DE2426229B2 - Selbsttragender Träger für die Aufnahme von elektronischen Bauelementen - Google Patents

Description

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatten (19, ~, ') durch Scharniere J5 (21), deren Achsen parallel zur Ebene des Mittelstegs und zu den Seitenwänden (15) verlaufen, an einer Seitenwand und durch Befestigungsmittel (18) an der anderen Seitenwand befestigt sind.

3. Träger nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (14) mit Durchbrüchen (33) versehen ist, durch die die Anschlußschienen (31, 36) von auf dem Mittelsteg (24) befestigten Thyristoren (6a, 7a, 8a, 9n) und Dioden (4a, 5a;, deren Kühlkörper (26) zur Stromleitung dienen, in den thyristorfreien Bestückungsrauin des Trägers hindurch/.uführen und mit Stromschienen zu verbinden sind.

4. Träger nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittclsteg (14) w Verankerungsmöglichkeiten für Thyristors;!tze (23, 40) und DurchbrUche (33) für die Durchführung der zu den elektrisch leitenden Kühlkörpern führenden Anschlußschienen (31, 36) von luftgekühlten Thyristorsälzen aufweist, wobei ein Thyristorsat/. (23 oder 40) zwei als Scheibenthyristoren ausgeführte Thyristoren (6a, 7a; 8a, 9a^ enthält, die zwischen den Kühlkörpern (26) eingespannt sind und die Kühlkörperpaare so nebeneinander angeordnet sind, daß die die Frontfläehen der Kühlkörper (26) durchstoßenden Rotationssynimetrieachscn eines Thyristor paares (6a, 7a;8«. 9ajim wesentlichen parallel liegen und jeweils /wischen zwei Kühlkörpern (26) eines Kiihlkörperpaares ein Scheibcnthyristor mit seinen Kontaktflächen im wesentlichen parallel /air Front- (>■> fläche des Kühlkörpcrpnarcs eingespannt ist und wobei die Kühlkörper (26) von der Frontfläche her gesehen die Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks aufweisen und bei gemeinsamer Einspannung von zwei mit Scheibenthyristoren versehenen Kühlkörperpaaren quaderförmige Thyristorsätze (23, 40) mit im wesentlichen quadratischer Frontfläche entstehen.

5. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus isolierendem Kunststoff besteht.

6. Träger nach einem der Ansprüche - bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (15) von offenen Hohlräumen (16) durchzogen sind.

Die Erfindung betrifft einen selbsttragenden Träger für die Aufnahme von elektronischen Bauelementen, der in allen Schnitten vertikal zu seiner Längsachse H-Form aufweist, bei dem mindestens eine der einander gegenüberliegenden Ebenen des Mittelstegs mit Halbleiterbauelementen bestückt ist und bei dem die Seitenwände in senkrechter Richtung zur Ebene des Mittelstegs über die auf dem Mittelsteg montierten Bauelemente hinausragen.

Ein derartiger Träger ist aus der US-PS 31 43 592 bekannt. In dieser Druckschrift ist ein durch eine Verdampfungskühlung gekühlter Träger für thermisch hochbelastete Halbleiterbauelemente beschrieben. Die Halbleiterbauelemente sind auf dem Mittelsteg montiert, wobei der Mittelsteg zwischen den Halbleiterbauelementen und den Seitenwänden zur Führung des Kühlmittels rohrförmig aufgeweitet ist. Die zum Mittelsteg parallelen Kanten der Seitenwände sowie die Ansätze an den rohrförmigen Aufweitungen sind so gestaltet, daß mehrere solcher kühlkörperartigen Träger übereinander gestapelt werden können. Zur Aufnahme von Bauelementen mit geringerem Kiihlbedarf weisen die Seitenwändc in Längsrichtung verlaufende, nach außen abstehende Montageflächen auf. Dieser kühlkörperartige Trager dient zur Aufnahme und Kühlung von hochbelasteten Halbleiterbauelementen, bietet jedoch keinen Schutz gegen mechanische Einwirkungen auf die Halbleiterbauelemente sowie eventuell angebrachte weitere Bauelemente.

Ein Träger für den modularcn Aufbau eines Wechselrichters ist durch die Druckschrift GIA 6 0l9(370-5)Br der Firma BUC Mannheim »Umnchtcranlagcn für elektrische Antriebe«, Seite 15, bekannt. Moderne Wechselrichter werden in zunehmendem Maße modular aufgebaut, wobei alle elektronischen Bauelemente für eine Phase als Einzeiphaseneinheit auf einem Träger untergebracht sind. Der aus der BBC Druckschrift bekannte Träger ist aus Vierkantrohren und einzelnen Platten aufgebaut. Eine zentrale Trägerplatte, die mit elektronischen Bauelementen bestückt ist, ist an allen vier Ecken mil Vierkanlrohren versehen, die senkrecht zur Ebene der Trägerpiaitc verlaufen. Vertikalschniite durch die Trägerpiaitc an ihren finden /eigen daher Η-Form. Ein solcher Träger muß Stück für Stück aus Einzelteilen aufgebaut werden. Nur mit einem gewissen Aufwand ist die geforderte mechanische Stabilität erreichbar. Darüber hinaus weist der bekannte Träger in Form der zentralen Trägerplatte nur zwei liestiiekungsebenen auf, nämlich die Vorder- und die Rückseite der erwähnten Trägerplatte.

F'.s besteht die Aufgabe, einen Träger der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die für eine Fin/elphascneinhcit eines Wechselrichters notwendi-

gen Bauelemente raumsparend und fertigungsfreundlich unter Gewährleistung eines zuverlässigen Schutzes gegen äußere mechanische Einwirkungen angeordnet werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäll dadurch gelöst, daß die zum Mittelsteg annähernd parallelen Endflächen der Seitenwäp.de als mit Befestigungsmiiteln versehene Auflage für Abdei kplatten dienen, die den Träger in seiner Rreite nicht überragen und daß für eine Einzelphaseneinheit eines Wechselrichters die eine Abdeckplatte mit elektronischen Ansteuerbaugruppen für Thyristoren bestückt ist, daß die den Ansteuerbaugruppen zugewandte Seite des Mittelstegs mit Thyristorsätzen und einem Diodensatz bestückt ist, wobei die Thyristorsätze Thyristoren und zugehörige Kühlkörper umfassen und der Diodensatz aus Dioden und Kühlkörpern besteht, daß die andere Seite des Mittelstegs mit den für die Thyristoren notwendigen Schutzbeschaltungselemenien bestückt ist und daß die dem Mittelsteg zugewandte Fläche der zweiten Abdeckplatte mit den Kommutieruiigsclrosseln, der Strombegrenzungsdrossel und dem Kommi' ierungskondensator bestückt ist.

Die Nutzung der durch Mittelsteg sowie Abdeckplatten dargestellten Bestückungsebenen ermöglicht eine funktiongerechte Anordnung der verschiedenen Bauelemente. Durch die H-förmige Gestaltung des Trägers und die beiden Abdeckplatten weiden die im Innenraum des Trägers montierten elektronischen Bauelemente vor Beschädigung oder Zerstörung durch mechanische Einwirkungen bei Lagerung oder Transport der Moduln weitgehend geschützt. Eine solche als Modul für einen Wechselrichter dienende Einzelphaseneinheit kann nach ihrer Fertigstellung allen notwendigen Prüfverfahren unterzogen und anschließend gelagert werden. Erst am Einsalzort wird der Wechselrichter dann aus diesen Moduln aufgebaut. Durch das Aufsetzen der Abdeckpkitten auf den Träger entstehen zwei kanalartige Hohlräume, die im Einsatz durch Kaminwirkung eine besonders wi-ksamc Belüftung und Kühlung der in den inneren Bestückungsräumcn untergebrachten Bauelemente sicherstellen.

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

Vorteilhaft ist es, den Mitl^lsteg mit Durchbrüchen zu versehen, durch die die Anschlußschienen von auf dem Mittelsteg befestigten Thyristoren und Dioden, deren Kühlkörper zur Sti omleimng dienen, in den thyristorfreien Bcstückungsraum des Trägers hindurchzuführen und mit Stromschienen zu verbinden sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die schaltungsgemäße Verbindung der Thyristoren und Dioden durch Stromschienen in den Raum zwischen der durch diese llalblcilerbaUelcmentc nicht belegten Rüche des Mittelstegs und der hinleren Abdeckplatte /u verlegen. Dadurch wird ein übersichtlicherer .Schaltungsaufbau und eine erleichterte Montage erreicht.

Weiterhin kann der Miltclsteg Verankerungsmöglichkeiten für Thyristorsät/e und Durchbrüchc für die Durchführung der /ti dtn elektrisch leitenden Kühlkörpern führenden Anschlußschienen vom luftgekühlten Thyristorsätzen aufweisen, wobei ein Thyristorsalz zwei als Scheibenihyristoren ausgeführte Thyristoren einhält, die zwischen den Kühlkörpern eingespannt ist und die Kühlkörperpuare so nebeneinander angeordnet sind, daß die die Froniflächen der Kühlkörper durchstoßenden Rotationssymmetrieaehsen eines Fhyrisiorpaares im wesentlichen parallel liegen und jeweils zwischen zwei Kühlkörpern eines Kühlkörperpaares ein Scheibenihyrisior mit seinen Kontaktflächen im we·

to senilichen 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 zwei mit Scheibenthyristören versehenen Kühlkörperpaaren quaderförmige Thyristorsätze mit im wesentlichen quadratischer Frontfläche entstehen. Durch Einsatz solcher kompakter Thyriä'rr.ätze wird die Bestückung des Trägers erheblich vereinfacht.

Es ist vorteilhaft, wenn der Träger «us isolierendem Kunststoff besteht. Damit werden zur«, „-inen fertigungstechnische Vorteile erreicht — der Träger kann beispielsweise im Spritzgußverfahren in einem Stück geformt werden —·. zum anderen wird eine leich'ere Nachbearbeitung für die Montage der elektronischen Bauelemente ermöglicht. Darüber hinaus ist. gegenüber Metall als Werkstoff, die Kurzschlußgefahr verringert. Aus Gründen der Gewichtsersparnis, einer erhöhten mechanischen Festigkeit sowie einer besseren Belüflung und Kühlung des Trägers können die Seitenwünde von offenen Hohlräumen durchzogen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den F i g. 1 bis 5 dargestellt sind. Dabei zeigt

Fig. 1 die Auflösung des .Schaltbildes einer zwangskommutierien Wechselrichteranlage in drei Phasenbausteine, die den drei Drehsiromphasen zuzuordnen sind.

Fi g. 2 das 1. Ausführungsbeispiel im Schrägriß. wobei die vordere und die rückwärtige Abdeckplatte aus Gründen der Vereinfachung weggelassen wurde.

Fi ς. 3 den Grundriß des Trägers mn elektronischen Bauelementen.

Fig.4 schließlich das 2. Ausführungsbeispiel im Schrägriß, wobei anstelle der Abdeckplatte Verbindungsbügel zwischen zwei einander gegenüberliegende Seitenwände zur Aufnahme von gedruckten Schaltungen gezeichnet wurden und

F i g. 5 einen vereinfachten Ausschnitt des Mittelstegs im thyrisiorfreien Bestückungsraum mit den durchgeführten Anschlüssen der Thyristoren sowie der Dioden und deren Verbindung gemäß dem in f^:i g. 1 angegebenen Schaltbild.

In allen Figuren sinti gleiche Teile mit gleichen Bc^ug.-,zeichen versehen.

Die in Fig. 1 gezeigte Wechselrichterschaltiipg wurde cer DE-PS 12 46 861 entnommeiv. Durch Umzeichnung wurden die drei, jeweils für die F.r/.eugung einer Einzelphase benötigten Phasenbausteine deutlicher herausgearbeitet und mit I, Il und IM bezeichnet. Die drei Phasenbausteine sind parallel geschaltet und stehen über die Klemmen 2 und 3 mit einer Gleichstromquelle in Verbindung. Im Falle eines Pulsiimriihtcrs liegen die Klemmen 2 und 3 am Ausgang des Gleiehstrom/wischcnkrcises. und die Klemme ;m

»-"> tier Drehstromphase R (S. 'Π bildet den Drchstromauvgang über den im gewählten Heispiel ein Drehstromnm lor 1 betrieben wird. Die drei Phasenbausteine sind gleich aufgebaut, so daß /ti ihrer Charakterisiernnir die

[iesclireibiing des Phasenbausteins I genügt. Hei dem I'hasenbaiistcin I sind die Thyristoren 6.1. 7a als lliiiiptthyristoren über die Kommiitierungsdrosseln 10a, Mil mil dem Gleichstromkreis verbunden. Parallel dazu liegen die Dioden 4a und 5a als F'rcilaufdioden. Von der Verbindung der Anode der Diode 4a mit der Kathode der Diode 5/1 erfolgt der Abgriff der Drchstromphiise R. Die Einrichtung zur Zwangskommulicrung besieht aus den beiden Thyristoren 8a, 9a. Der Thyristor 8a licgl in Serie mit dem Kommutierungskondensator Ha und einer .Strombegrenzungsdrossel 12a parallel zum Thyristor 6.1. Entsprechend ist der Thyristor 9a über eine .Serienschaltung des gleichen Kommutierungskondensators 13a und der gleichen Stiombegrcnzungsdrosscl I2a parallel zum Thyristor 7a geschaltet. Die Strombcgrenzungsdrossel 12a dient zur liegrenziingdcr Stromänderungsgeschwindigkeii in den Thyristoren 6a. 7 a.

Die Phascnbiuistcinc Il und III sind übereinstimmend aufgebaut. Um die Zugehörigkeit gleicher elektronischer Bauelemente zum Phasenbaustein Il und IM zu kennzeichnen, wurde zu den Bezugszeichen 4 bis 13 anstelle des Buchstabens a beim Phasenbaustein I für den Phasenbaustein Il der Buchstabe b und für den Phasenbaustein IM der Buchstabe cgesetzt.

Die Unterbringung aller für einen Phasenbaustein benötigten elektronischen Bauelemente kann in funktioncller 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 Formungsverfahren hergestellt. So kann er ■/.. 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 Befestigung der elektronischen Bauelemente und der Durchführung ihrer Anschlüsse durch den Mittelsteg 14 Sorge zu tragen ist.

Bei dem in F i g. 2 im Schrägriß dargestellten Träger werden durch 14 der Mittelsteg und durch 15 die beiden zum Mittclsteg senkrechten Seitenwände bezeichnet. Die Seitenwände stehen in Richtung senkrecht zu der durch den Mittelsteg aufgespannten Ebene über alle auf dem Mittelsteg montierten Bauelemente hinaus. Dadurch entstehen zwei von mindestens drei Seiten her gegen mechanische Einwirkungen geschützte Montageräume. Um Gewicht zu ersparen und trotzdem hohe mechanische Festigkeiten zu erreichen, sind die Seitenwände von Hohlräumen 16 durchzogen, die im Ausführungsbeispiel parallel zur Schnittkante von Seitenwand 15 und Mittelsteg 14 verlaufen. Dies stellt bei gängigen Kunststoffverarbeitungsverfahren keine zusätzliche Fertigungsschwierigkeit dar. Die durch diese Hohlräume 16 hindurchströmende Luft verhindert eine übermäßige Erwärmung des Trägermaterials durch die im Betrieb sich stark aufheizenden Thyristoren 6a. 7a. 8a 9a und Dioden 4a. 5a.

Die zum Mittelsteg im wesentlichen parallelen Endflächen 17 der Seitenwände 15 sind mit Befestigungsmitteln 18 versehen, die im Ausführungsbeispiel Gewindebohrungen 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.

F i g. 3 zeigt die Anbringung dieser Abdeckplatlen 19, 20 an einer Seitenwand durch Scharniere 21. Dies eröffnet die Möglichkeit durch einfaches Aufklappen "> der Abdeckplatlen Zugang zum Innern des Trägers und den darin enthaltenen Baiielemenlen zu gewinnen. Auch die an der dem Mittelsteg zugewandten Fläche der Abdeckplatten montierten elektronischen Ansicuerbaugruppen 22 — dies ist in den Abbildungen nicht

Ii 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 1 ig. j sind auf tier Außenseite der Abdeckplatte 19 gedruckte Schallungen, die die Bauelemente der Ansieuerbaugruppen 22 für die auf dem fvliiieisieg montierten Thyristorsätze 23, 40 enthalten, über Abstandshalter befestigt. Aufgabe der Ansteuerhaugruppen ist es. Zündimpulse auf die Thyristoren zu übertragen. Hierfür sind Impulsüberlragcr und im allgemeinen Impulsverstärker erforderlich.

Diese Ansteuerbaugruppen können auch auf der dem

2"> Mittclsteg zugewandten Seil" der Abdeckplatte 19 befestigt sein, wobei ein uesserer Schutz gegen Beschädigung durch mechanische Einwirkungen erreicht wird. Allerdings muß in diesem Fall die einseitig durch Scharniere 21 geführte Abdeckplatte 19 an der

J° anderen Seite einseitig vom Träger gelöst werden, um die Ansteuerbaugruppen 22 zu erreichen.

Sind die Ansieuerbaugruppen 22. wie dies F i g. 4 zeigt, auf der Innenseite von Bügeln als Mittelstege 24 angebracht, die zwei einander gegenüberliegende Seitenwände verbinden, so sind sie unmittelbar zugänglich. Die Bügel können, wie dies in F i g. 4 angedeutet ist. mit Halterungen versehen sein, die im Ausführungsbeispiel als Steckverbinder 37 gestaltet sind. Damit können als gedruckte Schaltungen ausgeführte Ansteuerbau-

⁴⁽¹ gruppen 22 gehalten werden, wodurch deren bequeme Austauschbarkeit gewährleistet ist. Anstelle der gedruckten Schaltungen können auf diesen Bügeln auch schwere Bauelemente, z. B. die Kommutierungsdrosseln 10a. 11a. mit entsprechend solider Halterung befestigt werden.

Die im Ausführungsbeispiel auf dem Mittelsteg befestigten Thyristorsälze 2.3 und 40 bestehen jeweils aus zwei Paaren dreieckförmiger Kühlkörper 26, wobei sich zwischen je einem Paar die als .Scheibenthyristoren ausgeführten Thyristoren 6a, Ta. 8a. 9a befindtn. 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. dor die für die gemeinsame Verspannung je zweier Kühlkörperpaare notwendigen Kräfte aufnimmt. Der Bolzen ist mit einem Schraubgewinde versehen. Die gemeinsame Verspannung erfolgt in der Weise, daß senkrecht zum Bolzen 27 an der Rückseite beider Kühlkörperpaare eine gemeinsame Isolierstoffplatte liegt, an der Vorderseite aber jede Kühlkörperfrontfläche mit einem Isolierstoffteil abgedeckt ist und die einander gegenüberliegenden Isolierstoffplatten über ein Federelement 28 und zwei Muttern 29, 30 verschraubt werden. Aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit wurden in Fig. 2 und 3 die Isolier-

stofileile nicht gezeichnet. Die Thyr storsälzc weisen the Form quadratischer Blöcke aiii; tlics gestattet einen besonders caumökonomischcn Finsat/.

I iir die als I reilaufdioden eingesetzten Dioden 4./. 5,·; in I'ig. I weiden im Aiisiührungsbeispiel in I i g. 3 -, Scheibciulioilen in einem Diodensalz 50 verwende!, der .benso aufgebain und nionlierl isl wie die oben beschriebenen rhyristorsiil/e.

Die Kühlkörper übernehmen neben ihrer Kühllunktion auch die Leitung lies elektrischen Stromes. Sie in hesii/en gegenüber den Wandungen, die den Kontakt /ti den Thyristoren 6.7. 7,7. 8,7. 9.7 und ilen Dioden 4.;. 5.7 herstellen. Anschlußschienen 51 und Anschlußstücke 32. die elektrisch leitfähig sind und von den Kühlrippen senkrecht abstehen. Heim Aufbringen der Thyristorsiii- ι'. /e 25,40 und des Diodensat/es 50 auf den Miltelsteg ties I'riigers werden die Anschlußschienen 31 durch Diiichhniihi' H im Milh-Islri' hindiirchgeführt. I)¹«' die Verspannung tier Thyristoren 6,f. 7.7. 8.7. 9,7 und Dioden 4.7. 5,7 bewirkenden Bolzen 27 sind so dimens oniert. daß „») sie einseilig über die Mutier 30 so weil hinan¹ agen. daß durch die Mutter 34 und die Unterlegscheibe 35 eine Verschraubung auf dem Mitlelsteg ermöglicht wird. Darüber hinaus werden die dem Mittelsteg 14 benachbarte Kühlkörper durch Schrauben 44 und >> Distanzscheiben 45 mil dem Millelsteg verbunden.

Anstelle des oben beschriebenen Thyristorsat/es 23, 40 kann auch ein anderer Thyristors«!/ eingeset/i werden, der anstelle von Scheibenthyrisloren Schraub-'hyrisloren enthüll. Fr isl aus dem DI-I-CiM 72 34 821 i» bekannt. Auch hier dienl der Kühlkörper als Stromleiter. Anoden- und Kaihodenanschlüsse sind ebenfalls auf die Rückseite des Thyristorsat/es verlegt und können, ebenso wie oben beschrieben, durch die Durchbrüche 33 mit Mitlelsteg isoliert hindurchgeführt werden. r>

Die von den rückwärtigen Kühlkörperpaaren abstehenden Anschlußschienen 31 ragen in den thyristorfreien Bestückungsrauni des Trügen, hinein. Ihre in den Durchbrüchen befindlichen Teile fixieren die I hyristorsül/e 23,40 und den Diodensai/ 50 verdrehungssicher in -to ihre Lage und bewirken, daß die beim Finschrauben auftretenden Torsionskräfte durch das Trägermaterial aufgenommen werden. An den dem Mittelsleg abgewandten Anschlußslücken 32 der Thyristorsätze 23, 40 und des Diodensal/es 50 werden winklige Stromschie- -n nen als Anschlußschienen 36 befestigt und isoliert von den Kühlkörpern ebenfalls durch den Mittelsteg des Trägers nach hinten geführt. Damit stehen im hinleren I3estückungsraum des Trägers sowohl Anoden- als auch Kathodenanschlüsse der Thyristoren 6,7, 7,7. 8.7, 9.7 und w der Dioden 4,7. 5,i für Beschaltungsmaßnahnien zur Verfügung. Die im Rahmen des Schaltungsaufbaus notwendigen Verbindungen der Ansehlußschicnen können dort übersichtlich und moniagefreundlich vorgenommen werden.

Dies soll am Beispiel des Phasenbausteins I der Γ i g. I erläutert werden. Zweckmäßigerweise sind die beiden Scheibenthyrisloren eines Thyristorsatzes antiparallel angeordnet, so daß /. B. die durch den Milielsicg hindurchragenden Ansehlußsehicnen 31 des Thyristor- w) satzes 23 mit der Kathode des Thyristors 6.7 und der Anode des Thyristors 7.7 verbunden sind. Die im thyrisiorfreicn Bestückungsrauni endenden Ansehlußschienen 36 stellen den Anodenanschluß des Thyristors 6,7 und den KathodenanschiuQ des Thyristors 7,7 dar. hi Dies gilt analog für den Thyristorsatz 40. Damit entsteht eine rückwärtige Anschlußanordnung. wie sie der in I·'i g. 5 wiedergegebene vereinfachte Ausschnitt ties Millelslegs 14 ties Trägers aus tier Richtung Λ (I-' i g. i) betrachtet zeigt. Die Trägerplatte 43 isl in dieser Ansicht entfernt. Die Ziffer A 6,7 bezeichnet dabei beispielsweise ilen Anodenanschluß ties Thyristors 6,7: die Ziffer K 8.7 bezeichnet den Kathodenanschluß ties Thyristors 8,7. (Im das Schaltbild in I- i g. I zu realisieren, wird tier Anodenanschluß A 6,7 durch eine Stromschiene mit dem Anodenschluß A 8.7 verbunden. Unter weiterer analoger Anwendung dieser Bezifferung erfolgt die Verbindung ties Kathodenanschltisses K 7,7 mil dem Kaihodenanschluß λ 9,;. sowie K bu mil Λ 7,7. λ 8,i mil Λ 9,7. K bu wird über den Kommuticrungskondcnsator 13,7 und die Sirombegrcn/ungstlrossel 12,7 mil K 8,7 verbunden. Die Kommutierungsdrossel 10,7 liegt an ·', 6,7. die KominutieriiMi'sdrossel 11,7 an K7;i. A 7.7 wird an die Verbindung der Anode tier Diode 4,7 mil der Kalhdili' der Diodi' 5;; herangeführt. Nach Verbindung tier bislang unbelegten Kontakte der KomniulicriKigsdrosseln ΙΟ.;. 11,7 mit der Kathode der Diode 4.7. b/w. der Anoile tier Diode 5.7 erfolgl die Fernspeisung des C'ileiclistroms von den Klemmen 2 mil 3 von oben in den Träger an die Anschlüsse K 4,7 und A 5,7. Die Abführung der erzeugten Drehslromphasc H erfolgt am linieren F:ule ties Trägers vom Kontakt K 5,7 nach linien. Damit sind Cileichslromzuführung und Drehslromabführiing an die einander gegenüberliegenden linden des Trägers verlegt. I' ig. 5 läßt erkennen, in welch einfacher /weckdienlicher Form die Verbindung der durch die Anschlußschienen 31, 36 in den ihyrislorfreien liesliikkungsraum hineingeführten Anoden- und Kathodenanschlüsse der Thyristoren und Dioden möglich ist. Die eben erläuterte Verbindung der Anschlußschienen wurde in F i g. 3 nicht eingezeichnet, um nicht durch eine Anhäufung von Details die Übersichtlichkeit /11 gefährden.

Wie Fig. 3 /eigt. wirken die durch den Mittelsteg 14 hmdurchgeführlen Anschlußschienen 36 im thyristorfreien Bestückungsraum gleichzeitig als Stützelemente für die Trägerplatte 43. Sie dient zur Aufnahme tier den einzelnen Thyristoren zugeordneten Schut/bcschallungsclcmentc 38. |edem Thyristor ist über eine Diode eine RC'-Kombinalion parallelgeschaliet.

In den beiden durch Millelsteg 14. .Seilenwände 15 und Abdeckplatten 19 und 20 gebildeten Kanälen, in ilenen sich ein Ciroßteil der elektronischen Bauelemente ties Phasenbausteins befindet, wird durch die auftretende Kaminwirkung eine sehr effektive Kühlung erreicht. Darüber hinaus können die Öffnungen der Kanäle leicht mit einer Zwangsbelüftungsanl.ige verbunden werden.

Die den hinteren Bestückungsraum abschließende Abdeckplatte 20 trägt die Kommutierungsdrosseln ΙΟ./. 11.7. die Stronibegrenzungsdrossel 12,7 sowie den Kommutierungskondensator 13.7. |e nach Plat/bedarf können diese Bauelemente entweder auf der dem Mittelsteg zugewandten oder der abgewandten Seile der Abdeckplatte angebracht werden. Die zum Aufbau eines Wechselrichters benötigten drei einzelnen Phasenbausteine der eben beschriebenen Art können nebeneinander in einem gemeinsamen Schaltschrank angeordnet werden.

Zusammenfassend sei betont, daß der beschriebene Träger eine stabile, leicht zu fertigende Baueinheit für den modularen Aufbau moderner Wechselrichter darstellt. Durch seine Formgebung wird eine leicht zugängliche, funktionsgerechte Anordnung aller benötigten elektronischen Bauelemente erreicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 909 510/246

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Selbsttragender Träger für die Aufnahme von elektronischen Bauelementen, der in allen Schnitten vertikal zu seiner Längsachse H-Furm aufweist, bei dem mindestens eine der einander gegenüberliegenden Ebenen des Mittelstegs mit Halbleiterbauelementen bestückt ist und bei dem die Seitenwände in senkrechter Richtung zur Ebene des Mittelstegs über die auf dem Mittelsteg montierten Bauelemente hinausragen, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Mittelsteg (14) annähernd parallelen Endflächen (17) der Seitenwände (15) als mit Befestigungsmitteln (18) versehene Auflage fur Abdeckplatten (19, 20) dienen, die den Träger in seiner Breite nicht überragen und daß für eine Einzeiphaseneinheit eines Wechselrichters die eine Abdeckplatte (19) mit elektronischen Ansteuerbaugruppen (22) für Thyristoren (6a, 7a, 8a, 9a; beslückt ist, daß die^n Ansteuerbaugruppen (22) zugewandte Seite des Mittelstegs (14) mit Thyristorsätzen (23. 40) und einem Diodensatz (50) bestückt ist, wobei die Thyristorsätze (23, 40) Thyristoren (6a, 7a, 8a, 9a) und zugehörige Kühlkörper (26) umfassen und der Diodensatz aus Dioden (4a, 5a) und Kühlkörpern (26) besteht, daß die andere Seite des Mittelstegs (14) mit den für die Thyristoren (6a, 7a, 8a, 9a) notwendigen Schutzbeschaltungselementen (38) bestückt ist und daß die dem Mittelsteg (14) zugewandte Fläche der zweiten Abdeckplatte (20) jo mit den Kommutierungsdrosseln (10a, I IaJi der Strombegrenzungsdrossel (12a; und dem Kommu-