DE8527350U1

DE8527350U1 - Elektronisches Wendeschütz für Drehstrommotoren

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Publication number: DE8527350U1
Application number: DE8527350U
Authority: DE
Original assignee: W Guenther 8500 Nuernberg De GmbH
Current assignee: W Guenther 8500 Nuernberg De GmbH
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1985-12-05

Description

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Dipl.-lng. H. L. Pohl

Patentanwälte

Hefnersplatz ä - Pöstfaoh »347
86OO Nürnberg 11

W. Günther GmbH

Virnsberger Str. 51, 8500 Nürnberg 82

Elektronisches Wendeschütz für Drehstrommotoren

Die Neuerung betrifft ein elektronisches Wendeschütz für Drehstrommotoren, welches aus aktiven elektronischen Bauelementen, insbesondere Thyristoren besteht sowie aus passiven Baue!ementen_t die der Ansteuerung der aktiven Elemente dienen. Wendeschütze dieser Art sind bekannt; sie weisen gegenüber elektromechanischen Wendeschützen den Vorzug auf, daß sie keinerlei Elektrodenabbrand erleiden und daß folglich ihre Betriebszuverlässigkeit und meist auch ihre Lebensdauer höher ist als diejenige der elektromechanischen Schütze. Die vorbekannten elektronischen Wendeschütze werden als separate Bauelemente geliefert und können nach Belieben an Drehstrommotoren angeschlossen werden. Die Schütze sind dabei meist in ein Metallgehäuse eingebaut, welches dem mechanischen Schutz der Bauelemente sowie auch der Wärmeabfuhr dient.

Ein wesentliches Problem beim Betrieb elektronischer Wendeschütze ist mit der Ansteuerung der aktiven Bauelemente, also der Thyristoren verbunden. Wichtig für die freizügige und beliebige Anschaltung der Schütze an andere Stromkreise ist, daß die Netz- und Lastseite weitgehend gegenüber der Steuerseite isoliert ist, daß also keine Beeinflussung der Potentiale besteht. Um

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diese Schwierigkeiten zu meistern wird nun vorgeschlagen, die aktiven elektronischen Bauelemente (Thyristoren) über elektromechanisehe Relais, vorzugsweise Reed-Schaiter oder entsprechend wirkende andere Bauelerneiite, wiö öptc-elektrönisehe Elemente oder auch Über Transformatoren, die eine solche potentialmäßige Trennung bewirken, anzusteuern. Wird jedoch eine derartige Schaltung in herkömmlicher Weise aufgebaut, so besteht dennoch die Gefahr der Kriechstrombildung und somit die Möglichkeit von Fehl schaltungen durch Potenti alversch1eppung.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Wendeschütz für Drehstrommotoren vorzuschlagen* welches eine vollständige Potential trennung von Eingangs- und Ausgangsseite, also von Steuer- und Laststromkreisen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die gesamte, aus aktiven und passiven Bauelementen bestehende Schaltung einschließ-"lieh der Montage- und Verschal tungspl atine in einem allseitig verkapselten quaderförmigen Isolierstoff-Gehäuse angeordnet ist. Das Isolierstoff-Gehäuse besteht dabei vorzugsweise aus Gießharz, insbesondere Epoxidharz, was neben dem Vorzug leichter Herstellbarkeit den Anwendungsnutzen hat, daß diese Harze ein hohes elektrisches Isoliervermögen aufweisen.

Besonderes Augenmerk ist bei der Konstruktion des Isolierstoff-Gehäuses der Anordnung der Anschlußklemmen zu widmen, wobei wiederum auf die Bildung von Kriechströmen geachtet werden muß. Als optimale Lösung wird vorgeschlagen, daß die Anschlußklemmen für die Laststromkreise (Netzseite;Lastseite) zu einer ersten Gruppe und die Anschlußklemmen für die Steuerstromkreise zu einer zweiten Gruppe zusammengefaßt sind und daß

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die beiden Gruppen mit Abstand voneinander in die Mantelfläche des I sol ierstoff-Gehäuses eingelassen sind.

Wie bereits gesagt, hat das Isolierstoffgehäuse vorzugsweise die Form eines Quaders, so daß es aus einer ersten und zweiten Hauptfläche besteht, welche bei Gebrauch die Ober- und Unterseite des Gehäuses bilden. Außerdem sind noch Nebenflächen vorhanden, nämlich die

XO beiden Längsseitenflächen sowie die beiden Stirnseitenflächen. Als bevorzugte AusfUhrungsform wird nun vorgeschlagen, daß die beiden Gruppen der Anschlußklemmen in die erste Hauptfläche des quaderförmigen Isolierstoff-Gehäuses eingelassen sind. In die zweite Hauptfläche, die also bei Gebrauch die Unterseite des Isolierstoffgehäuses ist, sind elektrisch isolierende Kontaktplatten eingelassen, welche der Wärmeabfuhr der aktiven elektronischen Bauelemente dienen. Solche elektrisch isolierenden Kontaktplatten können Keramikscheiben aber auch Kunststoffscheiben sein, sofern der Kunststoff ein gutes Wärmeleitvermögen aufweist, wie etwa dünne Scheiben aus Polycarbonaten.

Des weiteren weist das Isolierstoffgehäuse noch Befestigungslöcher oder -aussparungen auf, die sich an denjenigen Seiten befinden, die nicht mit Anschlußklemmen belegt sind. Auch diese Maßnahme hat ihren Grund in der Vermeidung von Kriechströmen, da ja die Befestigungselemente, also in der Regel Schrauben, eine metallische Verbindung zu anderen Maschinenelementem und damit die Möglichkeit von Erdschlüssen oder Masseschlüssen bieten.

Durch die Anwendung des beschriebenen Gehäuses bzw. Gehäuseaufbaues gewinnt die Möglichkeit der Steuerung der Thyristoren durch potentialtrennende Steuerelemen-

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te, wie Reed-Siihalter, opto-elektronische Schalter U.dgl. erst ihren eigentlichen Sinn. Der erwähnte Gehäuseaufbau macht Pötentialrückwirkungen vom Lastkreis auf den Steuerkreis durch Kriechstrombildung unmöglich und verhindert somit Fehl Steuerungen und Überlastungen der empfindlichen elektronischen Schaltelemente.

Der Neuerungsgegenstand wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung

eines Wendeschlitzes mit Blick auf die erste Hauptfläche;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite, also die !5 zweite Hauptfläche des Schützes gemäß Fig. 1,

Das in Fig. 1 dargestellte Isolierstoff-Gehäuse ist als Ganzes mit 1 bezeichnet. Das Gehäuse besteht aus Gießharz; in seinem Innern ist - in der Zeichnung nicht sichtbar - die gesamte aus aktiven und passiven Bauelementen bestehende Schaltung einschließlich der Montage- und Verschaltungsplatine angeordnet. Das Isolierstoff-Gehäuse selbst hat die Form eines Quaders. Es weist eine erste Hauptfläche 2 auf, die bei bestiinmungsgemäßem Gebrauch die Oberfläche ist. Dieser ersten Hauptfläche gegenüber befindet sich eine zweite Hauptfläche 3, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch

die Bodenfläche bildet und die in Fig. 2 dargestellt ist. Außerdem weist das Isolierstoffgehäuse noch Nebenflächen auf, nämlich die beiden Längs-Seitenf 1 ächen 4 und 4¹ sowie die beiden Stirnflächen 5 und 5¹.

Fig. 1 läßt erkennen, daß in das Isolierstoffgehäuse mehrere Anschlußklemmen eingelassen sind, welche jeweils zu Gruppen zusammengefaßt sind. Bei der Gruppe 6

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handelt es sich um die Anschlußklemmen 7,8,9 und 10 für die Laststromkreise, also die Netzseite sowie die Lastseite des Wendeschützes. Bei der Gruppe 11 handelt es sich um die Anschlußklemmen 12,13,14 und 15 für die Steuerstromkreise. Beide Gruppen 6 und 11 sind mit Abstand voneinander angeordnet und in die Mantelfläche (erste Hauptfläche) des Isolierstoffgehäuses eingelassen. Fig. 1 macht deutlich, daß diese Anordnung die Ausbildung von Kriechströmen auf ein Mindestmaß reduziert.

In Fig. 2 ist die zweite Hauptfläche des Isolierstoff-Gehäuses dargestellt. Es ist erkennbar, daß in diese zweite Hauptfläche Kontaktplatten 16,17,18 und 19 eingelassen sind. Diese Kontaktplatten dienen der Wärmeabfuhr der aktiven elektronischen Bauelemente nach außen. Beim Gebrauch wird das quaderförmige Isolierstoff-Gehäuse auf entsprechende Kühlelemente, beispielsweise mit Rippen versehene Metallkörper aufgeschraubt, so daß über die Kontaktplatten 16-19 die im Innern des Isolierstoff-Gehäuses freiwerdende Wärme abgeleitet werden kann.

Die Zeichnung zeigt, daß das Isolierstoff-Gehäuse des weiteren noch mit Befestigungslöchern oder Befestigungs-Aussparungen 20,21,22 und 23 ausgestattet ist. Diese Bef est⁴,gungs-Aussparungen befinden sich vorzugsweise an denjenigen Seitens, die nicht mit Anschlußklemmen belegt sind. Es handelt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel um die Stirnflächen 5 und 5¹, welche am weitesten von den Gruppen 6 und 11 der Anschlußklemmen entfernt sind.

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j,ο Dipl.-lng. E.Tergau

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Patentanwälte

Hefnersplatz 3 - Postfaoh 9347 8SOO Nürnberg 11

Bezugszeichen

1 Isolierstoff-Gehäuse

2 erste Hauptfläche

3 zweite Hauptfläche 4,4' Längs-Seitenflachen 5,5' Stirnflächen

6 Gruppe

7 Anschluß-Klemmen für Laststromkreise

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11 Gruppe

12 Anschluß-Klemmen für Steuerstromkreise

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16 Kontaktplatten

20 Befestigungs-Aussparungen

Claims

2/13 (85593)

6.9.85

-τι Dipl.-lng. E. Tergau

Dipl.-lng. H. L. Pohl

Patentanwälte
Hefnersplatz 3 - Postfaoh 9347

85OO Nürnberg 11

W. Günther GmbH

Virnsberger Str. 51, 8500 Nürnberg 82

Ansprüche

1. Elektronisches Wendeschütz für Drehstrommotoren,

dadurch gekennzeichnet,

daß die gesamte, aus aktiven und passiven Bauelementen bestehende Schaltung einschließlich der Montage- und Verschaltungsplatine in einem allseitig verkapselten quaderförmigen Isolierstoff-Gehäuse (1) angeordnet ist.

2. Wendeschütz nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Isolierstoff-Gehäuse (1) aus Gießharz, vorzugsweise Epoxidharz, besteht.

3. Wendeschütz nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anschlußklemmen (7,8,9,10) für die Laststromkreise (Netzseite; Lastseite) zu einer ersten Gruppe (6) und

die Anschluß-Klemmen (12,13,14,15) für die Steuerstromkreise zu einer zweiten Gruppe (11) zusammengefaßt sind und

daß die beiden Gruppen (6,11) mit Abstand voneinander in die Mantelfläche des Isolierstoff-Gehäuses

gg eingelassen sind.

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14. Wendeschütz nach Anspruch 3,

1, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Gruppen (6,11) der Anschlußklemmen in die erste Hauptfläche (2) des quaderförmigen 5 Isolierstoff-Gehäuses eingelassen sind.

5. Wendeschütz nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß in die zweite Hauptfläche (3) des Isolierstoff-

χ IO Gehäuses elektrisch isolierende Kontaktplatten '■ (16,17,18,19) für die Wärme-Abfuhr der aktiven elek-

s ironischen Bauelemente eingelassen sind.

S 6. Wendeschütz nach einem der vorstehenden Ansprüche,

f 15 dadurch gekennzeichnet,

ί daß das Isol ierstoff-Gehäuse Befestigungslöcher

_| oder -Aussparu-.gen (20,21,22,23) aufweist, die sich

S an denjenigen Seiten befinden, die nicht mit An-

* schluß-Klemmen belegt sind. 20

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