DE1263191B

DE1263191B - Dry rectifier arrangement

Info

Publication number: DE1263191B
Application number: DE1962S0081384
Authority: DE
Inventors: Arnim Schimmer
Original assignee: ELEKTRONIK MBH; Semikron GmbH and Co KG
Current assignee: ELEKTRONIK MBH; Semikron GmbH and Co KG
Priority date: 1962-09-10
Filing date: 1962-09-10
Publication date: 1968-03-14

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES VMV^ PATENTAMT Int. Cl.: FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN VMV ^ PATENT OFFICE Int. Cl .:

HOIlHOIl

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche KL: 21g-11/02German KL: 21g-11/02

Nummer: 1263191Number: 1263191

Aktenzeichen: S 81384 VIII c/21 gFile number: S 81384 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 10. September 1962 Filing date: September 10, 1962

Auslegetag: 14. März 1968Opening day: March 14, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Trockengleichrichter-Anordnung, bei der lochlose, rechteckige Gleichrichterplatten oder Stapel aus solchen Gleichrichterplatten mit Kontaktbauteilen und Druckfederkörpern in einem geschlossenen, von einem Blechmantel umhüllten Isolierstoffrahmen angeordnet sind. Gemäß der USA.-Patentschrift 1866 351 sind Trockengleichrichter-Anordnungen bekannt, bei denen ein aus Gleiehrichterplatten und Kontaktblechen im Wechsel geschichteter Stapel in eine mit entsprechenden Aussparungen versehene Grundplatte eingesteckt und an seinem Umfang von einem rohrförmigen, aus Kunststoff oder Metall bestehenden Hüllkörper umgeben ist. Für einen mechanisch festen Aufbau dieser Anordnung und zur elektrischen Isolierung ist der Zwischenraum zwischen Stapel und Hüllkörper mit einer aus Asbest und Pech bestehenden Isoliermasse ausgegossen. Dieser Aufbau schränkt die Ableitung der in den Gleichrichterplatten entstehenden Verlustleistungswärme wesentlich ein und läßt außerdem nicht erkennen, auf welche Weise ein gleichmäßiger Kontaktdruck zwischen den aufeinanderfolgenden Platten des Stapels erzielt ist.The invention relates to a dry rectifier arrangement, in the case of perforated, rectangular rectifier plates or stacks of such rectifier plates with contact components and compression spring bodies in a closed sheet metal jacket enveloped insulating frame are arranged. According to U.S. Patent 1866,351 Dry rectifier arrangements are known in which one of rectifier plates and contact plates Alternating stacked stacks in a base plate provided with corresponding recesses inserted and on its circumference of a tubular, made of plastic or metal Enveloping body is surrounded. For a mechanically solid structure of this arrangement and for the electrical Insulation is the space between the stack and the enveloping body with one made of asbestos and pitch Poured insulating compound. This structure restricts the dissipation of those arising in the rectifier plates Dissipation heat and also does not reveal in which way uniform contact pressure between the successive plates of the stack is achieved.

Des weiteren sind aus der deutschen Auslegeschrift 1035 781 Trockengleichrichter-Anordnungen bekannt, bei denen in zwei in einem Isolierstoffkörper nebeneinander angeordneten Kammern je ein Gleichrichterplattenstapel untergebracht ist. Bei dieser Ausführungsform bereitet es gewisse Schwierigkeiten, die Stapel gegenseitig und auch mit äußeren Stromleitungsanschlüssen in gewünschter Weise zu kontaktieren. Außerdem erscheint die Ableitung der in den mittleren Platten jedes Stapels entstehenden Verlustleistungswärme nicht in gewünschter Weise gewährleistet. Furthermore, from the German Auslegeschrift 1035 781 dry rectifier arrangements are known, in which in two chambers arranged next to one another in an insulating body, one rectifier plate stack each is housed. In this embodiment, there are certain difficulties that Stack to contact each other and also with external power line connections in the desired manner. In addition, the dissipation of the heat dissipated in the middle plates of each stack appears not guaranteed in the desired way.

Andere bekannte Trockengleichrichter-Anordnungen (deutsche Auslegeschrift 1063 714) weisen in je einem Ausschnitt eines plattenförmigen Isolierstoffrahmens einen senkrecht zur Rahmenebene angeordneten Gleichrichterplattenstapel auf. Dieser Aufbau ist von einem U-förmigen Blechteil auf allen Längsseiten umschlossen. Bei unterschiedlichen Gleichrichterschaltungen mit mehreren elektrischen Zweigen liefern diese Anordnungen jedoch keinen übersichtlichen Stapelaufbau. Bezüglich der Verlustleistungswärme in den mittleren Platten jedes Stapels bestehen die gleichen Einschränkungen wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung, und weiterhin erscheinen die für den Aufbau erforderlichen Bauteile teilweise sehr aufwendig.Other known dry rectifier arrangements (German Auslegeschrift 1063 714) have in each a section of a plate-shaped insulating frame arranged perpendicular to the frame plane Rectifier plate stack on. This structure is made of a U-shaped sheet metal part on all long sides enclosed. With different rectifier circuits with several electrical branches however, these arrangements do not provide a clear stack structure. Regarding the heat dissipation in the middle plates of each stack there are the same restrictions as in the the arrangement described above, and the components required for the construction also appear sometimes very expensive.

Schließlich ist in der deutschen Auslegeschrift 1031426 ein Verfahren zur Herstellung einer Trok-Trockengleichrichter-Anordnung Finally, in the German Auslegeschrift 1031426 a method for producing a Trok / dry rectifier arrangement is

Anmelder:Applicant:

Semikron, Gesellschaft für GleichrichterbauSemikron, society for rectifier construction

und Elektronik m. b. H.,and electronics m. b. H.,

8500 Nürnberg, Kapellenstr. 2-48500 Nuremberg, Kapellenstr. 2-4

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Arnim Schimmer, 8500 NürnbergArnim Schimmer, 8500 Nuremberg

kengleichrichtereinheit mit einem Stapel aus Gleichrichtertabletten und Anschlußteilen bekanntgeworden, bei welchem die als Anschlußfahne dienendenA rectifier unit with a stack of rectifier tablets and connection parts become known, in which the serving as a terminal lug

so Abschnitte der Anschlußbauteile, in geeigneter Weise fest verbunden, eine Lehre zum Einfügen von Gleichrichtertabletten geben und bei dem die zusammengefügten und eine Gleichrichteranordnung bildenden Bauteile durch Tauchen oder Spritzen mit einer geeigneten Masse allseitig dicht umschlossen werden. Die Belastungsfähigkeit der nach dem bekannten Verfahren hergestellten Trockengleichrichter-Anordnungen ist jedoch durch die Art der Umhüllung sehr beschränkt. Außerdem erscheint ein Aufbau einer Trockengleichrichtereinheit für höhere Betriebsspannungen durch Stapelung einer größeren Anzahl von Gleichrichtertabletten äußerst schwierig.so sections of the connecting components, in an appropriate manner firmly connected, a gauge for inserting rectifier tablets give and in which the assembled and forming a rectifier arrangement Components are tightly enclosed on all sides by dipping or spraying with a suitable compound. the Load capacity of the dry rectifier arrangements manufactured according to the known method however, it is very limited by the type of envelope. In addition, a structure of a Dry rectifier unit for higher operating voltages by stacking a larger number of Rectifier tablets extremely difficult.

Die Trockengleichrichter-Anordnung nach der vorliegenden Erfindung weist die den bekannten An-Ordnungen anhaftenden Nachteile nicht auf. Sie zeigt einen überraschend einfachen Aufbau zur Erzielung beliebiger Gleichrichterschaltungen unter Verwendung von besonders wirtschaftlichen Bauteilen und gewährleistet für alle Gleichrichterplatten eine gleichmäßig gute Ableitung der Verlustwärme.The dry rectifier arrangement according to the present invention has that of the known arrangements inherent disadvantages do not arise. It shows a surprisingly simple structure for achieving it any rectifier circuits using particularly economical components and ensures a uniformly good dissipation of the heat loss for all rectifier plates.

Die Erfindung besteht darin, daß der Isolierstoffrahmen eine plattenförmige Ausbildung mit rechteckförmigem Ausschnitt aufweist, dessen Länge der Gesamtlänge des oder der Gleichrichterplattenstapel entspricht und in dem die Gleichrichterplattenstapel so eingefügt sind, daß über die einander gegenüberliegenden Kanten jeder Gleichrichterplatte eine gute Ableitung der Verlustleistungswärme an die metallische Ummantelung gegeben ist, daß der oder die Gleichrichterplattenstapel mit ihrer Achse parallel zu einer Seitenkante des Isolierstoffrahmens angeordnet und an jeder ihrer Stirnflächen gegenseitig und/oderThe invention consists in that the insulating frame has a plate-shaped design with a rectangular shape Has cutout, the length of which is the total length of the rectifier plate or stacks corresponds and in which the rectifier plate stacks are inserted so that over the opposite Edges of each rectifier plate provide a good dissipation of the heat dissipation to the metallic casing that the or the Rectifier plate stack arranged with its axis parallel to a side edge of the insulating frame and on each of their end faces mutually and / or

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zwischen den zugeordneten Innenflächen des Isolierstoffrahmens mittels Druckfederkörper gehaltert sind, daß der Isolierstoffrahmen an einander gegenüberliegenden Innenflächen senkrecht zur Rahmenebene verlaufende, nutenförmige Aussparungen zur Aufnähme von Kontaktblechen aufweist und daß bedarfsweise durch Anzahl und gegenseitigen Abstand der nutenförmigen Aussparungen 'die Unterteilung des oder der im Isolierstoffrahmen angeordneten Gleichrichterplattenstapel in elektrische Zweige einer gewünschten Gleichrichterschaltung vorgegeben ist.are held between the assigned inner surfaces of the insulating frame by means of compression spring bodies, that the insulating frame on opposite inner surfaces perpendicular to the frame plane has running, groove-shaped recesses for receiving contact plates and that, if necessary through the number and mutual spacing of the groove-shaped recesses' the subdivision of the rectifier plate stack or stacks arranged in the insulating material frame into electrical branches of a desired rectifier circuit is specified.

An Hand der Darstellungen in den F i g. 1 bis 3 sind Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Trockengleichrichter-Anordnung aufgezeigt und erläutert.On the basis of the representations in FIGS. 1 to 3 are the structure and mode of operation of the invention Dry rectifier arrangement shown and explained.

In Fig. 1 stellen 1 und 2 Unter- und Oberteil eines rechteckigen Isolierstoffrahmens dar mit einer gesamten Dicke gleich der Höhe des Gleichrichterplattenstapels. Beide Teilet, 2 des Isolierstoffrahmens weisen gegenseitig übereinstimmend je einen rechteckigen Ausschnitt 4 auf, dessen Ausdehnungen der Breite der Gleichrichterplatten 3 und der Länge des oder der Gleichrichterplattenstapel entsprechen. Gegenüberliegende Flächen der Ausschnitte 4 sind in übereinstimmender Weise mit nutenförmigen Aussparungen 5 versehen, die zur Einfügung von Kontaktblechen 8 diesen angepaßt ausgebildet sind und deren Anzahl und gegenseitiger Abstand durch Anzahl und Anordnung der Kontaktbleche im Stapel der !gewünschten Gleichrichterschaltung bestimmt sind. In wenigstens einem Teil des Isolierstoffrahmens, bei ungleicher Dicke der beiden Teile 1, 2 vorzugsweise im dickeren Teil, sind auf der dem anderen Teil zugewandten Fläche durchgehende, jeweils die nutenförmigen Aussparungen einer Innenfläche des rechteckigen Ausschnitts 4 und die beiden Stirnflächen des Isolierstoffrahmens verbindende Längsschlitze 9 vorgesehen, die den Anschlußfahnen 7 der Kontaktbleche 8 angepaßt ausgebildet sind und in denen die Anschlußfahnen 7 gehaltert und nach außen geführt sind. An ihrer jeweils der Anschlußfahne gegenüberliegenden Kante weisen die Kontaktbleche eine Aussparung 10 auf, die beim Einsatz der Gleichrichteranordnung eine gegenüber weiteren Kontaktblechen mit anderem elektrischem Potential ausreichend isolierte Führung von Anschlußfahnen 7 ■an den Längsschlitzen 9 gewährleistet. Je nach Ausbildung der beiden Teile 1, 2 des Isolierstoffrahmens und dadurch bestimmter Anordnung der Längsschlitze 9 sind die Anschlußfahnen 7 symmetrisch oder unsymmetrisch zur entsprechenden Mittellinie der Kontaktbleche angeordnet.In Fig. 1, 1 and 2 represent the lower and upper part of a rectangular insulating frame with a total thickness equal to the height of the rectifier plate stack. Both parts, 2 of the insulating frame mutually coincide each with a rectangular cutout 4, the dimensions of which correspond to the width of the rectifier plates 3 and the length of the rectifier plate stack or stacks. Opposite surfaces of the cutouts 4 are in a matching manner with groove-shaped recesses 5 provided, which are designed to be adapted to the insertion of contact plates 8 and their number and mutual distance through the number and arrangement of the contact plates in the stack the! desired rectifier circuit are determined. In at least one part of the insulating frame, if the two parts 1, 2 are unequal in thickness, preferably in the thicker part, are on the other Partly facing surface continuous, in each case the groove-shaped recesses of an inner surface of the rectangular cutout 4 and the two end faces of the insulating frame connecting longitudinal slots 9 provided, which are adapted to the terminal lugs 7 of the contact plates 8 and in which the terminal lugs 7 are held and led to the outside. On their respective connecting lugs opposite edge, the contact plates have a recess 10, which when using the Rectifier arrangement compared to other contact plates with a different electrical potential Sufficiently insulated guidance of terminal lugs 7 ■ on the longitudinal slots 9 guaranteed. Depending on the training of the two parts 1, 2 of the insulating frame and thereby a certain arrangement of the longitudinal slots 9, the terminal lugs 7 are symmetrical or asymmetrical to the corresponding center line the contact plates arranged.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei Stapel von Gleichrichterplatten 3 und drei Kontaktbleche 8 mit entsprechenden Anschlußfahnen 7 'aufgezeigt. Zwischen wenigstens einer Stirnfläche des Gleichrichterplattenstapels und dem daran anschließenden Kontaktblech ist eine Druckfeder 11 eingefügt. Zur elektrisch isolierten Anordnung des Gleichrichterplattenstapels gegenüber der metallischen Umhüllung ist an den beiden freien Längsseiten des Stapels je eine Isolierstoff-Folie 12 vorgesehen. Eine plane Metallplatte 13 und ein U-förmiges metallisches Bauteil 14 dienen zur Ummantelung der aus Gleichrichterplattenstapel und Isolierstoffrahmen bestehenden Anordnung. Der Isolierstoffrahmen 1, 2 weist an seinen Stirnflächen seitliche Ansätze 16 auf, und die Metallplatte 13 ist mit Ansätzen 17 an ihren Schmalseiten in entsprechender Weise angepaßt ausgebildet. In the illustrated embodiment, only two stacks of rectifier plates 3 and three contact plates 8 with corresponding terminal lugs 7 'shown. Between at least one end face of the rectifier plate stack and that on it a compression spring 11 is inserted in the subsequent contact plate. For the electrically isolated arrangement of the Rectifier plate stack opposite the metallic casing is on the two free long sides of the stack an insulating film 12 is provided. A flat metal plate 13 and a U-shaped one metallic component 14 are used to encase the rectifier plate stack and insulating frame existing arrangement. The insulating frame 1, 2 has lateral extensions 16 on its end faces, and the metal plate 13 is designed with lugs 17 on its narrow sides in a corresponding manner.

Die Länge der Isolierstoff-Folien 12 und des metallischen Bauteils 14, 15 entspricht dem lichten Abstand zwischen zwei an einer Längsseite des Isolierstoffrahmens gleichsinnig angeordneten Ansätzen 16, so daß bei ausgeführter Ummantelung die Schenkel 15 des U-förmigen Bauteils zwischen den Ansätzen 16, 17 einer Längsseite von Isolierstoffrahmen und Metallplatte 13 eingepaßt anliegen.The length of the insulating film 12 and the metallic component 14, 15 corresponds to the clear distance between two lugs 16 arranged in the same direction on one longitudinal side of the insulating material frame, so that when the sheathing is carried out, the legs 15 of the U-shaped component between the lugs 16, 17 fit fitted on a longitudinal side of the insulating frame and metal plate 13.

Weiterhin dient zur bedarfsweisen Kontaktierung von an den beiden Enden des Gleichrichterplattenstapels !befindlichen Kontaktblechen eine U-förmige metallische Kontaktbrücke 18, die mit ihren Schenkeln 19 jeweils an geeigneter Stelle zwischen Kontaktblech und angrenzender Gleichrichterplatte eingefügt ist. Zur elektrischen Isolierung dieser Kontaktbrücke 18 gegenüber dem Gleichrichterplattenstapel ist eine Isolierstoff-Folie 20 verwendet, deren Flächenausdehnung der Steginnenseite der U-förmigen Kontaktbrücke entspricht. Der Isolierstoffrahmen 1, 2, die Isolierstoff-Folien 12 und die metallischen Bauteile 13 sowie 14, 15 weisen an beiden Enden übereinanderliegende Bohrungen zur Befestigung der Trockengleichrichter-Anordnung auf. An Stelle 'dieser Bohrungen kann beispielsweise der Steg 14 des U-förmigen Bauteils 14, 15 an seinen Stirnseiten mit entsprechenden Ösen versehen sein.It is also used for making contact as required at the two ends of the rectifier plate stack ! Located contact plates a U-shaped metallic contact bridge 18, which with their legs 19 each inserted at a suitable point between the contact plate and the adjacent rectifier plate is. For electrical insulation of this contact bridge 18 from the rectifier plate stack an insulating film 20 is used, whose Corresponds to the surface area of the inside of the web of the U-shaped contact bridge. The insulating frame 1, 2, the insulating foils 12 and the metallic components 13 and 14, 15 point to both Ends of superimposed bores for fastening the dry rectifier arrangement. At Place 'these bores, for example, the web 14 of the U-shaped component 14, 15 on its end faces be provided with appropriate eyelets.

Für den Zusammenbau der in F i g. 1 dargestellten Gleichrichteranordnung wird der Gleichrichterplattenstapel zusammen mit den Kontaktblechen 8 und den Druckfedern 11 in das Unterteil 1 des Isolierstoffrahmens eingefügt und das Oberteil 2 aufgesetzt. Sodann wird unter Zwischenlage der Isolierstoff-Folie 20, 'die Kontaktbrücke 18, 19 eingeschoben und unter Zwischenlage der Isolierstoff-Folien 12 die aus den Bauteilen 13 und 14, 15 bestehende metallische Ummantelung angebracht.For the assembly of the in F i g. 1 is the rectifier plate stack together with the contact plates 8 and the compression springs 11 in the lower part 1 of the insulating frame inserted and the upper part 2 put on. Then with the interposition of the insulating film 20, 'the contact bridge 18, 19 inserted and with the interposition of the insulating foils 12, the metallic sheath consisting of the components 13 and 14, 15 attached.

An Stelle der in F i g. 2 dargestellten Schaltungsanordnung, bei der an einer Stirnseite des Isolierstoffrahmens die Gleichspannungspole und an der anderen Seite die Wechselspannungspole austreten, kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, daß beispielsweise die Gleichspannungspole und die Wechselspannungspole jeweils über Kreuz liegen.Instead of the in FIG. 2 shown circuit arrangement, in which on one end face of the insulating frame the DC voltage poles and the AC voltage poles exit on the other side, but the arrangement can also be made so that, for example, the DC voltage poles and the AC voltage poles are each crossed.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Nach dem gleichen Prinzip kann auch eine nur aus zwei Stapeln bestehende Gleichrichteranordnung oder eine Gleichrichteranordming anderer Schaltung aufgebaut sein.The invention is not limited to the illustrated embodiment limited. According to the same principle, a stack consisting of only two stacks can also be used Rectifier arrangement or a rectifier arrangement may be constructed with a different circuit.

Claims

Patent claims:

1. Dry rectifier arrangement in which perforated, rectangular rectifier plates or Stack of such rectifier plates with contact components and compression spring bodies in one closed, encased by a sheet metal jacket insulating frame are arranged, thereby characterized in that the insulating frame has a plate-shaped design with a rectangular cutout, the length of which corresponds to the total length of the rectifier plate stack or stacks and in which the rectifier plate stacks are inserted so that a good dissipation of the dissipated heat on the opposite edges of each rectifier plate is given to the metallic casing that the rectifier or rectifier

plate stack arranged with its axis parallel to a side edge of the insulating frame and on each of their end faces mutually and / or between the associated inner surfaces of the Isolierstoffrahmens are held by means of compression spring body that the Isolierstoffrahmen to each other opposite inner surfaces running perpendicular to the frame plane, groove-shaped recesses for receiving contact plates and that, if necessary, by the number and mutual spacing of the groove-shaped recesses the subdivision of the rectifier plate stack or stacks arranged in the insulating material frame is specified in electrical branches of a desired rectifier circuit.

2. dry rectifier arrangement according to claim 1, characterized in that the contact plates have right-angled terminal lugs and that on the upper surface of the insulating frame continuous, each connecting the groove-shaped recesses of an inner surface Longitudinal slots are provided in which the connection lugs are held and outwards are led.

3. Dry rectifier arrangement according spoke 1 and 2, characterized in that the Insulating frame is divided in its thickness and that at least one part, with unequal subdivision preferably the thicker part, on its surface facing the other part, longitudinal slots has for receiving terminal lugs.

4. dry rectifier arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the Contact sheets each have a terminal lug on one edge zone and one on the terminal lug opposite edge zone a recess corresponding to the extension of the terminal lug having.

5. dry rectifier arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that as Contact bridge between two components to be connected along the stack of rectifier plates a U-shaped metallic contact bridge is provided whose web runs parallel to the plane of the insulating material frame along the stack with a thin insulating plate in between.

6. dry rectifier arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the Sheet metal cladding in a manner known per se from a hollow profile open at the end faces with internal dimensions corresponding to the height and width of the insulating frame.

7. dry rectifier arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the Sheet metal cladding in a manner known per se from a U-shaped and from a cover plate serving, disk-shaped, adapted in its expansion to the insulating material frame, flat sheet metal part.

8. dry rectifier arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the Insulating frame on the front sides with side extensions to fix the sheet metal casing is provided.

Considered publications:
German Auslegeschriften Nos. 1035 781, 1031426, 714;
U.S. Patent No. 1866,351.

1 sheet of drawings