JP2002110906A

JP2002110906A - 半導体締付けスタック組立体

Info

Publication number: JP2002110906A
Application number: JP2001234719A
Authority: JP
Inventors: Horst Gruning; グリュニングホルスト
Original assignee: ABB Industrie AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2002-04-12
Also published as: US6495913B2; US20020017717A1; EP1178593A1

Abstract

(57)【要約】【課題】水平に延びる軸方向に沿って直列に配列され
た複数の電力半導体部品及び複数のヒートシンクを各々
が有する少なくとも２つの締付けスタックを有する半導
体締付けスタック組立体。【解決手段】異なる締付けスタックからの電力半導体
部品は互いに割振られ、前記軸方向に直角な共通取付け
面内に配置されている。相互に関連付けられた電力半導
体部品は、取付け面内に存在する共通取付け方向におい
て締付けスタック組立体から取り外すことも、またはそ
れへ挿入することもできる。これらの電力半導体部品は
共通面上に取付けることが好ましい。その結果、締付け
スタック組立体を弛めれば、他の電力半導体部品または
ヒートシンクを取り外すことなく、これらの電力半導体
部品を締付けスタック組立体から取り外すことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力半導体技術の
分野に関する。本発明は、特に特許請求の範囲の請求項
１の前文に記載の電流コンバータのための半導体締付け
(clamped)スタック組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】公知の水冷式大電力電流コンバータにお
いては、スタック即ち締付けスタックを形成させるため
に、複数の電力半導体部品（ＰＳ）と、水を流す冷却缶
とが一連の回路内に交互に組合わされている。要求され
る電気的及び熱的特性は、連結ロッドによる機械的ブレ
ーシングによって達成される。欠陥半導体部品を交換す
るためには締付けられたスタックを弛めるのであるが、
それでもそのプロセス中に全ての部品はスタック軸に対
して心合わせされたそれらの位置に保持しなければなら
ない。

【０００３】最新世代の大電力コンバータのための電力
半導体スイッチでは、プレスパック内に収容されている
ＧＴＯ（ゲートターンオフ）サイリスタ、ＩＧＢＴ（絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ）、またはＩＧＣＴ
（絶縁ゲート制御サイリスタ）が基板に接続されてお
り、この基板には関連駆動ユニットも配列されている。
水平の締付けスタックを有するこのような半導体締付け
スタック組立体は、例えば、ABB Technik 5 ( 1996 ),
pp 14-20に掲載されているP. Steimerらの論文“ Serie
schaltung von GTO-Thyristore Fur Frequenzumrichter
hoher Leistung ”, [ seriees connection of GTO th
yristores for high-power frequency converters ]に
開示されている。この論文の図５は、電力半導体部品及
び駆動ユニットをどのように交換可能なユニットに形成
するかを示している。

【０００４】DE 198 30 424 A1には、垂直の締付けスタ
ック内にヒートシンクを保持するためのモールディング
が開示されている。垂直締付けスタックは、ヒートシン
クと、それに密接していて基板上に取付けられている電
力半導体部品とを保持している。個々のスタック内の個
々の電力半導体部品は、特別なツールを用いて弛めて押
し出すことによって交換することができる。このため、
隣接する電力半導体部品に大きい荷重が加わる。

【０００５】複数の締付けスタックを組合わせて前記P.
Steimerらの論文に記載されているような締付けスタッ
ク組立体を形成させる場合には、個々の締付けスタック
が、それらの後側に位置する他の締付けスタックへのア
クセスを阻止する。これは、電力半導体部品を交換する
際のアクセスを一層困難ならしめる。この理由から、全
ての締付けスタックへのアクセスを可能にするために
は、締付けスタックを互いに大きく離間させて配列する
か、または締付けスタック組立体の周りに十分な空間を
設けなければならないかの何れかの状況がもたらされ
る。これらの配列は、コンバータの小型設計を阻害す
る。もし締付けスタック組立体または位相モジュールを
全体として取り外すか、または交換し、それによって取
り外した締付けスタック組立体内の電力半導体組立体に
簡単にアクセスすることができれば、小型設計が可能で
ある。しかしながら、これは、単一の欠陥電力半導体を
交換するために締付けスタック組立体全体を取り外さな
ければならないので、かなりの経費がかかる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上述した欠陥がない、冒頭に記述した型の半導体締
付けスタック組立体を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、特許請求の
範囲の請求項１に記載した特色を有する半導体締付けス
タック組立体によって達成される。

【０００８】本半導体締付けスタック組立体は少なくと
も２つの締付けスタックを有し、これらの各締付けスタ
ックは複数の電力半導体部品（ＬＨ）と、複数のヒート
シンクとを有している。これらの電力半導体部品及びヒ
ートシンクは、水平に延びる軸方向に沿って直列に配列
され、締付けスタックは共通フレーム内に互いに並列に
配列され、そして電力半導体部品はキャリヤー要素上に
取付けられている。本発明によれば、異なる締付けスタ
ックからの電力半導体部品は互いに割振られており、締
付けスタックの軸方向に直角な共通取付け面内に配置さ
れ、これらの相互に関連付けられた電力半導体部品は取
付け面内に存在する共通取付け方向において締付けスタ
ック組立体から取り外したり、または締付けスタック組
立体内へ挿入したりすることができる。

【０００９】このようにすることにより、他の電力半導
体部品またはヒートシンクを取り外さずに、１つまたは
それ以上の相互に関連付けられた電力半導体部品を共通
取付け方向において締付けスタック組立体から取り外す
ことができる。従って、電力半導体部品（８）は、締付
けスタック組立体（３２）の一方の側だけからアクセス
することによって交換することができ、１つの締付けス
タックの周りの、または複数の締付けスタックの周りの
領域を自由にしておく必要も、または締付け組立体を取
り外す必要もない。このように電力半導体部品を僅かな
努力で交換することができるので、維持するのが極めて
簡単な小型の締付けスタック組立体が得られる。これ
は、この小型設計が、接続用導体の浮遊インダクタンス
を減少させ得ることをも意味している。

【００１０】相互に関連付けられた電力半導体部品は、
好ましくは、締付けスタック組立体のフレームに固定す
るための共通固定手段を有している。本発明の第１の実
施の形態では、これらの共通固定手段は、複数の電力半
導体部品が取付けられているキャリヤー要素のための案
内手段によって形成されている。これらの案内手段は、
フレームに接続された対応する第２の接続要素内にフッ
ク掛けされるか、またはフレームに直接フック掛けされ
る。本発明の第２の実施の形態では、これらの共通固定
手段は、１つまたはそれ以上の電力半導体部品が取付け
られている１つまたはそれ以上のキャリヤー要素を案内
する案内レールによって形成されている。両実施の形態
では、共通固定手段は、締付けスタック組立体内の１つ
またはそれ以上の締付けスタックを弛めた時に、即ち、
それらが圧力下にない場合に、相互に関連付けられた電
力半導体部品をしっかり保持するのに役立つ。更に、共
通固定手段は、相互に関連付けられた電力半導体部品を
共通取付け方向へ移動させ、締付けスタック組立体から
取り外すことを可能にしている。

【００１１】共通固定手段は、締付けスタック組立体を
弛めた時に、付加的な保持部品を必要とすることなく電
力半導体部品がそれらの位置を維持し、同時に、それに
も拘わらず直接的な技法で交換することを可能ならしめ
る長所を有している。

【００１２】本発明の好ましい実施の形態では、締付け
スタック組立体内の締付けスタックは水平に配列されて
おり、そのためスタックを弛めた時、上に位置する電力
半導体部品及びヒートシンクの重量によって個々の電力
半導体部品がしっかりと保持されることも、またはクラ
ンプされることもない。その結果、電力半導体部品を交
換する時に、ヒートシンクを強制的に分離させるための
特別なツールまたは機械的支援の何れをも必要としな
い。

【００１３】本発明の別の好ましい実施の形態では、複
数の締付けスタックからのヒートシンクは互いに割振ら
れており、これらの相互に関連付けられたヒートシンク
は、締付けスタックの軸方向に直角な共通面内に配置さ
れている。相互に関連付けられたヒートシンクは、共通
ヒートシンクホルダーによってフレームに接続すること
が好ましい。複数のヒートシンクのために共通ホルダー
を使用することにより、締付けスタック組立体内の複数
の部品が減少し、取付けが簡易になる。

【００１４】相互に関連付けられたヒートシンクのため
の電気母線システムをシート金属板によって形成し、そ
れによって低インダクタンス電気接続を形成させること
が好ましい。

【００１５】別の好ましい実施の形態は、特許請求の範
囲の従属請求項に記載されている。

【００１６】以下に、添付図面に基づいて本発明の好ま
しい実施の形態を詳細に説明する。尚、添付図面におい
ては同一の部品には同一の番号を付してある。

【００１７】

【発明の実施の形態及び実施例】図１は、共通フレーム
内に組み込まれている本発明による３つの締付けスタッ
ク組立体３２の斜視図である。締付けスタック組立体３
２は上下に配列されており、各々は３つの締付けスタッ
クからなっている。フレームは、フレームロッド１、ロ
ッドホルダー２、図３に示されている端板３、及び端板
補強材４を有し、これらは一緒になって締付けスタック
組立体３２の他の要素を担持している。フレームロッド
１はロッドホルダー２に固定されており、ロッドホルダ
ー２は端板補強材４によって補強されている端板３に固
定されている。２つのフレームロッド１及びロッドホル
ダー２によって、１つの締付けスタックが形成されてい
る。図１の電気回路及び詳細に関して、以下に図２及び
３を使用して説明する。

【００１８】図２は、例えばインバータの中間直流回路
の端子である負端子２１、正端子２２、及び中性点２６
を有する多相３点コンバータの回路図である。これらの
端子には、複数の位相モジュール２３及びクランプ回路
２５が接続されている。位相モジュール２３は、公知の
技法で３点回路及び位相端子２４、２４’、２４”とし
て配列されている電力半導体部品を有している。これら
の電力半導体部品は、スイッチング部品またはダイオー
ドである。スイッチング部品は、好ましくはＧＣＴまた
はＩＧＣＴである。何れの場合も、位相モジュール２３
は、負端子２１、正端子２２、または中性点２６を関連
する位相端子２４、２４’、２４”へスイッチさせる。
クランプ回路２５は、直列接続のダイオード及びキャパ
シタを有しており、直流回路からの電圧をそれぞれ負の
クランプ電圧ＣＬ−、または正のクランプ電圧ＣＬ＋に
制限するために使用される。電流コンバータは、この３
相モジュール２３よりも多くの位相を有することができ
る。図１に示す配列は、合計６つの位相モジュール２３
及び２つのクランプ回路２５を有している。

【００１９】図３は、図１の締付けスタック組立体の半
分、即ち個々の位相モジュール２３の斜視図である。図
１の斜視図には省略されている縁板３の１つの詳細の他
に以下のものが示されている。即ち、説明済みの要素に
加えて、押し棒５が示されており、押し棒５はヒートシ
ンク６及び電力半導体部品８のスタックを一緒に押して
いる。別の押し棒がヒートシンク６の右に配置されてお
り、図示されている押し棒５と整列している。しかしな
がら、これらの別の押し棒は、図３及びその他の図面に
も示されていない。ヒートシンク６は、それらを通して
冷却水が流されており、冷却水ホース（図示せず）に接
続される冷却水接続６１を有している。これらの冷却水
ホースは、関連するヒートシンク６と同一の面内に位置
しているので、電力半導体部品８へのアクセスは自由で
ある。

【００２０】半導体部品８のスイッチング部品、即ち、
例えばＩＧＣＴには駆動基板９が設けられており、これ
らの駆動基板９はＩＧＣＴを駆動するための電子回路を
担持している。これらの駆動基板９は、好ましくは締付
けスタック組立体３２の前側に配置する。従って、ＩＧ
ＣＴは、締付けスタック組立体３２の前側の締付けスタ
ック内に配置されている。中間回路板１０、１０’、１
０”は電気母線システムを形成し、上下に配置された複
数のヒートシンク６及び位相モジュール２３を互いに電
気的に接続している。この場合、例えば、第１の中間回
路板１０は負端子２１を形成し、第２及び第３の中間回
路板１０’は中性点２６を形成し、そして第４の中間回
路板１０”は正端子２２を形成している。何れの場合
も、第２及び第３の中間回路板１０’には、クランプ回
路２５に属するクランプキャパシタ１２が接続されてい
る。シート金属板によって母線システムを構成すること
により、インバータの浮遊インダクタンスが減少する。

【００２１】端板３はリードスルーを有し、それらを通
して母線１１及び冷却水ライン６２が布設されている。
冷却水ライン６２は、冷却水ホース（図示せず）によっ
てヒートシンク６上の冷却水接続６１に接続されてい
る。例えば、別のスラストロッド、クランプキャパシタ
１２への接続、及び電力半導体部品８からのサスペンシ
ョンのような幾つかの要素は、明瞭化のために図示して
いない。

【００２２】図４は、本発明の第１の実施の形態の締付
けスタック組立体３２内に組み込まれた本発明による締
付けスタックの詳細図である。本図は、締付けスタック
組立体３２の前側締付けスタックの前側を示している。
明瞭化のために、ＩＧＣＴの駆動基板９は示してない。
締付けスタックは、締付けスタックの水平に延びる軸方
向Ａに沿って直列に配列されている電力半導体部品８及
びヒートシンク６を有している。

【００２３】電力半導体部品８は円筒形のケースを有
し、ケースの両端には電気的及び熱的結合の目的のため
に平らな丸い電極（陽極、陰極）が設けられている。半
導体スタックにおいては、ヒートシンク６は、その接触
面が電力半導体部品８の一方の電極と接触するように、
電力半導体部品８の両側に配列されている。締付けスタ
ックが締付け状態にある時には、電力半導体８及びヒー
トシンク６は、スラストロッド５によって軸方向Ａ内で
互いに他方に対して押し付けられている。ヒートシンク
６にはフランジまたはホルダー１５が設けられ、ホルダ
ー１５は絶縁用の第１の接続要素１６を介してフレーム
ロッド１に接続されている。本発明の別の変形では、ヒ
ートシンク６は、ヒートシンクホルダー１５（好ましく
は絶縁材料の板またはモールディングである）にしっか
りと接続されている。このヒートシンクホルダー１５
は、第１の接続要素１６によってフレームに接続されて
いる。本発明の別の変形（図示せず）では、ヒートシン
クホルダー１５はフレームに直接接続されている。ヒー
トシンクホルダー１５は、冷却水ラインを案内するため
の手段を有していることが好ましい。フレームへ接続す
ることにより、ヒートシンクホルダー１５を締付けスタ
ックの軸方向Ａに沿って変位させることができるように
なる。その結果、締付けスタックの締付け中または弛め
中に、ヒートシンク６も同様に軸方向に運動することが
できる。

【００２４】電力半導体部品８は、例えば、好ましくは
絶縁材料製の板１４であるキャリヤー要素にしっかりと
接続されている。板は、締付けスタックの軸方向Ａに直
角な取付け面内に位置している。

【００２５】本発明によれば、板１４は電力半導体部品
８の一方の極性を保持し、共通する固定手段によってフ
レームに取り外し可能なように接続される。本発明の第
１の実施の形態では、これらの共通する固定手段はフッ
ク、またはフック状の構造であるか、または板１４上の
案内手段２０である。案内手段２０によって、板１４を
フレームのスラストロッド５内にフック掛けすることが
できる。締付けスタック組立体３２の締付けスタックが
弛められた場合には、板１４は軸方向Ａ内で運動するこ
とができる。締付けスタックが水平に位置しているこ
と、そしてその結果、締付けスタック内の要素、例えば
電力半導体部品８には他の要素の重量による荷重が加わ
らないことから、この運動は一層容易にされる。電力半
導体部品８が板１４によって保持されているために、締
付けスタックが弛められても、電力半導体部品８は締付
けスタックから落下することがない。

【００２６】板１４には複数の切抜きが設けられてお
り、それらの中に３つの電力半導体部品８、８’、８”
が挿入され、板１４にしっかりと接続される。従って、
３つの電力半導体部品８、８’、８”は共通取付け面内
に位置し、締付けスタック組立体３２が弛められた時に
それらを締付けスタック組立体３２から一緒に取り外す
ことができ、また１つの取付け方向から締付けスタック
組立体３２内へ挿入することができる。即ち、何れかの
所望する電力半導体部品８を交換するためには、単に締
付けスタック組立体３２を弛めて適切な板１４を引き出
すだけでよい。取付け方向は、締付けスタックの軸方向
に直角で、且つ図４の面に直角に位置している。

【００２７】図５及び６は、本発明の第１の実施の形態
内に組み込まれた本発明による締付けスタックの詳細斜
視図である。これらの図は、それぞれ、取付け方向に部
分的に、及び全体的に引き出された板１４を示してい
る。この実施の形態では、この取付け方向は、前後に配
置されている締付けスタックを横切っている。引き出さ
れた板１４の後の２つの面については対応する駆動基板
９だけが示されており、対応する板は示されていない。
これらの図面から、板１４に対する駆動基板９の配列が
解る。この場合、駆動基板９は関連するＩＧＣＴ８及び
／または板１４にしっかりと接続されている。駆動基板
９は、電子部品（図示せず）の他に、ヒートシンク９１
及びキャパシタ組立体９２を有している。締付けスタッ
ク組立体３２の個々の面内で、板１４は２つの（３つで
はなく）電力半導体部品８を有しているに過ぎない。

【００２８】図７は、図５と類似の配列を異なる角度か
ら見た図である。しかしながら、４面の板１４が示され
ており、１つの板１４が引き出されている。更に、中間
回路板１０、１０’、１０”及びそれらの配列を示して
おり、特に２つの中央中間回路板１０’がヒートシンク
６を有する第１の面内にあって実質的に平らであること
を示している。２つの外側の中間回路板１０、１０”
は、それぞれの板の中央領域がそれぞれヒートシンク６
を有する第２及び第３の面内に位置するように曲げられ
ている。この配列は、取付け方向から見た中間回路板１
０、１０’、１０”を示している図８から理解できよ
う。板及び母線システムをこのように配列することによ
ってのみ、本発明による板１４に全締付けスタック組立
体３２を横切らせることが可能になる。

【００２９】図９及び１０は、本発明の第１の実施の形
態の変形の詳細を示している。この実施の形態では、板
１４は共通固定手段によって第２の接続要素１７を介し
てフレームに取り外し可能なように接続されている。図
９は、締付けスタックの前側を取付け方向から見た図で
あって、電力半導体部品８、そのキャリヤー板１４、及
び２つのフレームロッド１へのその固定方法を示してい
る。図１０は、締付けスタックの軸方向Ａから見たキャ
リヤー板１４及びその固定方法を示している。両図に
は、フレームロッド１に固定され、案内突起１９を有す
る第２の接続要素１７が示されている。板１４は、板１
４または案内手段２０上にフックの形状の共通固定手段
を有し、これらは案内突起１９にフック掛けされる。

【００３０】図１１は、本発明の第１の実施の形態の別
の変形の詳細を示している。この変形では、板１４は、
一方向だけに向いた案内手段２０を有しており、これら
をフレームロッド１にフック掛けすることができる。

【００３１】本発明の好ましい実施の形態では、案内手
段２０は、ラッチすることも、再度取り外すこともでき
る接続として設計されている。キャリヤー要素１４を押
し込むと、案内手段２０は第２の接続要素１７と、フレ
ームとにそれぞれラッチされる。取付け方向に張力を加
えながらロードすると、案内手段２０はキャリヤー要素
１４を解放する。

【００３２】図１２は、本発明の第２の実施の形態の詳
細図である。これは、取付け方向から見た図である。こ
の第２の実施の形態の共通固定手段は、板１４を取付け
方向に案内する案内レール１８である。案内レール１８
は、第２の接続要素１７上に形成することが好ましく、
また取付け方向に互いに前後に位置する少なくとも２つ
のフレームロッド１へ固定することが好ましい。この固
定方法により、電力半導体部品８を軸方向Ａに沿って少
なくとも僅かに変位させることができる。その結果、締
付けスタックを弛めた時に、締付けスタックの要素を弛
めることができ、板１４を引き出すことができる。

【００３３】図１３乃至１５は、本発明の第２の実施の
形態による板１４の種々変形を示している。これらの図
面はそれぞれ、軸方向Ａから見た板１４を示している。
電力半導体部品８、８’、８”を有する板１４は、フレ
ーム（図示せず）に接続されている案内レール１８内に
押し込まれている。

【００３４】図１３では、キャリヤー要素１４上の電力
半導体部品８、８’、８”は、実質的に一直線上に、そ
して共通板１４上に配列されている。

【００３５】図１４は、共通取付け面内の同一案内レー
ル１８内に案内されている分離した要素または部分板１
４、１４’、１４”を示している。その結果、個々の部
分板１４、１４’、１４”内に保持されている電力半導
体部品８、８’、８”は順次に取付け方向に押し込む、
または引き出すことができる。またこれにより、個々の
電力半導体部品８、８’、８”を交換することも、在庫
させておくことも可能になる。

【００３６】図１５では、板１４上の電力半導体部品
８、８’、８”は実質的に三角形に配列されている。従
って、関連する締付けスタック組立体３２の締付けスタ
ックも同様に三角形に配列され、互いに平行に走ってい
る。

【００３７】本発明の全ての実施の形態に共通のファク
タは、共通面内に位置する締付けスタック組立体３２の
電力半導体部品８を、この取付け面内の共通取付方向に
取り出すことも、または挿入することもできることであ
る。これは、電力半導体部品８を取付け方向に線形運動
させることによって遂行される。これは、共通する方向
から、前後に配置されている全ての電力半導体部品８、
８’、８”へアクセスすることができる長所を有してい
る。この場合、板１４の一方の端面は比較的小さい。そ
の結果、図１に示すように、本発明による複数の締付け
スタック組立体３２は、障害を起こした電力半導体８、
８’、８”を交換する能力を損なうことなく、上下に配
列することができる。

【００３８】電力半導体部品８の電極間の電気接続は、
ヒートシンク６を介して行われる。ヒートシンク６は、
母線システムを介して電気的に接続されている。本発明
においては、母線システムは少なくとも部分的に銅板で
形成されており、中間回路板１０、１０’、１０”も同
様である。

【００３９】本発明の別の実施の形態では、締付けスタ
ック組立体３２の複数の締付けスタックからのヒートシ
ンク６は、何れの場合も互いに割振られており、締付け
スタックの軸方向Ａに直角な共通面内に配置されてい
る。この場合、相互に関連付けられたヒートシンク６
は、個々にフレームに接続されるのではなく、共通のヒ
ートシンクホルダーによって接続される。複数のヒート
シンクを共通保持することにより、締付けスタック組立
体の部品が減少し、取付が簡易化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】共通フレーム内の本発明による３つの締付けス
タック組立体の斜視図である。

【図２】図１の配列に対応する電気回路の回路図であ
る。

【図３】締付けスタック組立体の半分の斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態内の本発明による締
付けスタックの詳細図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態内の本発明による締
付けスタックの詳細斜視図であって、電力半導体部品を
担持する１つのキャリヤー要素、または板が部分的に引
き出された状態を示している。

【図６】図５と同じ斜視図であって、１つの電力半導体
部品を担持するキャリヤー要素、または板が完全に引き
出された状態を示している。

【図７】図５の状態を異なる角度から見た詳細斜視図で
ある。

【図８】本発明による中間回路板の配列を示す概要図で
ある。

【図９】本発明の第１の実施の形態の変形の詳細側面図
である。

【図１０】図９に示す実施の形態の正面図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態の別の変形の概要
正面図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態の詳細側面図であ
る。

【図１３】本発明の第２の実施の形態によるキャリヤー
要素の変形を示す概要正面図である。

【図１４】図１３に示すキャリヤー要素の別の変形を示
す概要正面図である。

【図１５】図１３及び１４に示すキャリヤー要素の別の
変形を示す概要正面図である。

【符号の説明】

Ａ軸方向１フレームロッド２ロッドホルダー３端板４端板補強材５スラストロッド６ヒートシンク８電力半導体部品９駆動基板１０中間回路板１１母線１２クランプキャパシタ１３接触面１４キャリヤー要素（板）１５ヒートシンクホルダー１６第１の接続要素１７第２の接続要素１８案内レール１９案内突起２０案内手段２１負端子２２正端子２３位相モジュール２４位相接続２５クランプ回路２６中性点３２締付けスタック組立体６１冷却水接続６２冷却水ライン９１ヒートシンク９２１組のキャパシタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体締付けスタック組立体（３２）に
おいて、複数の電力半導体部品（８）及び複数のヒートシンク
（６）を各々が有している少なくとも２つの締付けスタ
ックを有し、前記締付けスタックの前記電力半導体部品
（８）及び前記ヒートシンク（６）は前記締付けスタッ
クの水平に延びる軸方向（Ａ）に沿って直列に配列さ
れ、前記締付けスタックは共通フレーム内において互い
に平行に配列され、そして前記電力半導体部品（８）は
キャリヤー要素（１４）上に取付けられており、異なる締付けスタック内の電力半導体部品（８）は互い
に割振られ、これらの相互に関連付けられた電力半導体
部品（８）は前記締付けスタックの軸方向（Ａ）に直角
な共通取付け面内に配置されており、前記相互に関連付
けられた電力半導体部品（８）は前記共通取付け面内に
位置する共通取付け方向に前記締付けスタック組立体
（３２）から取り外すことも、または前記締付けスタッ
ク組立体（３２）内へ挿入することもできるようになっ
ていることを特徴とする半導体締付けスタック組立体
（３２）。
【請求項２】前記相互に関連付けられた電力半導体部
品（８）は、前記フレームへ固定するための共通固定手
段を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導
体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項３】前記相互に関連付けられた電力半導体部
品（８）は、共通キャリヤー要素（１４）上に取付けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の半導体締付
けスタック組立体（３２）。
【請求項４】前記相互に関連付けられた電力半導体部
品（８）は、個々のキャリヤー要素（１４、１４’、１
４”）上に取付けられ、それぞれ逐次に取り外したり、
または挿入したりできるようになっていることを特徴と
する請求項１に記載の半導体締付けスタック組立体（３
２）。
【請求項５】前記キャリヤー要素（１４）は、案内レ
ール（１８）内を案内されることを特徴とする請求項１
に記載の半導体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項６】前記キャリヤー要素（１４）は、案内手
段（２０）によって前記フレームに、または接続要素
（１７）にフック掛けされることを特徴とする請求項１
に記載の半導体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項７】前記ヒートシンク（６）は母線システム
（１０、１０’、１０”）を介して電気的に接続され、
前記母線システム（１０、１０’、１０”）は少なくと
も部分的にシート金属板からなることを特徴とする請求
項１に記載の半導体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項８】異なる締付けスタックからの前記ヒート
シンク（６）は互いに割振られ、これらの相互に関連付
けられたヒートシンク（６）は前記締付けスタックの軸
方向Ａに直角な共通面内に配置され、前記相互に関連付
けられたヒートシンク（６）は前記ヒートシンク（６）
を前記フレームに接続している共通ヒートシンクホルダ
ーを有していることを特徴とする請求項１に記載の半導
体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項９】前記電力半導体部品（８）は、前記締付
けスタック組立体（３２）の一方の側だけからアクセス
することによって交換できることを特徴とする請求項１
に記載の半導体締付けスタック組立体（３２）。
【請求項１０】前記締付けスタックを弛めた時に、機
械的に援助することなく、前記電力半導体部品（８）を
取り外し及び挿入できるようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の半導体締付けスタック組立体（３２）。