DE2426229A1 - Traeger fuer den phasenaufbau eines wechselrichters - Google Patents

Description

für den Phasenaofbau eines

Die Erfindung "betrifft einen Träger für die Aufnahme von elektronischen Bauteilen einer Einzelphaseneinheit eines Wechselrichters, der in. wenigstens einer Schnitte-"bene senkrecht aur Längsachse H-förmig ist.

Ein solcher Träger für einen modulareü Aufbau eines Wechselrichters ist z.B. durch die Druckschrift der Firma BBC "Umrichteranlagen für elektrische Antriebe", Seite 15, bekannt. Moderne Wechselrichter werden in zunehmendem Maße modular aufgebaut«. Ein Beispiel für die Aufspaltung in drei für einen Drehstrommotor benötigte Phaseribausteine zeigt die in Figur 1 dargestellte Wechselrichterschaltung« A]Ie elektronischen Bauelemente für eine Einaslxjhaseneinhcit werden auf einem Träger untergebracht. Der aus obiger Schrift bekannte Träger ist aus Vierkantrohren und einzelnen Platten aufgebaut. Eine zentrale Trägerplatte, die mit elektronischen Bauelementen bestückt ist, ist an allen 4 Ecken mit Vierkantrohren versehen, die senkrecht aur Ebene der Trägerplatte verlaufen. Vertikalschnitte durch die Trägerplatte an ihren Enden seigen daher H-Forrn. Ein solcher Träger muß Stück für Stück aus Einzelteilen aufgebaut werden, !für mit einem gewiesen Aufwand ist die geforderte mechanische Stabilität erreichbar. Darüber hinaus v/eist der bekannte Trägerin Form der zentralen Platte, die mit den Vierkantrehren verbunden ist, nur zwei Bestückungsebenen auf, nämlich die Vorder- und die Rückseite der erwähnten Platte.

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Es besteht die Aufgabe einen stabilen Träger der eingangs genannten Art zu finden, der leicht und preiswert herzustellen ist und darüber hinaus den laodularen Aufbau von Wechselrichtereinheiten in kompakter Form mit geringem Fertigungs- und Prüfaufwand gestattet.

Die Aufgabe wird durch einen Träger gelöst, der selbsttragend ist und bei dei« alle zu seiner !.ängaaehse vertikalen Schnitte H-Fomi aufweisen. Ein solcher Träger gestattet einen funJtt gerechten, leicht zugänglichen Aufbau der verschiedenen Baugruppen wie Anateuerelektronikf Thyristoren, zugehörige Kornmu tie rungs elemente und Tliyristorochu tzbeschaltung. Darüber hinaus kann er zum Aufbau von Wechselrichtermoduln verschiedener Leistungsklassen eingesetzt v/erden, da bei angemessener Auslegung des Trägers lediglich die elektronischen Bauteile dem Leistungsbedarf angepaßt sein müssen. Es ist günstig, einen solchen Träger aus isolierendem Kunststoff herzustellen. Damit v/erden zum einen fertigungstechnische Vorteile erreicht er kann z.B. im Spritzgußverfahren in einem Stück geformt v/erden -, sum anderen wird eine leichtere Nachbearbeitung für die Montage der elektronischen Bauelemente, die nicht notwendigerweise über Platinen auf dem Träger, sondern auf dein Träger selbst befestigt v/erden können, ermöglicht. Darüber hinaus ist, verglichen mit einem metallischen Aufbau, die Kurzschlußgefahr verringert. Aus Gründen der G-ev/ichtsersparnis, einer erhöhten mechanischen Festigkeit.sowie einer besseren Belüftung und Kühlung des Trägers können die Seitenwände von offenen Hohlräumen durchzogen sein.

Mindestens eine der einander gegenüberliegenden Ebenen des Mittelstegs ist mit Bauelementen bestückbar. Vorteilhafterweise ragen die Seitenwände eines solchen Trägers senkrecht zur Ebene des Mittelstegs über die auf den Mittelsteg montierten Bauelemente hinaus. Diese Bauelemente befinden sich

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daher in einem von drei Seiten her gegen äußere Einwirkungen geochüfzteri Baum. Die zum Mittelsteg annähernd parallelen Endflächen dieser Seitenwände können als mit Befestigungs-rnitteln versehene Auflage für Abdeckplatten dienen, die über den Träger in seiner Breite nicht hinausstehen und die wenigstens·'auf ihrer dein Mittelsteg abgewandten Seite mit Bauelementen bestüokbar sind.

In dieser Ausführungsform des Trägers können beide Ebenen des Mittelstegs ,durch Bauelemente und Bauelementgruppen bestückt v/erden, wobei eine funktionsgerechte Trennung bei leichter Zugänglicbkejt erreicht wird. Durch die beiden zum Mittelsteg parallelen Abdeckplatte!] entstehen bis zu vier neuen Bestückungsebenen, die einen nicht unerheblichen Zuwachs an verfügbarer Bestückung3fläche darstellen. Durch die H-förmige Gestaltung des Trägers und. die beiden Abdeckplatten werden die im Innenraum des Trägers Kontierten elektronischen Bauelemente vor Beschädigung oder Zerstörung durch mechanische Einwirkungen bei lagerung oder Transport der Moduln weitgehend geschützt.

Die zwischen Mittelsteg und Abdeckplatten gebildeten Kanäle können zur Führung des gasförmigen Kühlmittels dienen und ermöglichen durch Kaminwirkung eine besonders effektive Belüftung der inneren Bestückungsräume.

Die Abdeckplatten sind vorzugsweise durch Scharniere, deren Achsen parallel zur Ebene des Mittelstegs und zu den Seitenwänden verlaufen, an einer Seitenwand und durch Verriegelungsmittel an der anderen Seitenwand befestigt. Diese türähnliche Art der Anbringung ermöglicht einen leichten Zugang zu den auf dem Mittelsteg und den an der Innenwand der Abdeckplatten montierten Bauelementen für Prüf- und Wartungsarbeiten.

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■Γη einer anderen Ausführungsform enthalten die zum Mittelcteg annähernd parallelen Endflächen der Seitenwände des Trägers Befestigungsmittel für Bügel zur Verbindung von zwei einander gegenüberstehenden Seitenwänden. Diese Verbindungsbügel können auf mindestens der dem Mittelsteg zugewandten Seite Befestigungsmittel für elektronische Bauelemente oder Ba.uelementgruppen aufweisen. Auf diese Vi^reise können schwere Bauelemente oder einsatzfertig beschaltete Platinen problemlos befestigt und ausgetauscht werden, sind aber von außen für Mess- und Prüfzwecke auch im montierten Zustand leicht erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Anordnung der elektronischen Komponenten einer modularen Wechselrichtereinheit auf dem Träger ist eine Abdeckplatte mit elektronischen Ansteuerbaugruppen für die auf der dieser Baugruppe zugewandten Seite des Mittelstegs außer dem Freilaufdiodensatz angebrachten Thyristorsätze, die andere Seite des Mittelstegs mit den für die Thyristoren notwendigen Schutzbesehaitungselementen und die dem Mittelsteg abgewandte Fläche der zweiten Abdeckplatte mit den Kommutierungsdrosseln, der Strombegrenzungsdrossel und dem Kommutierungskondensator bestückt. Dadurch wird die Forderung nach funktionellem Aufbau bei guter mechanischer Festigkeit, guter Zugänglichkeit bei ausreichendem Schutz gegen Zerstörung durch mechanische Einwirkungen und hinlänglicher Belüftung in optimaler Weise erfüllt. Ein solcher fertiger Wechselrichterbaustein kann nach seiner Fertigstellung allen notwendigen Prüfverfahren unterzogen und anschließend gelagert werden. Erst am Einsatzort wird der Wechselrichter dann aus solchen modularen Einheiten aufgebaut.

Vorteilhaft ist es, den Mittelsteg des Trägers mit Durchbrüchen zu versehen, durch die die Anoden- und Kathodenanschlüsse von auf dem Mittelsteg befestigten Thyristoren und Dioden, deren Kühlkörper zur Stromleitung dienen, in den thyristorfreien Bestückungsraum des Trägers hindurchgeführt und mit""

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Stromschienen verbunden werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die schaltungngemäße Verbindung der Thyristoranschlüsse durch Stromschienen in den Raum zwischen der durch die Thyristoren nicht belegten Fläche des Mittelstegs und der hinteren Abdeckplatte zu verlegen. Dadurch wird ein übersichtlicherer Schaltungsaufbau und erleichterte Montage erreicht.

Weiterhin kann der Mittelsteg Verankerungsmöglichkeiten für Thyristorsätze und Durchbrüche für die Durchführung der zu den elektrisch leitenden Kühlkörpern führenden Anoden- und Kathodenanschlüsse von luftgekühlten Thyristorsätaen aufweisen, wobei ein Thyristorsatz zwei Scheibenthyristoren enthält, die zwischen den Kühlkörpern eingespannt sind und die Kühlkörperpaare so nebeneinander angeordnet sind, daß die die Frontflachen der Kühlkörper durchstoßenden Rotationssyiame trie achsen eines Thyristorpaares im wesentlichen parallel liegen und jeweils zwischen zwei Kühlkörpern eines Paares ein Scheibenthyristor mit seinen Kontaktflächen im wesentlichen parallel zur Frontfläche des Kühlkörperpaares eingespannt ist und wobei die Kühlkörper von der Frontfläche her gesehen die Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks aufweisen und bei gemeinsamer Einspannung von je zwei Scheibenthyristoren mit den zugehörigen zwei Kühlkörpern quaderförmige Baugruppen mit im wesentlichen quadratischer Frontfläche entstehen. Durch Einsatz solcher kompakter Einheiten eines elektrisch getrennten Thyristorpaares wird die Bestückung des Trägers erheblich vereinfacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren 1 bis 5 dargestellt sind. Dabei zeigt

Fig. 1 die Auflösung des Schaltbildes einer zwangskommutierten Wechselrichteranlage in drei Phasenbausteine, die

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den drei Drehstromphasen zuzuordnen sind,

Fig.2 das 1. Ausführungsheispiel im Schrägriß, wobei die vordere und die rückwärtige Abdeckplatte aus Gründen der Vereinfachung weggelassen wurde,

Fig. 3 den Grundriß des Trägere mit elektronischen Bauelementen,

Fig. 4 schließlich das 2. Ausführuiigsbeispiel im Schrägriß, wobei anstelle der Abdeckplatten Verbindungsbügel zwischen awei einander gegenüberliegenden Seiteruwänderj. zur Aufnahme von Schaltplatinen gezeichnet wurden und

Fig. 5 einen vereinfachten Ausschnitt des Mittelstegs im thyristorfreien Bestückungsraum mit den durchgeführten Thyristoranschlüasen und deren Verbindung gemäß dem in Fig. 1 angegebenen Schaltbild.

In allen Figuren sind identische Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 1 gezeigte Wechselrichterschaltung wurde der DT-PS 1 246 861 entnommen. Durch Umzeichnung wurden die drei, jeweils für die Erzeugung einer Einzelphase benötigen Phasenbausteine deutlicher herausgearbeitet und mit I, II und III bezeichnet. Die drei Phasenbausteine sind parallel geschaltet und stehen über die Klemmen 2 und 3 mit einer Gleichstromquelle in Verbindung. Im Falle eines Pulsumrichters liegen die Klemmen 2 und 3 am Ausgang des Gleichstromzwischenkreises, und die Klemme E (S,T) bildet den Drehstromausgang über den im gewählten Beispiel ein Drehstrommotor 1 betrieben wird. Die drei Phasenbausteine sind gleich aufgebaut, so daß zu ihrer Charakterisierung die Beschreibung der Einheit I genügt.

Bei der Einheit I sind die gesteuerten Haupt stroraventile 6a, 7a über die Kommutierungödrosseln 10a, 11a mit dem Gleichstromkreis verbunden. Parallel dazu liegen die Leerlaufdioden 4a und 5a. Von der Verbindung der Anode der Diode 4a

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mit der Kathode der Diode 5a erfolgt der Abgriff der Drehstromphase R. Die Einrichtung zur Zwangskommutierung der Ventilströme besteht aus den. beiden gesteuerten Kommutierungsventilen Sa₅ 9a. Das Kommutierungsventil 8a liegt in Serie mit dem KoTnmutierungskond ensat or 13a und einer Begrenzungsdrossel 12a parallel zum Hauptstromveiitil 6a. Entsprechend ist das Kommutierungsventil 9a über eine Serienschaltung des gleichen Kondensators 13a* und der gleichen Drossel 12a parallel zum gesteuerten Hauptstromventil 7a geschaltet. Die Begrenzungsdrossel 12a dient zur Begrenzung der S^romänderungsgeschvvindigkeit in den gesteuerten Ventilen 6a, 7a.

Die Unterbringung aller für einen Phasenbaustein benötigten elektronischen Bauelemente kann in funktioneller Form auf einem erfindungsgemäßen Träger erfolgen. Durch einfache Zusammenschaltung solcher vorgefertigter Baueinheiten kann in kürzester Zeit ein Wechselrichter aufgebaut werden.

Der gezeigte Träger wird in einem Stück aus isolierendem Kunststoff nach einem für dieses Material üblichen Forraungsverfahren hergestellt. So kann er z.B. im Spritzgußverfahren produziert werden oder,um besonders hohe Festigkeiten bei geringem Gewicht zu erreichen, mit Glasfasermaterial verstärkt werden. Der Träger kann auch aus Metall gefertigt werden, wobei dann für eine sachgemäße Isolation der Thyristor- und Diodenbefestigung sowie der Thyristor- und der Diodenanschlüsse 31, 36 bei der Durchführung durch den Ivlittelsteg 14 Sorge zu tragen ist.

Bei dem in Figur 2 im Schrägriß dargestellten Träger werden durch 14 der'Mittelsteg und durch 15 die beiden zum Mittelsteg senkrechten Seitenwände bezeichnet. Die Seitenwände stehen in Richtung senkrecht zu der durch den Mittelfiteg aufgespannten Ebene über alle auf dem Mittelsteg montierten Bauteile 23» 38 hinaus. Dadurch entstehen zwei von mindestens

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drei Seiten her gegen mechanische Einwirkungen geschützte Montageräume. Um Gewicht zu ersparen und trotzdem, hohe mechanische Festigkeit zu erreichen, sind die Seitenwände von Hohlräumen 16 durchzogen, die im Ausführungsbeispiel parallel zur Schnittkante von Seitenwand 15 und Verbindungssteg 14 verlaufen. Dies stellt bei gängigen Kunststoffverarbeitungsverfahren keine zusätzliche Fertigungschwierigkeit dar. Die durch diese Hohlräume 16 hindurchströmende Luft verhindert eine· übermäßige Erwärmung des Trägermaterials durch die im ■ Betrieb sich stark aufheizenden Thyristoren 25, 42 und Dioden 52.

Die zum Mittelsteg im wesentlichen parallelen Endflächen 17 der Seitenwände 15 sind mit Befestigungsmitteln versehen, die im Ausführungsbeispiel G-ewindebohrungen 18 sind, um Abdeckplatten 19 und 20 durch Schraubbefestigung anzubringen. Die Abdeckplatten stehen beiderseits nicht über die Seitenwände 15 des Trägers hinaus, um die notwendige Kompaktheit zu erhalten.

Pig. 5 zeigt die Anbringung dieser Abdeckplatten 19» 20 an einer Seitenwand durch Scharniere 21. Dies eröffnet die Möglichkeit durch einfaches Aufklappen der Abdeckplatten Zugang zum Innern des Trägers und den darin enthaltenen Bauelementen zu gewinnen. Auch die an der dem Mittelsteg zugewandten Fläche der Abdeckplatten montierten elektronischen Ansteuerbaugruppen 22 - dies ist in den Abbildungen nicht dargestellt - können so leicht erreicht werden. Außer der erwähnten Scharnieranbringung können je zwei Scharniere auch an den Enden von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen befestigt werden, so daß die Abdeckplatten um eine zu den Seitenwänden vertikale Achse klappbar sind.

In Fig. 3 sind auf der Außenseite der Abdeckplatte 19 Geschaltete Platinen 22a, die die Bauelemente 22b der Ansteuerbaugruppen für die auf dem Mittelsteg montierten Thyristorsätze 23, 40 enthalten, über Abstandshalter befestigt.

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Aufgabe der Ansteuerbaugruppe ist es., den Zündimpuls auf den Thyristor zu übertragen. Hierfür ist ein Impulsübertrager und im allgemeinen ein Impulsverstärker erforderlich.

Diese Baugruppen können auch auf der dem Mittelsteg 2w.gewandten Seite der Abdeckplatte 19 befestigt sein, wobei ein besserer Schutz gegen Beschädigung durch mechanische Einwirkungen erreicht wird. Allerdings muß in diesem Fall die einseitig durch Scharniere 21 geführten Abdeckplatte 19 an der anderen Seite einseitig vom Träger gelöst werden, um die Ansteuerbaugruppen 22 zu erreichen.

Sind die Ansteuerbaugruppen 22, wie dies Fig. 4 zeigt, auf der Innenseite von Bügeln 24 angebracht, die zwei einander, gegenüberliegende Seitenvmnde verbinden, so sind sie unmittelbar zugänglich. Die Verbindungsbügel können, wie dies in Pig. 4 angedeutet i3t, mit Steckverbindern 37 versehen werden. Damit können als gedruckte Schaltungen ausgeführte Steuersätze gehaltert werden, wodurch deren bequeme Austauschbarkeit gewährleistet ist. Anstelle der Platinen können auf diesen Bügeln auch schwere Bauelemente,■z.B. die Kommutierungsdrosseln 10a, 11a, befestigt werden.

Die im Ausführungsbeispiel auf dem Mittelsteg befestigten Thyristorsätze 23 und 40 bestehen jeweils aus zwei Paaren dreieckförraiger Kühlkörper 26, wobei sich zwischen je einem Paar ein Scheibenthyristor 25, 42 befindet. Zwei Paare solcher im Schnitt gleichschenklig rechtwinklige Dreiecksgestalt aufweisender Kühlkörper werden so kombiniert, daß Hypothenuse an Hypothenuse nur durch einen elektrisch isolierenden Luftspalt getrennt zu liegen kommt. In diesem Luftspalt liegt parallel zur Rotationssymmetrieachse der Scheibenthyristoren ein Bolzen 27, der für die gemeinsame Verspannung je zweier Kühlkörperpaare notwendigen Kräfte aufnimmt. Der Bolzen ist mit einem Schraubgewinde versehen. Die gemeinsame Verspannung erfolgt in der V/eise, daß senkrecht zum Bolzen an der Rückseite beider Kühlkörperpaare eine gemeinsame Isolierstoff-

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.platte liegt, an der Vorderseite aber jede Kühlkörperfrontfläche mit einem Isolierstoffteil abgedeckt ist und die einander gegenüberliegenden Isolierstoffplatten über ein l^!'ederelement 28 und zwei Muttern 29» 30 verschraubt werden. Aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit wurden in Pig. 2 und 3 die Isolierstoff teile nicht gezeichnet. Die Stromrichterbausätze weisen die Form ouadratisoher Blöcke auf; dies gestattet einen besonders raumökonoßiocheii Einsatz.

Als Freilauxdioden 4a, 5a in Fig. 1 werden im Aueführungsbeispiel in Fig. 3 Scheibendiodeii 52 in einen Kühlkörpersatz 50 verwendet, der ebenso aufgebaut und montiert ist, wie die oben beschriebenen Thyristorsätze.

Die Kühlkörper übernehmen neben ihrer Kühlfunktion auch die Leitung des elektrischen Stromes. Sie besitzen gegenüber den Yr^randungen, die den Kontakt zu den Scheibenthyristoren 25, 42 und Scheibendioden 52 herstellen, Anschlußaugen 31» 32, die elektrisch leitfähig sind und von den Kühl rippen senkrecht abstehen. Beim Aufbringen von Stromrichterbausteinen der eben beschriebenen Art auf dem Mittelsteg dee Trägers werden die Anschlußaugen 31 durch Durchbrüche- 33 im Mittelsteg hindurchgefiihrt. Der die Verspannung der Thyristoren und Dioden bewirkende Bolzen 27 ist so dimensioniert, daß er einseitig über die Schraube 30 so weit hinausragt, da.6 durch die Mutter 34 und die Unterlegscheibe 35 eine Verschraubung auf dem Mittelsteg ermöglicht wird. Darüber hinaus werden die dem Mittelsteg 14 benachbarten Kühlkörper durch Schrauben 44 und Di stanz scheiben 45 mit eiern Mittelsceg verbunden.

Anstelle des oben beschriebenen steuerbaren Stromrichtersatzes kann auch eine Baugruppe eingesetzt werden, die als Halbleiterventile Schraubthyristoren enthält. Sie ist aus dem DT-GM 7 239 821 bekannt. Auch hier dient der Kühlkörper als Stromleiter. Anoden- uiie Kathoden; d'eehliiyps sind cbSiL-falls auf die Rückseite des Bausteins verlegt -und können,

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'ebenso wie oben beschrieben, durch die Durchbrüche 33 im Mittelsteg isoliert hindurchgeführt werden.

Die von den rückwärtigen Kühlkörperpaaren abstehenden Anschlußaugen 31 ragen in den thyristorfreien Beschaltungsrauiu des Trägers hinein. Ihre in den Durchbrüchen befindlichen Teile fixieren die Stromrichterbausteine verdrehungssicher in ihre lage und bewirken, daß die beim Einschrauben auftretenden Torsionskräfte durch das Trägermaterial aufgenommen werden. An den dem Mittelsteg abgewandten Anschlüssen 32 des Thyristorbausatzes werden winkelige Strome;chienen 36 befestigt und isoliert von den Kühlkörpern ebenfalls durch den Mittelsteg des Trägers nach hinten geführt. Damit stehen im hinteren Beschaltungsraum des Trägers sowohl Anoden*- als auch Kathodenanschlüsse der Thyristoren für Bescha3.tungsmaßnahmen zur Verfügung. Die im Rahmen des Schaltungsaufbaus notwendigen Verbindungen der Elektroden können dort übersichtlich und montagefreundlich vorgenommen werden.

Dies soll am Beispiel des Phasenbausteins I der Fig. 1 erläutert werden. Dabei übernehmen die Scheibenthyristoren 25 des Stromrichtersataes 23 die Punktion der gesteuerten Hauptstromventile 6a_f 7a.. in Pig. 1, die Thyristoren 42 des Stroinrichtersatzes 40 die Punktion der Kommutierungsventile 8a, 93-. Zweckmäßigerweise- sind die beiden Thyristoren eines Stromrichterbausteins antiparallel angeordnet, so daß die durch den I/jittelsteg hindurchragenden Anschlüsse 31 des Stromrichterbausteine 23 mit der Kathode des Thyristors 6a und der Anode des Thyristors 7a verbunden sind. Die im thyristorfreien. Beschältungsraum endenden Stromschienen 36 sind der Anodenanschluß dee Thyristors 6a und der Kathodenanschluß des Thyristors 7a. Dies gilt analog für den Thyristorsatz 40. Damit entsteht eine rückwärtige Anschlußanord- ■ nung, wie sie der in Pigur 5 wiedergegebene vereinfachte Ausschnitt des Trägermittelstegs aus der Richtung A betrachtet zeigt. Die Trägerplatte 4 5» die die Anschlüsse verdeckt, ist dabei entfernt,. A 6a bezeichnet dabei beispielsweise den

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Aiioderi&michluß des Thyristors 6a, K 8a den Kathodenanochluß rles Thyr-i stors Gn. Uei das Sehaltbild in Figur 1 zu realisieren, v.virö A 6e durch eine StroDS.chie.ne mit A 8a, K 7a mit IC 9a verbunden, K 6a Kit A 7a, K 8a Mt A 9a. K 6a wird über die KoKrfiUtieruviri'kripa^ität 13a und die Begrenzungsdrossel-12a miü K 8a verbunden. Die Kornautierungsinduktivität 10a liegt an A 6a, die Induktivität 11a an K 7a. A 7a wird an die Verbindung α er Anode der Diode 4a mit der Kathode der Diode 5a herangeführt. Nach Verbindung der bislang unbelegten Kontakte der Korarnutierungsdroswel 10a, 11a mit der Kathode der Diode 4a, \s?-\i. der Anode der Diode 5a erfolgt die Eiinfixjeisung des Gleichstroms von den Klemmen 2 und 3 von oben in den Träger an die Anschlüsse K 4a und A 5a. Die Abführung der erzeugten Drehstromphase R erfolgt am unteren ■ Ende des Trägers vom Kontakt K 5a nach unten. Damit sind Gleiehotromzuführimg und Drehstroraabführung an die einander gegenüberliegenden Enden des Trägers verlegt. Pig. 5 läßt erkennen, in welch einfacher zweckdienlicher Form die Verbindxmg der in aen thyristorfreien Raum hineingeführten Anoden- und Kathodenanschlüsse möglich ist. Die Verbindung der rückwärtigen Thyristcrkontakte wurde in Figur 3 nicht eingezeichnet, um nicht durch eine Anhäufung von Details die Übersichtlichkeit zu gefährden.

Wie Fig. 3 zeigt, wirken die durch den Mittelsteg 14 hindurchgeführten Stromschienen 36 im thyristorfreien Bestückungsraum gleichseitig als Stützelemente für die Trägerplatte 43· Sie dient sur Aufnahme der den einzelnen Thyristoren zugeordneten "Trägerstaueffekt"-Beschaltungselemente 38. Es ist jedeis Thyristor über eine Diode eine RC-Kombination parallelgeεehaltet , ~

In den beiden durch Mittelsteg 14, Seitenwände 15 und Abdeckplatten 19 und 20 gebildeten Kanälen, in denen sich ein Großteil der elektronischen Bauelemente des Phasenbausteins befind t U, wird durch die auftretende Kaminwirkung eine sehr effektive Kühlung erreicht. Darüber hinaus können die Öffnungen Ac-?.' Kcn'dle leicht mit einer Zwangsbelüftungsanlage ver-

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bund eil v/erden*

Die den hinteren Bes.chaltimgsraum abschließende Abdeckplatte 2.Ö dient gleichseitig alt Träger für die Kün>nii!tic~ rungsdrosseln 10a, TIa₅ die Dtrordbegreiisun^b-äroüsel 12a sowie den Kommutierungskor.cleiisator 13a. Je nach Plat;;be~ darf k-örmeh die Bauelemente entweder auf der den Mittelst eg zugewandten oder der abgewandten Seite der Abdeckplatte Eingebracht werden. Die zum Aufbau eine:-·: Weclu.sTrichters benötigten drei einzelnen Phasanbaustein.e der eben beschriebenen Art können nebeneinander in einem gemeinsamen Schaltschrank angeordnet werden.

Zusammenfassend sei betont, daß der beschriebene Trümer ei.21 stabiles j leicht zu fertigendes Geataltungselement für den modularen Aufbau räoderner Wechselrichter darstellt. Durch seine Formgebung wird eine leicht zugängliche, funktionsgerechte Anordnung aller benötigten elektronischen Bauelemente erreicht.

5 Figuren
Patentansprüche

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Claims (12)

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   äger für die Aufnabiüs von elektronischen Bauelementen ner Eiiisvilpijusoiej.r;V;-:-it eines Wechselrichters, der in ncv]j^BLeiic einer Schivittebene r.enkrocht ?jur Längsachse }i-i*orriiifji int, dadurch rek er J₁ zeichne t-, daß er selbsttragend ist und daß aiii ο ku s?j.nr-r Längsachse vertikalen Schnitte H-Fgrm aufweisen»
2. 2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der elrzrAor gegenüberliegenden Ebenen des Mittelategs (14) dec K-förmigen Trägers mit Bauelementen (235 38) bestückbar ist.
3. 3* Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (15) in senkrechter Richtung zur Ebene des Mittelstegs (14) über die auf dem Mittelsteg montierten Bauelemente (23, 38) hinausragen.
4. 4. 'Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Mit'telsteg (14) annähernd parallelen En .'!flachen (17) der Seitenwand e (15) als mit Befestigungsmitteln (18) versehene Auflage für Abdeckplatte». (19) Uiiu (20) dienen, die wenigstens auf ihrer dem Mittelsteg (H) abgesandten Seite mit Bauelementen (22, 10a, 11a, 12a, 13a) bestückbar sind und die den Träger in seiner Breite nicht überragen.
5. 5. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckpiabten (19, 20) durch Scharniere (21), deren Achsen parallel zur Ebene des Liittelstegs (14) und au den Seitenv.'änden (15) verlaufen, an einer Seitenwand und durch Varriegelungsmittel (18) an der anderen Seitenwand b e f e ο t i g t ö Ι η d .

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6. 6. Träger nach. Anspruch A oder 5₅ dadurch gekennzeichnet·, daß die zwischen Kittelsteg (14) und Abdeckplatten (1'J₅ 20) gebildeten Kanäle zur 3rührung des gasförmigen Kühlmittels dienen.
7. 7. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine zum Mittels teg (H) annähernd parallelen Endflächen (17) der Seitenwande (15) Befestigungsmittel (18) für Bügel (24) zur Verbindung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (15) enthalten und daß die Verbindungsbügel (24) auf mindestens der dein Mittelsteg (14) zugewandten Seite Befestigungsmittel (37) für elektronische Bauelemente oder Bauelementgruppen aufweisen.
8. 8. Träger nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckplatte (19) mit elektronischen Ansteuerbaugruppen (22) für die auf der dieser Baugruppe zugewandten Seite des Mittelstegs (14) außer dem Freilaufdiodensatz (50) angebrachten Thyristorsätze (23, 40)_$ die andere Seite des Mittelstegs (14) mit den für die Thyristoren (25, 42) notwendigen Schutzbeschaltungselementen (38) und die dem Mittelsteg abgewandte Fläche der zweiten Abdeckplatte (20) mit den Kommutierungsdrosseln (10a, 11a), der Strombegrenzungsdrossel (12a) und dein Kommutierungskondensator (13a) bestückbar ist.
9. 9. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (14) mit Durchbrüchen (33) versehen ist, durch die die Anoden- und Kathodenanschlüsse (31$ 36) von auf dem Mittelsteg (14) befestigten. Thyristoren (25, 42) und Dioden (52), deren Kühlkörper (26) zur Stromleitung dienen, in den thyristorfreien Bestückungsraum des Trägers hindurchzuführen und mit Stromschienen zu verbinden sind.

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10. 10. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitlelsteg (14) Verankerungsmöglichkeiten für Thyristorrjätze (23, 40) und Durchbrüche (33) für die Durchführung der zu den elektrisch leitenden Kühlkörpern führenden Anoden- und Kathodenenschlüsse (3.1, 36) von luftgekühlten Tbyristorcätsen aufweist, wobei ein Thyristoraö-ta (23 oder 40) zwei Scheibenthyristoren (25) enthält, die zwischen den Kühlkörpern (26) eingespannt sind und die Kühlkörperpaare, so nebeneinander angeordnet sind, daß die die Frontflächen der Kühlkörper (26) durchstoßenden Rotationssymmetrieachsen eines Thyristorpaares (25) im wesentlichen parallel liegen und jeweils zwischen zwei Kühlkörpern (26) eines Paares ein Scheibenthyristor (25) iait seinen Kontaktflächen im wesentlichen parallel zur Frontfläche des Kühlkörperpaares eingespannt ist und wobei die Kühlkörper (26) von der Frontfläche her gesehen die Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks aufweisen und bei gemeinsamer Einspannung von je zwei Scheibenthyristoren (25) mit den zugehörigen zwei Kühlkörperpaaren (26) quaderförmige Baugruppen (23) mit im wesentlichen quadratischer Frontfläche entstehen.
11. 11. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn-. zeichnet, daß er aus isolierendem Kunststoff besteht.
12. 12. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (15) von offenen Hohlräumen (16) durchzogen sind.

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