DE19717550A1 - Flaches Stromschienenpaket für ein Stromrichtergerät - Google Patents

Flaches Stromschienenpaket für ein Stromrichtergerät

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein flaches Stromschienenpaket für ein Stromrichter­ gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Anwendung ist beispielsweise bei mit Transistoren betriebenen Stromrichtergeräten kleinerer und mittlerer Leistung für Straßenbahnen und U-Bahnen möglich.
Aus der DE 44 12 990 A1 ist eine Stromrichteranlage mit flüssigkeits- oder luftge­ kühlten Leistungshalbleitern und Gleichspannungszwischenkreis bekannt, bei der die Leistungshalbleiter auf einer Kühlschiene angeordnet sind und die elektrische Verschaltung der Leistungshalbleiter untereinander und mit Kondensatoren von Kondensatorbatterien eines Gleichspannungszwischenkreises über parallel zur Kühlschiene angeordnete Verbindungsschienen (Sandwichverschienung, Multilayer) erfolgt. Es ergeben sich extrem kurze elektrische Verbindungen zwischen den Lei­ stungshalbleitern mit niedriger, genau berechenbarer Induktivität.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flaches Stromschienenpaket für ein Stromrichtergerät anzugeben, das zu einer Optimierung des Stromrichtergerätes in Richtung Kompaktheit führt.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs­ gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Integration eines oder mehrerer Kondensatoren auf dem Stromschienenpaket eine Reduzierung des Raum- und Gewichtsbedarfs des Stromrichtergerätes erzielt wird. Ein separates Schienenpaket zur Verbindung von Leistungshalbleitern mit dem Kondensator wird eingespart. Des weiteren ist eine extrem induktivitätsarme Anbin­ dung des Kondensators gegeben, was insbesondere beim Schutz vor Überströmen und Überspannungen sehr vorteilhaft ist. Weitere Vorteile sind aus der nachfolgen­ den Beschreibung ersichtlich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. In der Zeichnung ist ein perspektivischer Schnitt durch einen Ausschnitt eines Stromrichtergerätes dargestellt. Es ist ein flaches, nie­ derinduktives Stromschienenpaket (Sandwich, Multilayer) 1 zu erkennen, bestehend aus zwei parallelen, dicht aneinander liegenden Stromschienen 2, 3, zwischen de­ nen eine elektrische Isolierung 4 eingebracht ist und deren Außenflächen mit elektri­ schen Isolierungen 5, 6 beschichtet sind.
Das Stromschienenpaket 1 ist mit nicht dargestellten elektrischen Anschlüssen von Leistungshalbleitern 7 (beispielsweise IGBTs) direkt und auf kürzestem Wege kon­ taktiert. Diese Leistungshalbleiter 7 sind auf einem luft- oder flüssigkeitsgekühlten Kühlkörper 8 montiert.
Auf der den Leistungshalbleitern 7 abgewandten Hauptfläche des Stromschienenpa­ ketes 1 ist vorzugsweise zwischen den Kontaktierungszonen der Leistungshalbleiter 7 oder in Freiräumen innerhalb des Stromrichtergerätes mindestens ein Kondensa­ tor 9 - vorzugsweise jedoch mehrere Kondensatoren - angeordnet. Beim Kondensa­ tor handelt es sich um einen zur elektrischen Schaltung des Stromrichters erforderli­ chen Kondensator, insbesondere um einen Filterkondensator. Der Kondensator 9 ist in Schichtwickel-, insbesondere in Flachwickel- oder Rundwickel-Technologie aus­ gebildet. Die elektrische Kontaktierung zwischen Kondensator 9 und Stromschie­ nenpaket 1 erfolgt über Anschlußbleche 10, 11, welche aus den Stromschienen 3, 2 rechtwinklig abgebogen und mit Kontaktflächen 12 der Kondensatoren verlötet sind. Dabei ist die Stromschiene 3 mit einer entsprechenden Ausnehmung versehen, um die elektrisch isolierte Durchführung des Anschlußbleches 11 der Stromschiene 2 zu gewährleisten.
Der Kondensator 9 weist kein eigenes Gehäuse auf. Zum Schutz vor Feuchtigkeit wird der Kondensator deshalb nach dem Kontaktieren seiner Anschlüsse mit einem elastischen, feuchtigkeitabweisenden Schutzüberzug versehen. Bei einem Defekt kann der Kondensator nach Entfernung des Schutzüberzuges in einfacher Weise ausgetauscht werden.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, den gehäuselosen Kondensator 9 vor dem Kontaktieren mit einem Schutz gegen Feuchtigkeit zu versehen. Die Kontaktstellen bleiben hierbei frei und werden erst nach dem Kontaktieren versiegelt.

Claims (6)

1. Flaches Stromschienenpaket für ein Stromrichtergerät zur Verbindung der Anschlüsse von auf einem Kühlkörper (8) montierten Leistungshalbleitern (7), be­ stehend aus mindestens zwei gegeneinander elektrisch isolierten Stromschienen (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kondensator (9) - insbesondere ein Filterkondensator - direkt auf einer Hauptfläche des Stromschienenpaketes (1) montiert und mit elektrischen Anschlüssen (10, 11) der Stromschienen verbunden ist.
2. Stromschienenpaket nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aus­ bildung des Kondensators (9) in Flachwickel-Bauweise.
3. Stromschienenpaket nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aus­ bildung des Kondensators (9) in Rundwickel-Bauweise.
4. Stromschienenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Ausbildung des Kondensators (9) in Schichtwickel-Bauweise.
5. Stromschienenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der elektrische Anschluß über Anschlußbleche (10, 11) der Strom­ schienen (2, 3) erfolgt, welche mit Kontaktflächen (12) des Kondensators (9) verlötet sind.
6. Stromschienenpaket nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator (9) mit einem Schutzüberzug versehen ist.
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