control cabinet. The fan (s) 9 are located inside the control cabinet. The fan (s) 9 can also be used in the heat exchanger 1 be arranged. They put a large part or the entire amount of air inside the control cabinet 2 moving. Due to the targeted air flow, the air flow 17 through the heat exchanger 1 directed. As a result, the air is at or near the thermal level of the cooling water inlet 18 cooled, resulting in the condensation of humidity in the heat exchanger 1 leads. The precipitating humidity is via a condensate drain 12 outside the cabinet 2 guided. The air flow 17 is an air circulation that develops exclusively in the control cabinet. The dehumidified air keeps its low humidity. In addition, the interior of the cabinet is protected from dirt from the environment.

In 2 ist ein Schaltschrank 2 mit einer veränderten Kühlflüssigkeit führenden Anordnung gezeigt. Auf die Darstellung der Sensoren und Messaufnehmer wurde zum Zwecke der Übersichtlichkeit verzichtet. Der Wärmetauscher 1 ist an die Flüssigkeitsverteileranordnungen 10a, 10b angeschlossen. Damit werden zusätzliche Ventile 28, 29 benötigt. Diese müssen aber von der Steuerung 20 angesteuert werden. Wird das Ventil 8 geschlossen, so kann die Kühlflüssigkeit über ein Ventil 28, das insbesondere ein Bypass-Magnetventil sein kann, umgeleitet werden. Das Rückschlagventil 29 zwischen Wärmetauscher 1 und Flüssigkeitsverteileranordnungen 10a verhindert, dass Kühlflüssigkeit auf einem unerwünschten Weg durch einen Kühlkörper fließt, wenn die Steuerung das steuerbare Ventil 8 verschließt. In 2 is a control cabinet 2 shown with a modified cooling liquid leading arrangement. The representation of the sensors and sensors has been omitted for the sake of clarity. The heat exchanger 1 is to the liquid distributor assemblies 10a . 10b connected. This will be additional valves 28 . 29 needed. But these must be from the controller 20 be controlled. Will the valve 8th closed, so the cooling liquid through a valve 28 , which in particular may be a bypass solenoid valve, are diverted. The check valve 29 between heat exchangers 1 and liquid distributor assemblies 10a prevents coolant from flowing through a heat sink in an undesirable way when the controller is the controllable valve 8th closes.

In 3 ist ein Ablaufdiagramm gezeigt, das die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen soll. In Verfahrensschritt 31 erhält die Steuereinheit 20 ein Einschaltsignal. Das bedeutet, ihr wird durch den Benutzer oder durch eine übergeordnete Steuerung ein Einschaltbefehl gegeben, um die elektronische Schaltungsanordnung zum Wandeln von Leistung einzuschalten. Das kann aus dem ausgeschalteten Zustand oder aus einem Standby Zustand erfolgen. Beide Zustände zeichnen sich dadurch aus, dass in ihnen keine Spannungen an durch Betauung gefährdeten Komponenten oder Bauteilen anliegen. Anders als bei herkömmlichen elektronischen Schaltungsanordnungen wird nun zunächst keine Spannung auf solche Bauteile oder Komponenten geschaltet, sondern in einem nachfolgenden Verfahrensschritt 32 zunächst die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur an einem oder verschiedenen Orten im Schaltschrank 2 gemessen. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt 33 wird überprüft, ob die Luftfeuchtigkeit über einem vorgegebenen Wert insbesondere über dem Taupunkt liegt oder ob die Temperatur unter einem vorgegebenen oder gemessenen Wert insbesondere ob die Temperatur des Luftstroms unter der Temperatur eines Bauteils 3, 3a oder eines Kühlkörpers 14 liegt. Ist eines der beiden der Fall, so wird von der Steuerung der erste Betriebszustand eingestellt. Das kann zum Beispiel bedeuten, dass das Ventil 8 in einem weiteren Verfahrensschritt 34 geschlossen wird. Gemäß einer Anordnung, wie sie in 2 gezeigt ist, würde das bedeuten, dass das Bypass-Magnetventil 28 nun das kalte Kühlwasser vor dem Ventil 8 abgreift und es durch den Wärmetauscher 1 des Schaltschrankes 2 leitet. Hierdurch wird der Wärmetauscher 1 zum kältesten Ort im Schaltschrank 2. Danach werden der Verfahrensschritt 32 und der ihm nachfolgende Verfahrensschritt 33 durchgeführt. In 3 a flow chart is shown which is intended to illustrate the method steps of the method according to the invention. In process step 31 receives the control unit 20 a switch-on signal. That is, it is given a power-on command by the user or by a higher level controller to turn on the electronic power conversion circuitry. This can be done from the off state or from a standby state. Both states are characterized by the fact that they are not subject to any stresses on components or components that are at risk of condensation. Unlike conventional electronic circuit arrangements, no voltage is initially switched to such components or components, but in a subsequent method step 32 First, the humidity and / or temperature at one or several locations in the control cabinet 2 measured. In a subsequent process step 33 It is checked whether the humidity is above a predetermined value, in particular above the dew point or whether the temperature below a predetermined or measured value, in particular whether the temperature of the air flow below the temperature of a component 3 . 3a or a heat sink 14 lies. If one of the two is the case, then the controller sets the first operating state. That may mean, for example, that the valve 8th in a further process step 34 is closed. According to an arrangement as in 2 shown, that would mean that the bypass solenoid valve 28 now the cold cooling water in front of the valve 8th picks it up and through the heat exchanger 1 of the control cabinet 2 passes. This will cause the heat exchanger 1 to the coldest place in the control cabinet 2 , Thereafter, the process step 32 and the subsequent process step 33 carried out.

Ergibt die Prüfung in Verfahrensschritt 33, dass beides nicht der Fall ist, oder, wenn nur eines von beiden geprüft wird, dass diese Prüfung nicht der Fall ist, so wird von der Steuerung 20 der zweite Betriebszustand eingestellt. Das kann zum Beispiel bedeuten, dass das Ventil 8 in einem weiteren Verfahrensschritt 35 geöffnet wird. In einem weiteren Verfahrensschritt 36 wird dann die elektronische Schaltungsanordnung zum Wandeln von Leistung mit Strom und Spannung versorgt. Returns the test in process step 33 that either is not the case, or if only one of them is checked that this check is not the case, then the controller will 20 the second operating state is set. That may mean, for example, that the valve 8th in a further process step 35 is opened. In a further process step 36 Then, the electronic circuit for supplying power is supplied with power and voltage.

Nach Verfahrensschritt 36 kann optional weiter die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur z.B. der Luftströmung 17 gemessen werden, um gegebenenfalls auch während dem Betrieb die Luftfeuchtigkeit herabsetzen zu können. Das ist mit dem gestrichelten Pfeil von Verfahrensschritt 36 zu Verfahrensschritt 32 angedeutet. After process step 36 Optionally, the humidity and / or temperature of the air flow, for example, can continue 17 be measured in order to possibly reduce the humidity during operation can. This is with the dotted arrow of process step 36 to process step 32 indicated.

Es ist ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Schaltungsanordnung 27 in einem Schaltschrank 2 beschrieben, bei dem im Innern eines Schaltschranks 2 ein Wärme erzeugendes elektrisches Bauteil 3 von einer forcierten Luftströmung 17 gekühlt wird, wobei eine Kühlflüssigkeit von einer Kühlflüssigkeit führenden Anordnung durch einen Wärmetauscher 1 geführt wird und dabei Wärme aus der Luftströmung 17 entzogen und der Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Wenn die Steuereinheit 20 ein Einschaltsignal erhält, um das elektrische Bauteil, an dem vor Erhalt des Einschaltsignals keine Spannung anliegt, mit Spannung zu versorgen, wird zunächst keine Spannung an das elektrische Bauteil 3 angelegt sondern zunächst die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur gemessen und überprüft, ob die Luftfeuchtigkeit über dem Taupunkt liegt. Falls ja, wird von der Steuereinheit 20 zumindest ein Ventil 8 im Innern des Schaltschranks 2 derart betätigt, dass die Kühlflüssigkeit führende Anordnung die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Kühlkörper 14 vermindert und gleichzeitig die Zuführung von Kühlflüssigkeit zum Wärmetauscher 1 fortführt, um so der Luftströmung 17 ausreichend Feuchtigkeit zu entziehen, bevor Spannung an das elektrische Bauteil 3 angelegt wird. It is a method of operating an electronic circuit 27 in a control cabinet 2 described in which inside a cabinet 2 a heat generating electrical component 3 from a forced air flow 17 is cooled, wherein a cooling liquid from a cooling liquid leading arrangement through a heat exchanger 1 is guided and thereby heat from the air flow 17 withdrawn and the cooling liquid is supplied. If the control unit 20 receives a turn-on, in order to supply voltage to the electrical component to which there is no voltage before receiving the turn-on signal, initially no voltage is applied to the electrical component 3 but first measured the humidity and / or temperature and checks if the humidity is above the dew point. If so, will be from the control unit 20 at least one valve 8th inside the control cabinet 2 actuated such that the cooling liquid leading arrangement, the supply of cooling liquid to the heat sink 14 reduces and at the same time the supply of cooling liquid to the heat exchanger 1 continues so the air flow 17 to remove enough moisture before applying voltage to the electrical component 3 is created.

Claims

Method for operating an electronic circuit arrangement ( 27 ) in a control cabinet ( 2 ), which can convert electrical power greater than 500 W in terms of current, voltage and / or frequency, in which inside a control cabinet ( 2 ) a heat generating electrical component ( 3 ) of a forced air flow ( 17 ) is cooled, wherein a cooling liquid from a cooling liquid leading arrangement by a heat exchanger ( 1 ) inside a control cabinet ( 2 ) and thereby heat from the air flow ( 17 ) and the cooling liquid is supplied, wherein in a first operating state, the cooling liquid majority, in particular completely through the heat exchanger ( 1 ) is guided and in a second operating state, the cooling liquid through a heat sink ( 14 ) is guided, the heat generating electrical component ( 3 ), wherein a control unit ( 20 ) in a first process step ( 31 ) a turn-on signal is received around the electrical component ( 3 ), to which no voltage is applied before receipt of the switch-on signal, wherein in a second method step ( 32 ) first the humidity and / or temperature in the control cabinet ( 2 ) and in a third subsequent process step ( 33 ), it is checked whether the humidity is above a predetermined value, in particular above the dew point, or if the temperature is below a predetermined or measured value, and, if one of the tests proves correct, from the control unit ( 20 ) in a fourth process step ( 34 ) at least one valve ( 8th ) inside the control cabinet ( 2 ) is actuated such that the cooling liquid leading arrangement the supply of cooling liquid to the heat sink ( 14 ) or at a reduced value and at the same time the supply of cooling liquid to the heat exchanger ( 1 ) and then the process in the second process step ( 32 ) and during the first, second, third and fourth procedural steps ( 31 - 34 ) no voltage to the electrical component ( 3 ) is created.

A method according to claim 1, wherein in the event that none of the steps in the third step ( 33 ), or, if only one of them is checked to prove that this test proves not to be correct, a second operating status is set by the control, in which, in a fifth step ( 35 ) the valve ( 8th ) is actuated such that the cooling liquid leading arrangement the supply of cooling liquid to the heat sink ( 14 ) is increased.

Method according to claim 2, wherein in a sixth method step ( 36 ), the fifth step ( 35 ) or simultaneously to the fifth process step ( 35 ), voltage to the electrical component ( 3 ) is created.

Method according to claim 2 or 3, wherein in a sixth method step ( 36 ), the fifth step ( 35 ) or simultaneously to the fifth process step ( 35 ), the electronic circuitry is supplied with power and voltage to convert power.

Method according to one of claims 1 to 4, wherein the heat exchanger ( 1 ) in the first operating state of the air flow ( 17 ) Removes moisture.

Device for operating electronic circuitry ( 27 ) in a control cabinet ( 2 ), which can convert electrical power greater than 500 W in terms of current, voltage and / or frequency, comprising: - a control cabinet ( 2 ) - a heat generating electrical component ( 3 ) inside the control cabinet ( 2 ), - a forced air flow ( 17 ), which is designed the electrical component ( 3 ), - one on the electrical component ( 3 ) arranged liquid-flow heat sink ( 14 ) - a heat exchanger ( 1 ) inside the control cabinet ( 2 ), which is designed heat from the air flow ( 17 ) and to supply the cooling liquid, - a cooling liquid leading arrangement, which is designed for the liquid-flow-through heat sink ( 14 ) and the heat exchanger ( 1 ) To supply and discharge cooling liquid, - a valve ( 8th ), which is designed, the cooling liquid flow through the heat exchanger ( 1 ) and the heat sink ( 14 ), - a control unit ( 20 ), which is suitable for the valve ( 8th ) and the electrical component ( 3 ) and to disconnect from the power supply, - wherein the control unit ( 20 ) is further arranged to receive a switch-on signal, which the control unit ( 20 ) signals that the electrical component ( 3 ) is to be supplied with voltage, - wherein the control unit ( 20 ) is further arranged, upon receipt of the switch-on the electrical component ( 3 ) to be disconnected from the power supply or kept separate and first the humidity and / or temperature in the control cabinet ( 2 ) too measure and verify that the humidity is above a predetermined value, in particular above the dew point or if the temperature is below a predetermined or measured value, and if one of the tests proves correct, 8th ) to control such that the cooling liquid leading arrangement the supply of cooling liquid to the heat sink ( 14 ), or at the same time keeping the supply of cooling liquid to the heat exchanger ( 1 ) and to maintain this operating state until at least one of the two tests proves to be no longer correct.

Apparatus according to claim 6, wherein the control unit ( 20 ), in the event that none of the examinations proves to be correct, or if only one test has been carried out that this test proves to be incorrect, 8th ) in such a way that in the cooling liquid leading arrangement the supply of cooling liquid to the heat sink ( 14 ) is increased.

Apparatus according to claim 7, wherein the control unit ( 20 ) is further arranged, the electrical component ( 3 ) with voltage.

Apparatus according to claim 7 or 8, wherein the control unit ( 20 ) is further arranged, the electronic circuitry ( 27 ) to provide power and voltage to convert power.