HU183106B - Modul system current converter apparatus - Google Patents

Description

csatlakozó szerelvénnyel, pl. kábelcsatlakozóval kialakított — végei és a sínrekeszt tartalmazó szinttel szomszédos szintben elrendezett modulelemek kivezetései a sínrekesz egyik, illetve másik oldalát határoló síkból kinyúló — sorrendben megfelelő — kivezetéshez illeszkedően vannak elrendezve vagy kialakítva.

A találmány tárgya modul rendszerű áramirányító berendezés, melynek szerkezeti kialakítása lehetővé teszi a berendezés részeinek messzemenő tipizálását, ami egyrészt azzal jár, hogy a modulelemek gyártási sorozatszámának optimálisan magas mértéke mellett az egyes berendezések konkrét kiépítése tetszőlegesen kis darabszámok szerint is széles körben variálható, másrészt változatlan gyártástechnológia és elemkészlet mellett külön variálható a tápkábelek becsatlakozásának irányés helymegválasztása.

Ismeretes, hogy az áramirányító berendezések által kiszolgálandó fogyasztók sokfélesége miatt a korszerű gyártástechnológia abban az irányban halad, hogy a különböző egyfázisú vagy háromfázisú táprendszerek konkrét kialakításához alapvetően egyezően kialakított és egymással a kívánt összetételben közvetlenül csatolható modulelemek álljanak rendelkezésre. Az egyik alapvető modulelem az áramirányító egység, amelyben az áramirányító félvezető (dióda vagy tirisztor) már ki van egészítve a hozzárendelt biztosítóval, RC-taggal és ha az tirisztoros egység, a gyújtó áramkörrel. Az ilyen - egységes elemi rekeszekben kialakított — modulelemekből felépíthető akár félig vezérelt, akár teljesen vezérelt hídrendszer is aszerint, hogy az összekapcsolt valamennyi modulelemből álló készlet tirisztoros-e vagy pedig csak a fele.

Egy másik alapvető modulelem a fojtó egység. Erre a kiépítések egy részénél nincs szükség, mely esetben a berendezésben - egy vagy több szintben - csupa áramirányító egység van elrendezve. Más esetekben az áramirányítókat fojtókkal kell csatolni, mikoris pl. az egyik szintben elrendezhetők az áramirányító egységek, a másik — szomszédos — szintben a fojtóegységek és a kétféle modulelem közötti csatolást közvetlen összeköttetéssel biztosítjuk, míg az így összekapcsolt kettős modul csatlakozik egyfelől a váltakozóáramú, másfelől az egyenáramú hozzá-, illetve elvezető vonalra, rendszerint sínrendszerire, mely sínrendszer végeihez csatlakoznak a tápkábelek.

A fentiek szerinti moduláris felépítés igen jelentős javulást hozott a gyártástechnológiában, a méretsor szerinti tipizáláson alapuló berendezések választékának gazdaságosabb kialakításában. Általában azonban a modulelemekből felépíthető berendezésnek maradt egy alapvetően individuális eleme, része, s ez a modulelemek és a tápkábelek közötti villamos kapcsolatot megvalósító sínrendszer. Ennek egyedi kialakítása sok problémát vet fel részint műszaki, részint gazdaságossági szempontból, ezért az utóbbi időben ezeknek a problémáknak a megoldása is előtérbe került az áramirányító rendszerek fejlesztése terén. Gyakori megoldás a méretsor szerinti szekrények hátsó oldalán kiépített sínhálózat; újabban olyan javaslat is volt, hogy a sínrendszert alakítsák ki önhordóan, pótolva ezzel a szekrény által szolgáltatott vázszerkezetet. Mindkét irányzatnak vannak előnyei és hátrányai, melyek egyrésze egy-egy irányzatnak sajátja, más része mindkét irányzatnak közös sajátossága. így pl. az ismert típusok mindegyikére jellemző, hogy a sínrendszer a berendezés egyik oldaláról férhető hozzá, a tápkábelek becsatlakozása, a szerelések és cserék elvégzése így kényszerűen a berendezés egyik oldalához, nevezetesen a hátoldalához kötöttek. Minthogy az ismert szekrény-fiók rendszerű berendezéseknél a modulelemek behelyezése elölről történik, a sínhálózatnak a hátoldalon való elrendezése tulajdonképpen logikus is, de az egyértelmű megkötöttség jelentősen csökkenti az elhelyezés és kezelés flexibilitását. Van olyan megoldás is, ahol nem az egységen belül alakítják ki a hátramenő síncsatlakozást, hanem szigetelőlapok között az oldalfalban rögzítik, ez azonban nem változtat az alapvetően egyoldalas felépítésen és csatlakozási lehetőségen.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a modul rendszerű áramirányító berendezések variabilitása és gazdaságossága tovább javítható a moduláris elv következetesebb alkalmazásával, szakítva azzal a felfogással, hogy a sínhálózatot a konkrét kiépítésnek megfelelően, individuálisan kell kialakítani; modulelemként sínrekeszt hozunk létre, mely ugyanúgy illeszthető építőelemként a rendszerbe, mint az áramirányító egység, illetve a fojtó egység. Ez a kialakítás lehetővé teszi többek között a kétoldalú építést, tápcsatlakozást is.

Találmányunk tárgya modul rendszerű áramirányító berendezés, melynél egy vagy több szintben és szintenként P sorban (P=l vagy 2) soronként K darab (K pl. 2 vagy 3) - egyenként szabványméretű rekeszbe beépített — modulelem van elrendezve, mimellett egy adott szintben mindenkor azonos típusú modulelemek vannak.

A találmány abban van, hogy az áramirányító, illetve a fojtó egységeket tartalmazó szint(ek) alatt, felett vagy között P.K kivezetéssel kialakított sínrekesz modulelem van elrendezve, melynek jellemző rekeszmérete(i) (pl. a szélessége és/vagy az alap keresztmetszete) a többi modulelem jellemző rekeszméreté(i)vel megegyező(ek) és melynek rekeszében 0 darab (Q=2 vagy 3) áramvezető sín úgy van elrendezve, hogy a sínek K darab kivezetése a rekesz egyik oldalát határoló síkból nyúlik ki (P=2 esetén pedig a további K darab kivezetés a sínrekesz — szembenfekvő - másik oldalát határoló síkból nyúlik ki) és a sínrekesznek az oldalakat határoló síkra merőleges egyik határoló síkjából nyúlnak ki az áramvezető sínek — csatakozó szerelvényként vagy csatlakozó szerelvénnyel, pl. kábelcsatlakozóval kialakított - végei és a sínrekeszt Tartalmazó szinttel szomszédos szintben elrendezett modulelemek kivezetései a sínrekesz egyik, illetve másik oldalát határoló síkból kinyúló — sorrendben megfelelő — kivezetéshez illeszkedően vannak elrendezve vagy kialakítva.

Célszerűen a funkcionális modulelemek kivezetései is a mindenkori modulelem valamelyik építőelemének kivezetésére - oldható kötéssel - erősíthető módon kialakított, egyező alakú és méretű síndarabok.

A sínrekeszt tartalmazó szinttel szomszédos szintben elrendezett modulelemek kivezetésein e leírásban a funkcionális építőelemek (áramirányító, fojtó) kivezetéseit értjük, amelyek csatlakoztatására a találmány szerinti új modulelem, a sínrekesz szolgál. Az a kikötés, hogy e kivezetések elrendezése, illetve kialakítása legyen a sínrekesz egyik, illetve másik oldalát határoló síkból kinyúló — sorrendben megfelelő - kivezetéshez illeszkedő, e leírásban úgy értendő, hogy a találmány szerinti kialakítás csak akkor járhat a kívánt hatással, ha a szakember

-2183 106 helyesen választja meg a kivezetések konkrét alakjával összhangban az összekötendő két kivezetés távolságát valamely vonatkozási síktól, így biztosítva, hogy egy funkcionális modulelem és egy sínrekesz modulelem szomszédos szintekben — üzemszerű, vagyis betolt helyzetben - való elrendezése esetén a funkcionális elem valamely kivezetése a sínrekesz megfelelő kivezetésével olyan kölcsönös helyzetbe kerüljön, hogy a két kivezetés a modulrendszer megfelelő szerelvényeinek (síncsonktípusainak) valamelyike segítségével egymással összeköthető legyen.

Tipizált rendszereknél az illeszkedő méretezés követelménye a szakember számára egyértelmű útmutatás. Ha pl. két szomszédos szintben funkcionális modulelemek (pl. az egyikben áramirányítók, a másikban azokkal összekötendő fojtok) vannak elrendezve, azoknál is úgy kell megválasztani a kivezetések alakját és helyzetét valamely vonatkozási síkhoz képest, hogy a szomszédos szintű elemek megfelelő kivezetéseinek egymással ugyancsak alkalmas síndarab segítségével - való összekötéséhez illeszkedő legyen a kölcsönös helyzet.

A találmányt részletesebben ábrák segítségével magyarázzuk.

Az 1. ábra vázlatosan mutatja a technika állásához tartozó egyik berendezés sínhálózatának kialakítását. A 2. ábra vázlatosan mutatja a találmány szerinti áramirányító berendezés egyik példaképpeni kiviteli alakjának elrendezését. A 2.a ábra váltakozóáramú csatlakozást biztosító találmány szerinti sínrekeszt, a 2,c ábra egyenáramú csatlakozást biztosító találmány szerinti sínrekeszt, a 2.b ábra pedig a kétféleképpen kialakított sínrekesz modulelemek és a szomszédos szintek modulelemei közötti csatlakozást mutatja.

Az 1. ábrán látható, hogy az 1 biztosító, a 2 gyújtó áramkör, a 3 RC-tagok, az áramirányító 4 félvezető és annak hűtőszerelvénye, valamint az 5 fojtó elemek között individuálisan kialakított sínhálózat van kiépítve, mely tartalmazza a vált akozó áramú csatlakozást biztosító R, S T síneket és az egyenáramú csatlakozást biztosító + , illetve — síneket egyaránt.

A sínhálózat kivezetései a hátsó fal mentén vannak kialakítva.

A 2.b ábrán látható, hogy egymás alatti szintekben tirisztor 6 egységek, illetve fojtó 7 egységek vannak elrendezve. Az ábrán látható az adott szint egyik sorában elrendezett modulelemkészlet, e sor mögött — nem látható — másik sorban ugyanennyi modulelem van elrendezve, s a hat tirisztor 6 egység és fojtó 7 egység háromfázisú hídkapcsolást alkot. A tirisztorok és a fojtok között közvetlen csatolás van kialakítva. A tirisztor 6 egységek csatlakoztatása a váltakozóáramú tápkábelekhez és a fojtó 7 egységek csatlakoztatása az egyenáramú elvezető kábelekhez itt nem mereven kiépített sínhálózat útján történik, hanem az adott építőelem kivezetéséhez kapcsolt rövid 8, illetve 9 síncsonkok útján az építőelem csatlakozik a megfelelő szint alatt, illetve felett elrendezett sínrekesz modulelem megfelelő kivezetéséhez. A 2.b ábrán mutatott kivitelnél a fojtó 7 egységeket tartalmazó szint alatti szintben a 2.c ábrán mutatott, találmány szerinti S6-2 sínrekesz van elrendezve, melyben Q=2 darab áramvezető 10 sín van, egyenként K=3 darab 11 kivezetéssel, a tirisztor 6 egységeket tartalmazó szint feletti szintben pedig a 2.a ábrán mutatott, találmány szerinti S6-3 sínrekesz van elrendezve, melyben 0=3 darab áramvezető 10 sín van és mindegyik 10 sínnek mindegyik oldalra egy-egy 11 kivezetése nyúlik ki, miáltal ismét a P=2 sor mindegyike számára K=3 darab 11 kivezetés áll rendelkezésre. A konkrét kiépítésben eltérő, de főjellemzők tekintetében egységes kétfajta S6-2, illetve S6 3 sínrekesz tehát egyező módon egyező síncsatlakozást biztosítanak, az S6-2, illetve S6-3 sínrekeszen belül alakítottuk ki a megfelelő sínösszeköttetéseket és az S6-2, illetve S6-3 sínrekesz oldalán közvetlen kábelcsatlakozási lehetőséget alakítottunk ki. Miután az S6-2, illetve S6-3, sínrekesz tengelyszimmetrikus, egyszerű átfordítással a kábelcsatlakozások a berendezés szembenfekvő oldalára átvihetők. A példakénti kivitelnél az egy sorban elrendezett három fojtó 7 egység 11 kivezetései az S6-2 sínrekesz pozitív sarkú + sínjére csatlakoznak, míg a másik sorban elrendezett három fojtó 7 egység kivezetései a negatív sarkú - sínre. Hasonlóképpen az egy sorban elrendezett három tirisztor 6 egység kivezetései a három R, S, T áramvezető sínnek az S6-3 sínrekesz egyik oldalát határoló síkjából kilépő 11 kivezetésekre csatlakoznak, míg a másik sorban elrendezett tirisztor 6 egységek 11 kivezetései az R, S, T áramvezető 10 síneknek az S6 3 sínrekesz másik oldalán kialakított 11 kivezetéseire.

A kábelcsatlakozó szerelvények az áramvezető 10 síneknek a rekesz oldalfalaira merőleges síkjából kilépő végein vannak kialakítva. Nagyobb áramterhelésű berendezéseknél mód van arra, hogy az S6-2, illetve S6-3 sínrekesz modulelem szintje felett és alatt tükörszimmetrikus elrendezésben további áramirányító, illetve fojtó modulelemeket tartalmazó szinteket alakítsunk ki, mikoris egy S6-2, illetve S6-3 sínrekesz modulelem kivezetéseire alulról és felülről egyaránt lehet csatlakozni.

A modulelemek jellemző mérete, példánknál a szélességméret egyező, így a különböző kapcsolási variációk, a férőhely kialakítás és a síncsatlakozás azonos elven és feltételeken alapul. A sínrekeszek alap keresztmetszete célszerűen megegyezik az áramirányító modul alap keresztmetszetével. így kialakul egy légcsatorna, mely lehetővé teszi a forszírozott légáram biztosítását is. Ekkor a sínrekesz áramvezető 10 sínéi is ebbe a forszírozott légáramba kerülnak, s a természetes hűtésű berendezésekhez képest kisebb keresztmetszet választható.

Természetesen a sínrekesz P=1 esetére is kialakítható, mely esetben csak K kivezetés lesz, melyek az egyik oldalt határoló síkból nyúlnak ki.

\ 3. és 4. ábrák néhány lehetséges variációt mutatnak, teljesség igénye nélkül. A 3. ábrán az A oszlopban a csaTakoztatandó egységek száma, a B, C és D oszlopokban a kötés jellege látható, nevezetesen a B oszlopban a csomópontok, míg a C és D oszlopokban a hozzávezetések.

villamos vezetőknek a rekeszből való kilépését megfelelően kiképzett átvezetők felhasználásával biztosítjuk. Az e helyen kiléptetett vezetődarabok célszerűen kiképezve egyben az áramirányító egységek belső, illetve külső csatlakozásának megvalósítására szolgálnak. A belső csatlakozásokat egyetlen fajta, célszerűen hajlékonyra kiképzett vezetődarab felhasználásával oldjuk meg.

Például a 3F2U6U típusjelű áramirányító egységnek - mely háromfázisú hídkapcsolás - csatolószerkezetekkel történő felépítését mutatják a 4.a, 4,b és 4.c ábrák (kétoldalról, illetve egy oldalról hozzáférhető kivitelben).

A 4.a ábra a kapcsolási vázlatot mutatja.

A 4.b ábrából láthatóan az egy oldalról hozzáférhető kivitelt két db háromegységes 12 csomópont, egy db háromegységes 13 hozzávezetés és tizenkét db 14 sin3

-3183 106 csonk felhasználásával állíthatjuk elő. Az ábrán mutatott áramirányító 15 egység akár diódás,akár tírisztoros egységlehet.

A két oldalról hozzáférhető kivitel (4.c ábra) felépítéséhez két db háromegységes 12 csomópontot, egy db hategységes 16 hozzávezetést és tizenkét db 14 síncsonkot használunk fel.

A 4.d és 4.e ábrák ún. ellenpárhuzamos kapcsolás kialakítását mutatják. A 4.d ábrán mutatott kapcsolási vázlat szerinti kiépítés - a 4.e ábrán láthatóan - két db hategységes 16 hozzávezetés és tizenkét db 14 síncsonk felhasználásával alakul ki.

Claims (1)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Modul rendszerű áramirányító berendezés, melyben egy vagy több szintben és szintenként P sorban (P=l vagy 2) soronként K darab (K pl. 2 vagy 3) egyenként szabványméretű rekeszbe beépített - modulelem van elrendezve, mimellett egy adott szintben mindenkor azonos típusú modulelemek vannak, azzal jellemezve, hogy az áramirányító egységeket — pl. tirisztor egységeket (6), illetve a fojtó egységeket (7) tartalmazó szint(ek) alatt, felett vagy között P.K darab kivezetéssel kialakított sínrekesz (S6-2, illetve S6-3) modulelem van elrendezve, melynek jellemző rekeszmérete(i) - pl. a szélessége és/vagy az alapkeresztmetszete — a többi modul5 elem jellemző rekeszméreté(i)vel megegyező(ek) és melynek rekeszében Q darab (Q—2 vagy 3) áramvezető sín (10) úgy van elrendezve, hogy a sínek (10) mindenkor K darab kivezetése (II) a rekesz egyik oldalát határoló síkból nyúlik ki és a sínrekeszek (S6-2, illetve S6-3) az ₁₀ oldalakat határoló síkra merőleges egyik határoló síkjából nyúlnak ki az áramvezétő sínek (R, S, T, illetve +,-) — csatlakozó szerelvényként vagy csatlakozó szerelvénynyel, pl. kábelcsatlakozóval kialakított - végei és a sínrekeszt (S6-2, illetve S6-3) tartalmazó szinttel szomszé15 dós szintben elrendezett modulelemek kivezetései a sínrekesz (S6-2, illetve S6-3) egyik, illetve másik oldalát határoló síkból kinyúló — sorrendben megfelelő — kivezetéséhez (11) illeszkedően vannak elrendezve vagy kialakítva.

   20 2. Az 1. igénypont szerinti áramirányító berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a modulelemek kivezetései a mindenkori modulelem valamelyik építőelemének kivezetésére - oldható kötéssel — erősíthető módon kialakított, egyező alakú és méretű síndarabok.

   4 db ábra