DE1765496A1 - Stromversorgungsaggregat - Google Patents

Description

TELEGRAMMADRESSE: PATENDLICH MÜNCHEN

CABLE ADDRESS: PATENDLICH MUNICH

Heine

Anueliorin: Ulootric Regal "id or Corporation

Pearl Street, iiorv/alJt, Conti«, USA

?}tromver:;or,ain -!oaggre.y-i t

.:;.L; Erfindung betrifft ein Dtromversorgungsaggregat, bei uc:u niudeacorn; die ;/ΐΰ:ιϋχ^ε ^}c^n Betriebnkonrporionten, nämlicli αίΰ Ι-·;!;;; um^saufn-i^iu und -.".b/;a Le und Lei j tun;;uregeluri3 die ?or.i leicht :.iont,ievbarer und demontiorbarer nodule haben, um die iiopar·! tür, Ion Au; tan·., -;h und dio· ^uder.-ng d-.r oielctrischen iietriebs v/f.-rt;'.' zu (Ji-io LciiL, jrrio Duron, die Verwendung von liodulen v/ird der

ß.au i:i.t! uiiyc, Loioiiter unci \:.;>uii>" -:ter Agirregate ermöglicht, die trotz df,'ii -jLaf; H(JiIf _r;roijO Lein tür, ;j;;-aiCuaiii;ie und -abgabe bei großer oioiiü rf.iüit, in:j be sondere vor elc/trii-hsn Sohl'i^en und Überlastung,

j uLiciiurwf.'ioi; >;ίηα ülroinv jfixif^in^nu-i^re^, te π it hoher L·'-;!;·.';·<ίΐ-,:/. m.'iiaiiiiie und -\-D;;abe v, :<\.v sperrig, schwer und teuer _β '2In di.i i-::i>:ii fj·L'; 1':·_;.uroiriverHor^uri;;;;■. ,;;re/i^-at ...um Antrieb eines Motors mit νπ·;ίί;ίΐ Vij (zeij. 150Pu) hat di j ij-röße eine» mittleren Lastwagens -Ua-; «;ίη ^;Λ;/.ΐ(;ΐίΐ, von biii zu cito , i >-; be:iteiit nxiti einer Kombination von uoLoruji, / :in;r . toi'üu Uii'.i i-.._i..jm, die untereinander verbunden ijind, u::i dl·; /·;: l'ügbare Jjtroni.». ι atung auf einen geregelten Ausgari^.'i'.vort >·. ar/,ur, tu Llen. 'Uorartig(i otrouvorisorgun^afiggrogate v/erden beüoiifif.-r:; lr>rt ly.nö" fcL-;t,v/o dor '/fjrfugbare ^trom Weciiuelatrom L:!t,

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r. lun (iiuiuh:; truiamtj tor ist, «o d.-iL durch die

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stromversorgung der Vfechs eist rom in Gleichstrom unter gleichzeitiger Regelung der Ausgangsleistung umgewandelt v/erden muß, so daß z.Bo die Drehzahl des l-iotors eingestellt und dann auf einen konstanten Wert innerhalb eines großen Lasrtbereichs eingeregelt wird ο

Übliche derartige οtromversorgungsaggregate sind auch schwierig au v/arten und zu reparieren. Das ist ein besonders großer iJachteil; die Grüße und Kosten der Stromversorgun. ,saggregate machen es praktisch für die meisten Anlagen unmöglich, ein Ersatzaggregat zu verwenden« V/enn daher in dem Stromversorgungsaggregat eine Störung auftritt, muß der durch

das Aggregat angetriebene hotor so lunge stillstehen, bis das Stromversorgungsuggregat repariert oder eingestellt ist» .Jer durch die Abschultzeib des Stromversorgun_t saggregats entstonende Schaden ist daher ziemlich bedeutend»

Die üeparatur oder der Austausch ist gewöhnlich ziemlich zeit rauband. Oft müssen viele fehlerfrei arbeitende Teile ausgebaut oder abgeklemmt werden, nur um den Zugang zu einem schadhaften Teil zu ermögliche/t Außerdem erfordern die Reparaturen wegen der oben genannten Umstände eine beträchtliche Erfanrung, so daß in vielen Fällen entsprahend geschultes Wartungspersonal nicht gleich zur Verfugung steht.

Ein weiterer riachtoil der üblichen Stromversorgungsaggregate beatent darin, el.··Ii sie v/eitgehend fur jeden Verwendungszweck einen besonderen Aufbau h.iben müssun. Das führt nicht nur zu hohen Fer fcigunguko;.ben, sondern beeinträchtigt auch den üinsu tu in einer gegebenen Anlage. Wenn sich der Verwendungszweck "stark ändert",muß das StiOmversorgungnaggregat gewöhnlich als Ü-anr.es' um-

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gebaut werden.

Lurch das Ltromversorgungsaggregat gemäß der Erfindung wird im Vergleich zu üblichen Stromversorgungfuiggregaten mit ähnlicher Leistungsabgabe eine starke Verringerung der Größe, des Gewichts, der Kosten und der Reparatur- sowie Einstellzeit erzielt,während gleichzeitig eine durchgreifende Änderung der Betriebseigenschaften durch einfachen Ausbau eines Steuermoduls und Austausch durch einen anderen ermöglicht wird_o Beispielsweise mißt ein 150PS-Aggregat gemäß der Erfindung bei geeigneter Wärmeableitung nur 53cm χ 53cm χ 30cm (21" χ 21" χ 12") und kann von zwei Personen getragen werden, so daß eine Größen- und Gewichtseinsparung von 60-90$ gegenüber bekannten Aggregaten vergleichbarer Leistungsabgabe erzielt wird. Praktisch kann jede Baugruppe innerhalb weniger Sekunden durch ungeschultes !Personal ausgebaut und ausgetauscht werden, in manchen Fällen sogar ohne Verwendung von Werkzeugen und in anderen Fällen nur unter Verwendung eines Schraubenschlüssels, Die Fertigungskosteneinsparung beträgt bis zu 50$, die Gesamtkosteneinsparung ist aber größer, da die Abschaltzeit beträchtlich verringert ist_o Zu diesen Vorteilen kommen eine erhöhte Zuverlässigkeit und Sicherheit.

Beim Stromversorgungsaggregat gemäß der Erfindung werden Festkörper—Baugruppen zur Leistungsaufnahme und -abgabe ebenso wie zur Regelung benutzt, was an sich bekannt ist, und die Verwendung derartiger Baugruppen führt au einer Verringerung der Größe und des Gewichts, die allerdings nur einen Teil der Vorteile des Stromversorgungsaggregats gemäß der Erfindung ausmacht. Bekannte Stromversorgun^saggregate mit Festkörperbaugruppen sind, obwohl sie kleiner als die üblichen Aggregate mit rotierenden elektrischen EinrientUHg³¹Sind,trotzdem wesentlich größer als dou

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Aggregat gemäß der Erfindung mit vergleichbarer Leistungsaufnahme und -abgabe,, Die bekannten Aggregate mit Festkörperbaugruppen sind ferner nicht wesentlich leichter zu reparieren oder umzubauen, als die vorher verwendeten Aggregate ohne Festkörperbaugruppen sowie oft so kompliziert, daß ihre Reparatur nur durch sehr gut geschultes Wartungspersonal möglich ist.

Die Kombination von sßhr kleinen .Abmessungen, hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit, einfach er !Reparatur, einfachem Austausch

und Umbau wird gemäß der Erfindung durch die Verwendung von Modulen erreicht, was noch besondere Vorteile mit sich bringt. So sind die Starkstromleitungen schwere Sammelschien en, die im Rahmen des Aggregats isoliert montiert sind. Infolgedessen hat das Stromversorgungsaggregat einen hohen Grad an Sicherheit, besonders gegenüber Überlastungen. Diese Sammelschienen dienen nicht nur zur Leitung des Starkstroms zu den jstarkstromführenden Festkörper elementen, sondern auch zur Halterung dieser Elemente, Jedes dieser starkstromführenden Festkörperelemente hat zusammen mit seiner zugehörigen Wärmeableitungseinheit die Form eines besonderen Moduls, der direkt an geeignete Abschnitte der Sammelschienen montiert und verklemmt werden kann. Die Module sind so aufgebaut und angeordnet, daß nach ihrer Befestigung die Befestigungsmittel, die sie festhalten und eine störungsfreie elektrische Verbindung mit den Sammelschienen gewährleisten, leicht von der Frontseite des Aggregats zugänglich Bind, so daß einzelne Module während einiger Sekunden ausgebaut und ausgetauscht werden können, was außerdem sehr einfa h manuell wie durch Drehen einer Mutter vorgenommen werden kann. Die Module greifen in eingebautem Zustand vorzugsweise aneinander an, um eijie selbst-, halternde Anordnung zu ergeben, so daß das Aggregat versteift und

eine hohe Festigkeit gegenüber Schwingungen und Stößen erreicht

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wirde Die Module sind vorzugsweise mit Handgriff versehen, um ihren Ausbau und Austausch zu erleichtern. Anordnungen von Regelelementen sind ähnlich in Hodulforui angeordnet, wobei diese Hodule ebenfalls leicht aus dem Aggregat ausgebaut und ausgetauscht werden können, vorzugsweise durcli einfaches Herausziehen und Einschieben, indem die elektrischen Verbindungen durch übliche, schnell lösbare Steckverbindungen vorgenommen werden«, Einrichtungen zur Einstellung der verschiedenen Parameter können an

einem oder mehreren der Regelmodule vorhanden sein, damit sie von üLißeri zugänglich sind. Uenn die Betriebswerte des Stromversorgung saggregats geändert werden sollen, braucht nur ein Regelmodul durch einen anderen ausgetauscht zu werden_e Daher kann das Stromversorgung aggregat praktisch ohne Verzögerung umgestellt werden, um den Betrieb eines i'iotors für einen ganz neuen Verwendungszweck zu regeln. Der Ausfall einer Baugruppe führt in vielen fällen nur zum Ausbau und Austausch dieser betreffenden Baugruppe, die sofort zugänglich ist, und selbst wenn mehrere Baugruppen auf einem einzigen liodul (wie bei manchen Regelbaugruppen) montiert aind, wird der Ausbau und Austausch der betreffenden Baugruppe bedeutend erleichtert, da sie auf dem Hodul, zu dem sie gehört, leicht zugänglich ist, wenn der i-Iodul aus dem Aggregat ausgebaut worden ist, ULo atarkstromfiihronden Teile dea Stromversorgung3-aggregats sind von dem freiliegenden Toil dea Aggregats isoliert, so daß eine hohe Sicherheit vor elektrischen Schlagen besteht. Der starketromführende Abschnitt und der Regelabschnitt des . SferomverBorgungüaggregats sind sowohl mechanisch als auch elektrisch getrennt, was die Reparatur und die Wartung erleichtert«, Die Erfindung soll anhand der ^eiohnung näher erläutert

BAD CR!GfM_AL

werden, in der als Ausführungsbeispiel des Stromversorgungsaggregats gemäß der Erfindung ein Aggregat abgebildet ist, das Dreiphasen-Wechsels brom in. Gleichstrom gleichrichtet und einen Grleichstrom-Nebenschlußmotor so antreibt, daß dessen Drehzahl genau geregelt werden kann_e Es zeigen;

Fig.1 eine Frontansicht des Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung -lit geöffneter V er Schluß tür, wobei alle Module und die Montageplatte für den iiegelabsohnitt ausgebaut sind}

Fig.2 das Ausführungsbeispiel ähnlich wie in Fig.1_? wobei aber die Montageplatte für den Hegolabschnitt eingebaut ist, die Regelmodule auf ihr montiert sind sowie drei der Stärkstromraodule eingebaut sind;

Fig.3 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels ähnlich Fig.2, wobei aber alle module eingebaut sind}

Fig.4-6 einen querschnitt entlang den Linine 4-4,5-5 b.,w_e 6-6 von Fig.3} und

Fig.7 und 7A ein Schaltbild des Ausführungsbeispiels»

Schaltbild der -Leistungsaufnahme und -abgabe und

Das Stromversorgungsaggregat gemäß der Erfindung kann vielleicht am besten verstanden werden, indem die elektrischen Aufgaben des Stromversorgung^aggregate erläutert werden. Daher soll vor der Erläuterung des genauen mechanischen Aufbaus zuerst die Schaltung beschrieben werden, die das Aggregat aufweisen muß. Zu diesem Zweck ist ein Ausführungsbuispiei der gqhalüung dos Stromversorgungsaggregats in Fig.7 abgebildet, Die Schaltung

dient dazu, einen Dreiphaaen-WechaeUitrom in elften geregelten Gleichstrom gleichzurichten, der seinerseits? einen

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Nebenschlußmotor M geregelt antreibt. !Der Dreipiiasenwechselstrom wi.rd an Anschlüssen 2,4 und 6 zugeführt, während der Gleichstrom an den Ilotor M. an Anschlüssen 8 und 10 abgegeben wird. Der Motor M hat einen Läufer 12, eine Wi^edefe Id wicklung 14 und eine Stabilisierungsfeldwicklung 16, die in Serie zwischen den Ausgangsanschlüsb'en 8 und 10 geschaltet sind, sowie eine entsprechend erregte Nebenschlußfeldwicklung 18_#

Das Stromversorgungsaggregat hat Starkstromleitungen 20 und 22, die mit den Anschlüssen 8 bzw, 10 verbunden sind» Ein isolierender Ein-Aus-Schalter 24 befindet sich in der Leitung 20 in der Nähe des Ausgangsanschlusses 8, und eine Sicherung 25 befindet siöh in der Leitung 20 zwischen dem Schalter 24 und dem Anschluß 8«, Zwischen den Leitungen 20 und 22 sind drei Paare von in Serie geschalteten Gleichrichtern 26 und 26a, 28 und 28a bzw,30 und 30a

geschaltet, wobei die Gleichrichter 26,28 und 30 Thyristoren sind, während die Gleichrichter 26a, 28a und 30a übliche Dioden

•sind. Leitungen 32,34 und 36 verlaufen von den Eingangsanschlüssen 2,4 bzw„6 zu Punkten 38, 40 bzw,42 zwischen den Gleichrichtern 26 und 26a, 28 und 28a bzw.30 und 30a. Die Thyristoren 26, 28 und 30 haben Steuerelektroden 26¹, 28¹ bzw.30¹, die jeweils mit Kondensatoren 44, 46 bzw.48 und mit Schaltern 4 4a, 46a bzw.48a verbunden sind, die von normalerweise geschlossenen Kontakten gebildet werden, die aber geöffnet werden können. Die Steuerung der Steuerelektroden26·, 28¹ und 30' wird durch Magnetverstärker

50,52 bzw,54 vorgenommen. Der Magnetverstärker 50 hat eine Ausgangewicklung 50a, eine ZUndwicklung 50b und eine Steuerwicklung 50o, die Magnetverstärker 52 und 54 haben einen ähnlichen Aufbau,

j wobei ähnliche Bezugszeichen die einzelnen Wicklungen bezeichnen«

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Die Äusgangswicklungen 50a - 54a sind an eineia Ende mit den ent sxj re eilenden Steuerelektroden 26'-5O¹ über Drosselspulen 56,58 bzw«60 und an ihrem anderen Ende mit der Leitung 20 über Gleichrichter 62,64 bzw.66 und Drosselspulen 68,70 bzw.72 verbunden. Die Zündwicklungen 50b -54b, die zum Synchronisieren der Erregung der Steuerelektroden 26· -30· mit den drei Phasen des Eingangsstroms an den Eingangsanschlüssen 2,4 bzw.6 dienen, können zwischen die Leitungen 32,ηη4 34 und 36, bsw«, 36 und 32 gescualtet werden.

Die Steuerwicklungen 50c -54c dienen zur Erregung während des normalen Betriebs des Systems entsprechend der Ausgangsspannung und zur Steuerung der Dauer (Auslösung) der Leitung der Thyristoren 26-30, um die Ausgangsspannung auf einem vorgeschriebenen Wert zu halten. Die Schaltung zur Durchführung dieser Regelung leitet ein der Ausgangsspannung entsprechendes Signal ab, vergleicht dieses Signal mit einer Bezugs spannung, und die Erregung der Steuerwicklungen 5Oc-54c wird in Abhängigkeit von diesem Vergleich vorgenommen. Die Regelschaltung ist derjenige Teil der Schaltung, der im Strichlinienrechteck A von Fig.7A enthalten ist, und zur Erläuterung der Erfindung, die nicnt auf die genaue Schaltung gerichtet ist, soll nur noch bemerkt werden, daß die .Regelschaltung Stelleinrichtungen 100, 102, 104 und 106 zur Einstellung minimaler Drehzahl der IR-Kompensation, des maximalen Stroms b^w_e der maximalen lietriebsdrehzahl des i-Ictors M hat.

Die Ein-Auü-Steui.rung des Stromversorgunjjsaggregats, die manuell, automatisch oder halbautomatisch vorgenommen werden kann,

hat hier einen noruo.i'jrweirje offenen .Startschalter 122 und einen normalerweise :;t,öcnlo:3L;c-nc.n Stöpselfilter 124· ---eitunken 126 und 128 führen von einer jaiei;,netcn btroninuelle wie einer Phase

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des Vechselstromnetzes zu den Lingangsanschlüssen 2,4 und 6₀ Der start- und Stopsehalter 122 bzw.124 sind in Serie mit einem Vollweggleichrichter HO geschaltet, der eine Slektromagnetwindung 142 erregt, die wirkungsmäßig mit den normalerweise geschlossenen Schaltern 44a,46a und 48a verbunden ist, die zu den Steuerelektroden 26', 28' bzw.30' gehören„ Vorzugsweise ist die Wicklung die elektromagnetische Spule et ie eines durch einen Stoßdämpfer gedämpften tfolgesehalters, wie er z_oB„ in der US-Patentschrift 2 650 957 "beschrieben ist, und die Schalter 44a,46a und 48a werden durch verschiedene Kontaktpaare auf einem derartigen Schalter gebildet, die in vorgeschriebener lieihenfolge geöffnet und geschlossen werden können, wenn die Wicklung 142 erregt oder aberregt wird«, i^in zweiter Vollwcggieichrichter 132 ist zwischen Leitungen 126 und 120 geschaltet und erregt eine Elektromagnet-Wicklung 136» die bei Erregung den normalerweise offenen isolierendenSchalter 24 in der Leitung 20 schließto

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Starkutromsciialtung, u.h. der Teil des Aggregats, der die elektrische Leistung vom Eingang zum Ausgang leitet und beeinflußt, die Leitungen 32, 34 und 36, die !thyristoren 26a,28a und 30a, die Leitungen 20 und 22, den Schalter 24 und die Sicherung 25 umfaßte Sie h-vt auch einen ü-leionrichter 200, der zwischen die Starkstromleitungen 20 und 22 geschaltet ist· Die Steuerschaltung zur Betätigung des Schalters 24 ist zum großen Teil in den Strichlinien-

reohtecken Ü1 und C2 enUiaiten und kann gewünschtenfalia als Teil der Leiatungβschaltung betrachtet und auch ala Modul verwendet

v/er den.

Die übrige Schaltung wird in der Hauptsache zur Messung und liegülung verwendet. Der in dem Strichiinienrechteck A enthaltene

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Teil ist in allgemeinen der WeiJteil der Schaltung. Derjenige Teil davon, der von den ütriehlinienrechtecken B1, B2 und B3 umschlossen ist, stellt den liauptteil der Schaltung dar, die die Thyristoren 26,28 und 30 triggert oder steuert, und zwar in

die Abhängigkeit von der ließ- und Bezugsschaltung,/in der Hauptsache

im ütrichlineinrechteck A enthalten ist»

Die Schaltung ist nur so weit erläutert worden, wie zum Verständnis der Erfindung notwendig ist.

Leistungsaufnahme und -abgabe -module und ihre Halterung Sammelschienenaufbau

Es soll jetzt der Aufbau und die Anordnung des 5tromversorgui££ aggregats genauer beschrieben werden. Das Aggregat hat einen

Gehrank 202 geeigneter Grüße mit einer Bodenwand 204, Seitenwänden 206 und einem Deckel 208, der geöffnet werden kann. Wie bereits oben angegeben wurde, kann der Schrank 202 eine füi? die Leistungsaufnahme und -abgabe de3 Stromversorgungsaggregats sehr kleine Größe haben, z,~ß„ ist ein Schrank der Größe 61cm χ 61cm χ 30 cm (24" x 24" x 12°) für ein Aggregat zum Antrieb eines 150PS-Gleichstrommotors ausreichend. Auf der Bodenwand 204 ist in irgendeiner geeigneten l/eise, z.B. durch Muttern 210, eine Tragplatte 212 montiert, auf deren oberen Abschnitt eine Isolierplatte 215 in geeigneter Weise montiert ist. Ein Netzwerk von ziemlich massiven, im wesentlichen starren Üaiamelschienen ist auf der Tragplatte 212 montiert, die davon durch die Platte getrennt ist, so daß die Sammelschienen als Starkstromleitungen dienen. Vertikale Sammeis chienen 216, 218 und 220 sind mit ihrem oberen Ende an Isolierhalteblöcken 222, 224 und 226 montiert sowie an ihrem unteren Ende an Steilen 228,230 und 232 aufgeweitet und an Isolierhalteblöcken 234, 236 baw.238 montiert. Das obere

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Ende der SuLimelschienen 216,218 und 220 entspricht denEingängsansciilüssen 2,4 und 6 der Schaltung von Pig«7» wobei äußere AggregatZuleitungen 2*,4* und 6' damit verbunden sind und durch ein Hohr 240 verlaufen. Eine Sammelschißne 246 erstreckt sich vom Hulteblock 242 zum Halteblock 248 nach unten, wo ein Ende der Sicherung 25 daran befestigt ist. Das andere Ende der Sicherung 25 ist an einer Sammelschiene 252 befestigt, wo letztere an einem Halteblock 250 befestigt ist, während eine Sammelschiene 252 horizontal verläuft und an einer Stelle 254 endet, wo sie von einem Halteblock 256 getragen ist. Eine nach unten verlaufende Sammelschiene 258 ist an ihrem oberen Ende auf einem Halteblock 244 montierte Sie ist mit einer horizontal verlaufenden Sammelschiene 260 mit hochstehenden Abschnitten 262, 264»266 und 268, die von Isolierblöcken 270, 272, 274 bzw_o276 gehaltert sind, und mit tieferliegenden Abschnitten 278, 280 und 282 zwischen den hochstehenden Abschnitten verbunden. Die Sa.imelschienen 216,218

• und 220 liegen höher als die Sammelschienenabschnitte 278,280 und 282, so daß sie sich ohne elektrische Verbindung kreuzen

können. Zur Vervollständigung des Sammelscliienennetzwerks iBt eine untere horizontale Sammelschiene 204 mit hochstehenden Abschnitten 386,388 und 290 auf Halteblöcken 292, 294 baw.296 montiert, wobei tief erliegende Abschnitte 298 und 300 sich zwischen den hochstehenden Abschnitten befinden, und die Sammelschiene 284 ist .elektrisch mit einer I-förmigen Sammelschiene 302 durch eine geneigte Sammelschiene 304 verbunden. GewünschUenfalle können zur Verbesserung der elektrischen Isolierung zwischen Sammeleohienenabschnitten, wo sie sich beispielsweise kreuzen, geeignet· Abschnitte der Sammelschieneη mit einem Isoliermantel versehen sein«

^BA°OBIG!_NAL

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Das obere Ende der Sammelschienen 246 und 258 entspricht den Ausgangsanschlüssen 8 bzw. 10 der Schaltung von Pig. 7A an die äuiBere Zuleitungen 8· und 10* angeschlossen sind, die sich durch ein ^ohr 241 erstrecken.

Die Sammeischienen 216, 218 und 220 entsprechen den Leitungen 32,34 bzwo36 der bcnaltung» Me Sammelschiene 246, entspricht dem Abschnitt der Leitung 20 zwischen dem Aucgangsansohluß 8 und der !Sich,rung 25« Die Sammelschiene 252 entspricht dem 'feil der Leitung 20 zwischen der Sicherung 25 und dem behälter 24β Die SaiiiiiielschiBnen 304 und 284 entsprechen der übrigen Leitung 2O₀ Die Sammelschiene 260 entspricht der Leitung 22. Zur Erleichterung des Vergleichs der Leistungsschaltung von Pig.7 und 7A mit der Sammelschienenkonstruktion sind die Scaaltun_;;sbezugszeichen, wenn es angebracht ist, in Pig. 1 in Klammern gesetzte

Leistungsaufnahme und -abgabemodule

Die übrige Leistungsschaltung, die durch die Thyristoren 26,28 und 30, die ungesteuerten Gleichrichter 26a, 28a und 30a, den Gleichrichter 200 zwischen den Leitungen 20 und 22 und den Schalter 24 gebildet wird, sind alle in einzelnen Modulen montiert, die leicht an den entsprechenden Sammelschienen befestigt und von ihnen gelöst werden können, um die Leistungsschaltung zu vervollständigen. Die Thyristoren 26,28 und 30 und die elektrischen Verbindungen mit den verschiedenen Elektroden einschließlich der Elektroden 26', 28' bzw.30* befinden sich in Hodulen 306, 308 bzw. 310« Die ungesteuerten Gleichrichter 26a, 28a und 30a befinden sich in Hodulen 312, 314 biew, 316. Der

Gleichrichter 200 zwischen den Leitungen 20 und 22 befindet sich in einem ilodul 138. Der Schalter 24 kann zusammen mit der Schaltung

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innerhalb des Strichlinionrechtecks Ο1»-οΤ ^u einen iiodul 320 gehören»

Uie insbesondere aus i'ij.ij ersichtlich iiü, hat jeder der G-leienrichtermodule 506 - 518 eine IJ et al !konstruktion mit diagonal ·· gegenüberliegenden, leibenden haitefüßen 522, die Sicherungsmittel wie üioherungsmuttern 524 tragen, die mit geeignet angeordneten

Schrauben 526 verschraubt sind, die sich von entsprechenden Abschniüoen dar starr montierten Ua'anel schienen nach außen erstrecken» ':.j.-iL· Eingriff zwischen den Hut tern 524 und den entsprechenden ;jehraiiben326 dient zum sicheren Verklemmen der i-iodulfüße 522 mit denjenigen Abschnitten der Semmelschienen, die die Sehr au ι-on 526 tragen, um die uodule zu montieren und sicher in ihrer Lage festzuhalten sowie gleichseitig die leitenden IHiße 522 in -uten elektrischen Eontakt mit den Sa.anelschienen zu drucken, uie l^<vtiße 522 eines gegebenen i-ioduls sind elektrisch in geeigneter Ueise mit den oder dem von ihr getragenen elektrischen ^lementen wie einem (J-Ielehrichter verbunden, und dieses Element schließt den Stromkreis ζ v/i ο ehe η den durch die entsprechenden schrauben 526 gebildeten Punkten_β

Jeder kodul hat zmr.i tiiiioh zu dem zugehörigen Gleichrichter eine ''/üriiieaoleitungsanordnun₍;en528, die verschiedene formen haben kann. Um einen ausreichenden Platz für Luftumwälzung und damit für Wärmeableitung zu gcr./ilnrieisten, haben die Module eine beträchtliche übhdj die bis zu einem größeren Abstand von den hui ot.füßen 522 sicn erstrec... t ο An ihrem Außenende haben die i'iouule seitlich verlaufende Außenplatten 530, die vorzugsweise voxi den atromfühsenden Tollen der i-Iodule isoliert sind, um ,■du üchutzdeckel zum Schutz vor einer unvorhergeaehenen/Bürunrung groOer Teile der uohaltung zu dienen. Die Platten 330 für die

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einzelnen Module befindensich vorzugsweise im gleichen Abstand von der Grundplatte 214 und haben vorzugsweise solche Abmessungen, daß sie aneinander sowohl horizontal als auch vertikal angreifen, \remx die Module eingebaut sind, so daß sie eine selbsttragende Konstruktion bilden, die die Module versteift, wenn sie eingebaut bind, und einen besseren Schutz vor Schwingungen und Stoßen gewährleistete

Jeder Modul kann mit"einem Handgriff 332 versehen sein, der von der Platte 330 ausgeht, so daß der Modul leicht angefaßt v/erden kann, um ihn ein- oder auszubauen. Die Vorderseite des Handgriffs 332 ist in geeigneter V/eise mit Hinweisen verseilen, die zur ^iWichtungs orient ie rung dienen, damit der Modul nicut mit

der Oberseite nach unten eingesetzt wird»

Um einen Zugang zu den Sicherungsmuttern 324 zu ermöglichen, sind die äußeren Platten 330 an ihren diagonal entgegengesetzten Ecken 334 in Deckung mit den Sicherungsmuttern 324 ausgespart, so daß Platz vorhanden ist, um einen Schraubenschlüssel an den Sicherungsmuttern 324 anzusetzen und sie geeignet zu drehen.

Der Modul 320 hat einen ähnlichen Aufbau wie die anderen

von diesen Loistungsmodule und unterscheidet sich im wesentlichen/nur in

der Art der elektrischen ilinhtit oder Einheiten, die er trügt»

Wie deutlich aub i¹ig.3 ersichtlich ist, in der alle Leistungsmodule in eingebautem Zustand abgebildet sind, befindet sich die Sicherung 25 an einer Seite der Leistungsmoduleinheit, so daß ihr Austauach erleichtert wird, ohne einen Zugang zur übrigen Leistungsschaltung haben zu müssen.

Die elektrische Verbindung zwischen den MagnetverscLrkorn 50 - 54 und den Steuerelektroden 26* - 30' der Thyristoren 26-30 der Module 306 -310 wird durch schnell lösbare Steckverbindungen 336 vorgenommen, die leicht an der freiliegendenUnterkante der

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einzelnen Module zugänglich sind«,

Die Leistungsmodule 306 - 330 sind also jeweils einzeln . an entsprechenden Saminelschienenabschnitten montiert sowie mit diesen verklemmt und elektrisch verbunden und können bei Bedarf Leicht gelöst und ausgebaut werden» Das Sanmelschienennetzwerk hat eine hohe Festigkeit und kann stark überlastet werden« Es ist vom Schrank 202 durch die Isolierplatte 214 sorgfältig isoliert und kann aus dem Schrank selbst als Einheit mit dieser Platte 214 ausgebaut werden.»

Meß - und Regelmodule und ihre Halterung ₍

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung hervorgeht, nehmen die Btarkstromführenden Sammelscnienen und Hodule den oberen Abschnitt im Inneren des Schranke 202 ein₀ Die übrige Schaltung, die in der Hauptsache aus der Schaltung zur Messung der elektrischen Ausgangsleistung und zur Regelung des Betriebs des Strom-

versorgungsaggregatB besteht, insbesondere die Thyristoren 26,28 30 der hier abgebildeten Schaltung des Stromversorgungsaggregat3 sind im unteren Teil dres Schranks 202 montiert« Der bereits beschriebene Aufbau der Module für die Leistungsschaltung wird | "auoh für die Meß- und Regelschaltung verwendet, um die Reparatur

und den Austausch zu erleichtern, die Einstellung der Ausgangsparameter leicht und genau vornehmen zu können und die Verwendung im wesentlichen des gleichen Stromversorgungsaggregatsaufbaus zu erlauben, oo daß sie für verschiedene Grade und Arten der Ausg^iigsregelung verwendet werden kann, ohne daß das ganze Stromversorgungsaggregat umgebaut werden muß. Da jedoch die Meß- und Hcgelschaltung im allgemeinen bei niedrigen Strom- und Leistungsworten arbeitet, unterscheiden eich die zu lösenden Probleme in gevisuer Weise von

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denen bei der Modulausbildung der Leistungsechaltung. Die Anforderungen an die Wärmeableitung und Leistungsaufnahme und -abgabe sind minimal, während die Genauigkeit der elektrischen Verbindungen kritischer ist.

Die Schaltungselemente, die in Abhängigkeit von einem Hegel-

signal die Ein- und Auszeit der Thyristoren 26,28 und 30 regeln, sind in den Strichlinienrechtecken B1,B2 und B3 von Figo7 und 7A enthalten. Alle diese elektrischen Bauteile können auf einer Bodenwand 350 eines Moduls 352 montiert sein, der eine äußere Platte 354 hat, von der ein Handgriff 356 nach außen verläuft. Die im Modul 352 montierte Schaltung ist im allgemeinen gleich der im Strichlinienrechteck A von Fig.7A enthaltenem Diese Schaltung kann auf einer Bodenwand 358 eines Moduls 360 montiert sein, der ebenfalls mit einer äußeren Platte 354 und einem nach außen verlaufenden Handgriff 356 versehen ist. Die elektrischen Verbindungen mit den Elementen, die durch die Module 352 bzw.360 getragen werden, wird durch einen Stift 362 einer üblichen schnell lösbaren Steckverbindung hergestellt, die von inneren Endwänden 364 der Module 352 bzw.360 getragen wird.

Auf dem unteren Abschnitt der Bodenwand 204 des Schranks ist beispielsweise uurch Schrauben 366 in Gewindelöehern 368 (vgloPig.1 )ein Tragechassis 370 für die Meß-und Re^elschaituri;; montiert_e13in Teilgehäuse 371,das durch eine Deck- und üoäeiiv/;;nd bzw.374 und Seitenwände 373 begrenzt int, bildet einen Teil des Chassis 370, und die liouule 352 und 360 sind durch das offene Vorderende des Teilgehäuses 370 eingeschoben und an Ober- und Unterseite durch die Wände 372 bzw.374 geführt und gehalt^rt. An der Inneensuite de:j xeilgehäuseö ;i^r/1 befinden sich geeipiot

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angebrachte Bunsen 363 der schnell lösbaren Steckverbindungen, in die die Stifte 362 eingesteckt werden können, die von den Modulen 352 bzw.360 getragen sind. Wenn also das Teilgehäuse eingebaut ist, können die Module 352 und 360, die jeweils die

entsprechend ausgewählten elektrischen Bauteile tragen, mechanisch und elektrisch mit dem Stromversorgungsaggregat verbunden und

von ihm gelöst werden, indem sie einfach eingeschoben oder aus

der Stellung herausgezogen werden, in der die Stifte 362 in die Buchsen 363 der schnell lösbaren Steckverbindungen eingesteckt sind.

Die Stellelemente 100-106, die bereits in Zusammenhang mit der Hegelschaltung 98 genannt wurden können mit Handrädern 100'-106· versehen sein, die durch die äußere Platte 354 für den entsprechenden Modul 360 verlaufen und von der Außenseite der Platte 354 zugänglich sind, so daß die Betriebsgrößen leicht eingestellt werden können. Ähnlich können von außen zugängliche Stellelemente 373 am Modul 352 auf Wunsch zur VorBpannungsregelung vo rhand er/s e in .

Daa Teilgeüäuse 371 kann ein Fach 376 haben, in dem die nicht zu einem Modul gehörenden Schaltungselemente untergebracht sind. Du kunn z.B» unter anderem die Polgeschalter 44a—48a zuüLimmen mit elektromagnetischen und mechanischen Teilen zu ihrer Betätigung wiu den Gleichrichter 140 und die KLektromagnetwioklung 142 enthalten, die sämtlich von dem Rechteck 378 in Pig.2 .eingeachloasen oind. Das Fach 376 kann einen Deokel 380 haben, und es n· t υχ·ήι ala sehr vorteilhaft herausgestellt, auf dem Deckel 380 mohr ure von dessen Außenfläche zugängliche Priifanaohlünao 382, die gewünuchtenfJ&Jla elektrisch angeschlossen werden, und Anzeigelampen 3ü4 anzubringen, um den Betriebszu-

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stand des Stromversorgungaaggregats anzuzeigen. Zusätzlich, zu den ^rüfanschlüssen oder als Ersatz für sie kann ein Mehrfachmeß— gerät auf diesem Deckel vorhanden sein.

Im hier erläuterten Ausführungsbeispiel wird die Meß- und Bezugsachaltung von einem Modul 360 und die Triggerschaltung von einem Modul 362 getragen» Der Raum zwischen diesen beiden Modulen und dasFach 376 anderereeits sind durch mehrere leere Module 386 ausgefüllt, die jedoch verwendet werden können, um zusätzliche oder andere Regel- und/oder Meßschaltungen aufzunehmen, was von dem besonderen Verwendungszweck abhängt, für den das Stromversorgungsaggregat vorgesehen ist·

leitungen 388 in Fig.1 stellen elektrische Anschlußdrähte dar, und zwar einfach oder zu mehreren, die in der Regelschaltung verwendet werden· Als Teil dieser elektrischen Anschlüsse ist ein Anschlußblock 390 auf der Schrankbodenwand 204 montiert und die eine Hälfte 392 einer sohnell lösbaren Steckverbindung mit bestimmten dieser Drähte verbunden, während die zugehörige Steokverbindungshälfte 393 auf dem Chassis 370 montiert ist·

Die Frontplatten 354 der von dem Teilgehäuse 371 getragenen Module sind so bemessen, daß sie im wesentlichen die Öffnung an der Frontseite des Teilgehäuses ausfüllen und aneinander angreifen, wenn die Module eingebaut sind, so daß eine selbsttragende und sich versteifende Konstruktion erhalten wird, die auch den Eintritt von Schmutz, ütaub und anderen Fremdkörpern in das Teilgehäuse verhindert. Das iat wünschenswert, weil es die Sicherheit der empfindlichen elektrischen Verbindungen erhöht·

Wenn in der Meßschaltung eine Störung auftritt, braucht nur'ter Modul 360 herausgezogen zu werden, so daß die einzelnen Schaltungselemente, die auf der Wand 358 verteilt sind, freigelegt

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werden. Bei Bedarf kann ein besonderer Regelmodul 360 als Ersatz vorhanden sein und in das Teilgehäuse 371 eingesetzt werden, während die Reparatur an dem herausgezogenen Hodul vorgenommen wird, so daß die Abschaltzeit für das Stromversorgungsaggregat nur Sekunden beträgt· Auf jedenFall ist der Zugang zu den einzelnen Bauteilen der Hegelschaltung bedeutend besser als bei den bekannten Stromversorgungsaggregaten, so daß die erforderliche Reparaturzeit nur einen kleinen Bruchteil der bis jetzt benötigten Reparaturzeit beträgt. Das trifft auch auf die durch den Modul 352 getragene Triggerschaltung zu. \Iexm es zweckmäßig ist, können auch die Meß- und Regelschaltung als Einheit aus dem Schrank 202 ausgebaut und durch eine andere Einheit ersetzt werden, indem einfach die vier Muttern 366, die die Steckverbindungshälften 392 und 393 trennen, gelöst werden und das Chassis 370 mit allen darauf montierten Teilen herausgezogen wird.

Ein vorhandenes Stromversorgungsaggregat kann von einer .Betriebsart in eine andere einfach/iurch Ausbau eines oder mehrerer

der Module 352 und 360 und durch Austausch gegen andere mit unterschiedlichen elektrischen Betriebsgrößen umgebaut werden. Das

dauert nur einige Sekunden, was deutlich die vielseitige EÜnsatzfähigkeit des Stromversorgungsaggregats gemäß der Erfindung zeigt. Die Leistungsmodule 306 - 320 werden in ihrer Einbaulage

sicher durch die Sicherungsmuttern324 festgehalten, die mit den starr montierten Schrauben 326 verschraubt sind. Die Regelschaltungsmodule 352, 360 und 386 können in ihrer Einbaulage ausschließlich durch den ReibungsSchluß zwischen dem Stecker 362 und der Buchse 363 der schnell lösbaren Steckverbindungen gehalten werden, auf Wunsch kann jedoch auch eine bessere Sicherung erreicht werden,

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ZeB₀ durch Federverriegelungen, die an der Deckwand oder Bodenwand 372 bzw, 374 befestigt sind und an den Frontwänden 354 der Module angreifen können.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Heine Akte 2131

   Patentansprüche

   ^ Stromversorgungsaggregat mit einem Grundkörper, auf dem mehrere Sammelschienen montiert sind, die paarweise getrennte freiliegende„ Sawuelschienenenden haben, und mit mehreren Modulen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Modul (306-320) einen Halter, eine elektrische Einheit (26,26a,28,28a,30,30a,°24) die auf dem Halter montiert ist und elektrisch zwischen einem der Paare der Sammelschienenenden anschließbar ist, eine elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Einheit und Anschlüssen (322) auf dem Modul, sowie Sicherungselemente (324) hat, die lösbar mit Steuerungselementen (326 ) auf dem Grundkörper zur lösbaren Sicherung der Module in der Einbaulage auf dem Grundkörper im Eingriff sind, wobei die Modulanschlüsse an den Lnden der Sammelschiene angreifen und eine elektrische Verbindung mit ihnen herstellen,

   2» Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Module sich von dem Grundkörper zu ein^r Außenfläche nach außen erstrecken, daß die Anschlüsse und die Sicherungseleuente sich in der Nähe des Grundkörpers befinden, und daß die üicherungselemonte vorder Außenfläche zugänglich sind,

   3· Strouversorgungsaggregut nach Anspruch 1 oder 2,dadurch ge ken η ζ ei chnet, daß die Sichorun^selemente auf dem Grundkörper sich an den Sammeischienenenden befinden, daß die Sdcherungaelemente auf dem Modul sich an den Anschluss er^befinden, und daß die Sioherungoelemonte die Module und die Anschlüsse an ihnen mit den Sammeischienanenden verklemmen·

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   Η· Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 2, dadur.ch gekennzeichnet, daß die Hodule in der Nähe der Außen-» fläche seitliche Verlängerungen (330) haben, und daß die Verlängerungen benachbarter Module aneinander anliegen, wenn die Module in der Einbaulage auf dem Grundkörper sind, so daß die Verlängerungen eine modultragende Konstruktion bilden« β Stroinversorgungsaggregat nach Anspruch 4» d a d u r c h gekennzeichnet, daß die seitlichen Verlängerungen mit nach außen springenden Handgriffen(332)versehen sind.

   ' 6» Stromversorgungsaggregat nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungselemente auf den Modulen sich an diagonal entgegengesetzten Punkten auf dem Modul befinden.

   7· Stromversorgungsaggregat nach einem der Ansprüche 4-6, d a duroh gekennzeichnet, daß die seitlichen Verlängerungen an denüberdeckungssteilen mit den Sicherungselementen für einen freien Zugang zu den Sicherungselementen ausgespart sind,

   t 8. Stromversorgungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. die bammelschienen auf dem Grundkörper durch Isolatoren befestigt sind. 9· StromverBorgungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Module elektrische Einheiten mit einer an zusätzliche Anschlüsse angeschlossenen RegοIsohaltung haben, und daß eine zusammenarbeitende Regelsohaltung außerhalb des Moduls elektrisch mit den zusätzlichen

   Anschlüssen duroh lösbare Verbindungen verbunden ist·

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   10* Stromversorgungsaggregat nsch einem der vorhergehenden Ansprüche, 'dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung

   (25) zwischen zwei Sammelschienenenden an einer Seite der Module geschaltet ist, damit die Sicherung ohne Ausbau eines der Module • zugänglich ist·

   11· Stromversorgungsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Gleichrichter und Thyristoren, die zu verschiedenen Modulen zusammen mit geeigneten Wärmeableitung selementen gehören·

   12· Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 11, gekennzeiohn e t duroh Regelgrößenmeß- und Regelelemente, die zu weiteren Modulen gehören·

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   L β e r s e i t e