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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Frequenzumrichteranordnung und insbesondere eine Frequenzumrichteranordnung, bei welcher der Frequenzumrichter in einem Schrank montiert ist.
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Die Frequenzumrichter werden bei vielen industriellen Objekten insbesondere in Schränken montiert, die sich beispielsweise in technischen Räumlichkeiten von Industrieanlagen befinden. In den Schränken montiert lassen sich die mit der Funktion des Frequenzumrichters zusammenhängenden Bauteile in einfacher Weise innerhalb desselben Schranks anordnen. Ein eigentlicher gekapselter Frequenzumwandler braucht zum Beispiel nicht alle elektrischen Bauteile aufzuweisen, die bei der jeweiligen Verwendung benötigt werden. In dem Schrank können neben dem Frequenzumrichter frequenzumrichterbezogene Filterkomponenten wie Ausgangsfilter und verschiedene elektrische Instrumente wie Trenner, Sicherungen und Kontaktoren angeordnet werden. In dem Schrank können auch getrennte, an dem Frequenzumrichter elektrisch gekoppelte Konnektoren für die Einlasskabelung und Motorkabelung angeordnet werden.
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Als eine elektrische Vorrichtung benötigt der Frequenzumrichter Kühlung zur Aufrechterhaltung der zugelassenen Temperatur für elektrische Komponenten. Ein besonderer Kühlbedarf besteht für die Halbleiter des Hauptstromkreises, in denen erheblicher Teil der Leistungsverluste stattfindet. Somit sind in den Schränken verschiedene Kühlkanäle angeordnet, in denen die verlustbehafteten Komponenten der Frequenzumrichter abgekühlt werden.
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Die obengenannten elektrischen Instrumente sind elektrisch an der Zulaufseite des Frequenzumrichters gekoppelt, und sie dienen dazu, die Funktion des Frequenzumrichters und der daran gekoppelten Last zu sichern und seinerseits die Personensicherheit zu gewährleisten. Die in dem Schrank befindlichen Motorkabelkupplungen und Einlasskupplungen sollen einen zuverlässigen elektrischen Befestigungspunkt für die Kabel ermöglichen. Damit die Kopplung von Kabeln zuverlässig erfolgen könnte, sollen sich die Anschlusspunkte im Schrank an einer Stelle befinden, die ein leichtes Arbeiten ermöglicht. Für die schrankmontierten Frequenzumrichter ist die Flächennutzung im Schrank nicht unbedingt optimal gewesen.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frequenzumrichteranordnung zu entwickeln, mit der das oben erwähnte Problem gelöst werden kann. Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Frequenzumrichteranordnung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, was in dem unabhängigen Schutzanspruch 1 gesagt wird. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind der Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.
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Die Erfindung gründet sich darauf, dass in dem Schrank eine zu der Hinterwand parallel verlaufende Zwischenwand angeordnet ist, die als Befestigungspunkt für die diversen Komponenten sowie den Frequenzumrichter im Schrank dient. Durch die Zwischenwand wird der Schrank in der Tiefenrichtung kleiner, wobei die Komponenten innerhalb des Schrankes näher an dem Vorderrand des Schrankes liegen. Der an der Zwischenwand montierte Frequenzumrichter kann derart montiert sein, dass ein Teil des Frequenzumrichters auf der Vorderseite der Zwischenwand und ein Teil auf der Hinterseite der Zwischenwand liegt.
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Außer der leichten Benutzbarkeit der Vorrichtung kann durch die Zwischenwand darüber hinaus ein getrennter Kühlkanal im hinteren Teil der Vorrichtung bewerkstelligt werden. Dieser Kühlkanal kann beispielsweise zur Kühlung des an der Zwischenwand montierten Frequenzumrichters eingesetzt werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die Erfindung wird jetzt in Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher erläutert, von denen:
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1 eine einer Ausführung der Erfindung gemäße Anordnung im Querschnitt zeigt, und
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2 eine einer Ausführung der Erfindung gemäße Anordnung im Perspektivschnitt zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung im Querschnitt, wobei der Frequenzumrichter 11 in einem Schrank angeordnet ist, der entgegengesetzte Seitenwände sowie eine sich zwischen diesen erstreckende Hinterwand 12 und eine Vorderwand 13 aufweist. In Verbindung mit dem Frequenzumrichter sind elektrische Instrumente 14 elektrisch montiert, und typischerweise sind diese elektrischen Instrumente auf der Zulaufseite des Frequenzumrichters montiert worden. Zu den elektrischen Instrumenten zählen u. a. Trenner, Sicherungen und Kontaktoren, die beispielsweise dazu verwendet werden, den Frequenzumrichter zu schützen und den speisenden Strom für den Frequenzumrichter einzuschalten und die Stromspeisung des Frequenzumrichters auszuschalten. Mittels eines Trenners kann die Anlage derart entstromt werden, dass eine sichere Wartung für die im Schrank befindliche Anlage möglich ist. Die Sicherungen sorgen wiederum dafür, dass die Anlage im Falle eines Überstroms nicht beschädigt wird.
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Der erfindungsgemäße Schrank umfasst eine von der Hinterwand getrennte und im Wesentlichen dazu parallel verlaufende Zwischenwand 15. Die Zwischenwand ist auf die Breite des Schranks ausgebildet worden, bzw. sie erstreckt sich zwischen den Seitenwänden. Erfindungsgemäß ist der Frequenzumrichter an der Zwischenwand befestigt, und zumindest eines der genannten elektrischen Instrumente liegt in dem von der Zwischenwand, der Vorderwand und den Seitenwänden begrenzten Raum. In der in 1 dargestellten Konstruktion wurden keine elektrischen Instrumente näher differenziert, sondern es wird auf diese generell mit der Referenznummer 14 hingewiesen.
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1 zeigt, wie der Vorderteil 16 und der Hinterteil 17 durch die Zwischenwand ausgebildet werden. Der Hinterteil bildet sich begrenzt durch die Hinterwand und die Zwischenwand zusammen mit den Seitenwänden, und der Vorderteil begrenzt durch die Vorderwand, wie eine Tür, und die Zwischenwand zusammen mit den Seitenwänden aus. Gemäß dem erfinderischen Gedanken wurde der Frequenzumrichter 11 an der Zwischenwand 15 angebracht dargestellt. An der Zwischenwand ist eine Öffnung ausgebildet worden, die dazu angeordnet ist, den Frequenzumrichter derart aufzunehmen, dass der Hinterteil des Frequenzumrichters auf der Seite des Hinterteils des Schranks liegt. Der Frequenzumrichter kann zur Anbringung einen Flansch oder Ähnliches aufweisen, mittels dessen der Frequenzumrichter an der Zwischenwand anbringbar ist. Mittels der Zwischenwand lässt sich im Hinterteil des Schranks ein Kühlkanal ausbilden, an welchem der Frequenzumrichter über den Hinterteil des Frequenzumrichters gekühlt werden kann.
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Die im Vorderteil des Schranks befindlichen Komponenten und elektrischen Instrumente sind leicht zur Hand zu haben, wenn die Tiefenrichtung des Schranks durch die Zwischenwand begrenzt ist. Die Zwischenwand ermöglicht auch die zuverlässige Anbringung von Komponenten und elektrischen Instrumenten an der Konstruktion der Zwischenwand. Auch lässt sich die Verkabelung für die Last, die typischerweise ein Motor ist, im Vorderteil des Schranks ausführen, wobei die Konnektoren beispielsweise an der Zwischenwand angebracht sind.
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Die im Vorderteil des Schranks befindlichen Komponenten und elektrischen Instrumente setzen typischerweise keine große Kühlleistung voraus, so dass die Kühlung an dem Vorderteil in einfacher Weise ausführbar ist. Die Kühlung kann mittels eines Gebläses realisiert werden, welches zum Beispiel an der Tür des Schranks angebracht ist, an welcher Einlass- und Auslassöffnungen für die Kühlluft angeordnet sind. Im Beispiel der 1 liegt die Einlassöffnung 18 im unteren Teil des Schranks und die Auslassöffnung 19 im oberen Teil des Schranks. Die Einlass- und Auslassöffnung können bei Bedarf mit Filtern versehen sein, wobei in dem Schrank saubere Luft zirkuliert.
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Wie vorhin erwähnt, kann durch die Zwischenwand außer der Anbringung des Frequenzumrichters ein Kühlkanal am Hinterteil des Schranks ausgebildet werden. Der Kühlkanal begrenzt sich somit an den Seitenwänden, der Hinterwand und der Zwischenwand des Schranks oder an den getrennten Blechen, die in Verbindung mit diesen montiert sind. Wenn sich der Hinterteil des Frequenzumrichters nun in dem so ausgebildeten Kühlkanal befindet, kann der Kanal seinerseits aus dem internen Kühlkanal des Frequenzumrichters ausgebildet werden. Weil der interne Kühlkanal des Frequenzumrichters ein Teil des in dem Schrank ausgebildeten Kanals ist, kann die Kühlluftströmung mit dem internen Gebläse 20 des Frequenzumrichters ausgebildet werden. An dem gleichen Kühlkanal können auch andere abzukühlende Komponenten oder Kühlrippen ausgebildet werden. 1 zeigt, wie die induktiven Komponenten des am Ausgang des Frequenzumrichters gekoppelten Filters 21 in dem Raum zwischen der Zwischenwand und der Hinterwand bzw. im Kühlkanal angeordnet sind. Der Ausgangsfilter ist an der Zwischenwand entsprechend wie der Frequenzumrichter angebracht, d. h. an der Zwischenwand ist eine Öffnung gefertigt worden, an welcher der Ausgangsfilter an einer daran ausgebildeten mechanischen Konstruktion angebracht ist. Der Ausgangsfilter ist beispielsweise auf einem Blech ausgebildet, das bei der Montage an der Zwischenwand 15 die an der Zwischenwand ausgebildete Öffnung bedeckt. Die Konnektoren des Ausgangsfilters liegen an der Vorderseite der Zwischenwand, d. h. in dem Raum zwischen der Zwischenwand und der Schranktür. Der Ausgangsfilter ist somit aus einem Modul ausgebildet, das ein Blech oder Ähnliches aufweist, und auf diesem Blech sind alle im Filter einzusetzenden Komponenten und Konnektoren ausgebildet.
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Die Lufteintrittsöffnung 22 des hinter der Zwischenwand ausgebildeten Kühlkanals ist in der Ausführungsform der 1 im Vorderteil des Schranks angeordnet. In 1 wird die Eintrittsluft den gekapselten, horizontalen Kanal entlang in den vertikalen Kanal eingeleitet, der sich mit der Austrittsöffnung im Oberteil des Schranks verbindet.
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2 zeigt eine einer Ausführung der Erfindung gemäße Konstruktion im Perspektivschnitt ohne Wände, die die Sicht einschränken. In 2 werden gleiche Referenzmarkierungen verwendet wie in 1.
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Es ist zu beachten, dass von den Details der 1 und 2 diejenigen Züge erklärt wurden, die zu der Erfindung gehören oder für das Verständnis der Erfindung behilflich sind. Vorhin wurde die Konstruktion der Anordnung erklärt, indem auf die Hinterwand, die Seitenwände, die Vorderwand und den Hinterteil hingewiesen wurde. Diese Begriffe sollen derart verstanden werden, dass die vordere Schrankwand sich am typischsten aus einer Tür oder einer anderen zu öffnenden Konstruktion ausbildet. Die Seitenwände liegen ihrerseits auf beiden Seiten der Vorderwand und erstrecken sich nach hinten Richtung Hinterwand, und die Hinterwand liegt aus der Richtung der Schranktür gesehen hinter der Anordnung.
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Für einen Fachmann ist offensichtlich, dass der Grundgedanke der Erfindung in verschiedenen Variationen ausführbar ist. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind somit nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern können im Rahmen der Schutzansprüche variieren.
