KR20080046726A - 모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기기계를 제어하는 전기 장치 - Google Patents

모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기기계를 제어하는 전기 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080046726A
KR20080046726A KR1020087008888A KR20087008888A KR20080046726A KR 20080046726 A KR20080046726 A KR 20080046726A KR 1020087008888 A KR1020087008888 A KR 1020087008888A KR 20087008888 A KR20087008888 A KR 20087008888A KR 20080046726 A KR20080046726 A KR 20080046726A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductor
conductors
module
switching means
electrical
Prior art date
Application number
KR1020087008888A
Other languages
English (en)
Inventor
위르겐 예르크
에리히 일릭
디트마르 자우르
볼프람 킨레
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20080046726A publication Critical patent/KR20080046726A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/24—Protection against failure of cooling arrangements, e.g. due to loss of cooling medium or due to interruption of the circulation of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change

Abstract

전기 장치, 특히 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계(280)를 제어하는 전기 장치로서,
특히 전류를 인버팅 및/또는 전류시키는 적어도 하나의 전환 수단 모듈(40)을 포함하고, 상기 전환 수단 모듈(40)은 냉각 장치(110)에 의해 냉각 가능하고 상기 냉각 장치 상에 적어도 간접적으로 배치되고,
고정 수단(55), 적어도 하나의 전도체(64), 전환 수단 모듈(40) 및 냉각 장치(110)가 중첩 배치되는 전기 기계를 제어하는 전기 장치에 관한 것이다.
Figure P1020087008888
전환 수단 모듈, 전도체, 절연 층, 고정 수단, 인쇄 회로 기판

Description

모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계를 제어하는 전기 장치{ELECTRICAL DEVICE, PARTICULARLY FOR DRIVING A MOTOR- AND/OR GENERATOR-OPERABLE ELECTRICAL MACHINE}
본 발명은 전기 장치, 특히 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계를 제어하는 전기 장치에 관한 것이다.
US 2004/0062005 A1에는 전기적 산업 모터를 제어하기 위한 파워 컨버터가 공지되어 있다. 상기 장치는 냉각 바디 상에 배치되는 회로 유닛들을 포함한다. 회로 유닛들의 옆에 전기 전도체들이 배치된다. 이 실시예는 전기 전도체가 상대적으로 큰 설치 공간을 필요로 하는 것이 단점이다.
본 발명에 따른 전기 장치, 특히 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계를 제어하는 전기 장치는, 전압의 인버팅 및/또는 정류를 위해 제공되는 적어도 하나의 전환(switching) 수단 모듈을 포함하고, 상기 전환 수단 모듈은 냉각 장치에 의해 냉각 가능하고 상기 냉각 장치 상에 적어도 간접적으로 놓인다. 본 발명에 따른 전기 장치의 특징은 고정 수단, 적어도 하나의 전도체, 전환 수단 모듈 및 냉각 장치가 서로 중첩 배치되는 것이다. 평면에서의 면적 사용이 훨씬 더 감소될 수 있고, 이로써 상대적으로 공간이 적은 차량 내에서 필요 설치 공간이 더 효율적으로 사용될 수 있다.
종속 청구항에 제시되는 조치에 의해, 독립 청구항에 따른 전기 장치의 바람직한 실시예가 가능하다. 적어도 하나의 전도체가 클램핑 수단에 의해 고정 수단에 고정되면, 최종 조립 이전에 고정 수단 및 전도체로 모듈이 사전 조립되고, 이로써 시간 절약적으로 최종 조립된다. 이는 전도체들을 고정 수단에 더 많이 고정할 수록 한층 더 나타난다.
적어도 하나의 전도체가 적어도 하나의 절연 중간층에 의해 고정 수단으로부터 전기적으로 분리되면, 고정 수단을 전도체의 포텐셜 위치와 상관없이, 전기 어스(earth)와 접속할 수 있다. 개별 전도체들 간의 절연 중간층들은 적어도 부분적으로, 상기 절연 중간층들이 전도체를 지나 돌출하도록 설계되고, 이로써, 상기 중간층들에 의해 소위 크리피지 전류(creepage current)의 간격을 훨씬 더 확장할 수 있다. 이로써, 단락 또는 출력을 감소시키는 크리피지 전류가 방지된다.
절연 중간층들 간의 상대 위치 및/또는 고정 수단과 전도체의 상대 위치를 양호하게 할당 배치하는 것은 센터링 수단에 의해 위치가 결정되면 달성된다.
고정 수단이 전기 장치의 하우징 또는 냉각 장치와 동일한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 이로써, 고정 수단, 전도체, 전환 수단 모듈, 냉각 장치로 구성된 결합부 사이의 열 전압이 방지되는데, 왜냐하면 고정 수단 및 하우징의 재료가 동일한 열 팽창 계수로 팽창되기 때문이다.
고정 수단과 전환 수단 모듈 사이의 에지 압력 및 허용될 수 없게 높은 다른 압력이 방지되도록, 고정 수단과 전환 수단 모듈 사이에 탄성 모듈이 제공된다.
전환 수단 모듈은 저전류를 유도하는 전도체 및 고전류를 유도하는 전도체를 포함한다. 상기 고전류 전도체는 소위 신호 전도체라고 하는 다른 전도체보다 더 가열된다. 이로써, 고전류 전도체는 신호 전도체와 공간적으로 분리되도록 제공되고, 한 측면으로부터 전력 전도체(고전류 전도체) 및 한 측면으로부터는 신호 전도체가 돌출하도록 제공된다. 상기 측면들이 서로 마주보도록 배치되면 적합한 구조가 된다. 또한 전력 전도체의 단부들은 냉각 장치로부터 먼 곳에 배치된다. 이것은, 전환 수단 모듈과 전력 전도체 상의 전도체들 간의 연결 위치가 특히 용이하게 접근될 수 있는 장점을 갖는다. 또한 신호 전도체의 단부들은 냉각 장치로부터 먼 곳에 배치된다. 이로써, 전환 수단 모듈, 고정 수단, 전도체 및 냉각 장치로 이루어진 전술한 장치 위로 인쇄 회로 기판이 제공되는 것이 가능하다. 상기 인쇄 회로 기판은 전술한 부재들의 방향으로 간단하게 배치됨으로써 신호 전도체와 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 신호 전도체의 제어를 위해, 인쇄 회로 기판의 영역에 전압 공급을 가능하게 하는 전도체가 전환 수단 모듈의 측면으로부터 돌출하는 신호 전도체의 그룹에 포함된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 차폐 수단이 적어도 하나의 전도체를 덮고, 예컨대 그 위에 배치된 인쇄 회로 기판이 전자기 영향으로부터 차폐된다. 차폐 수단이 적어도 하나의 전도체와 회로 캐리어 사이에 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 냉각 장치와 전환 수단 모듈의 상대 위치가 포지티브 결합 부품에 의해 정해진다.
도면에는 본 발명에 따른 전기 장치의 실시예가 도시된다.
도 1은 제 1 실시예의 부분 단면도이고,
도 2는 도 1의 라인 A-A를 따른 제 1 실시예의 횡단면도이고,
도 3은 제 2 실시예의 횡단면도이고,
도 4는 도 3의 라인 B-B를 따른 제 2 실시예의 횡단면도이고,
도 5는 전류 공급부, 본 발명에 따른 전기 장치 및 전기 기계로 구성된 시스템의 기본 도면이다.
도 1에는 도시되지 않은 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계를 제어하기 위한 전기 장치(10)의 부분 횡단면도가 도시된다. 상기 전기 장치(10)는 다수의 부재들로 구성된 하우징(13)으로 이루어진다. 하우징(13)은, 아래에서 다루어질 다양한 전기 및 전자 부재들을 포함하는 포트형 하우징부(16)로 이루어진다. 포트형 하우징부(16)는 하우징 바닥으로부터 먼 하우징 테두리(25) 내에서 끝나는 하우징벽(19)을 포함한다. 하우징 바닥(22)은 여기에서 지지부(28)라고 하는 하우징 부분을 포함하고, 상기 하우징 부분은 상기 하우징 바닥의 재료 두께보다 더 두껍게 형성된다. 상기 지지부(28)는 하우징(13)의 바닥으로부터 먼 측면 상에 다수의 냉각 채널들(31)을 포함하고, 상기 냉각 채널들은 폐쇄 커버(34)에 의해 폐쇄된다. 냉각 채널들(31)의 전체가 밀봉부(37)에 의해 액밀 방식으로 폐쇄된다. 상기 지지부(28) 상에 그리고 하우징(13) 내에 전환 수단 모듈(40)이 배치된다.
전환 수단 모듈(40)과, 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22) 간의 상대 위치는 본 실시예에서 포지티브 결합 부품들에 의해 주어진다. 본 실시예에서 전환 수단 모듈(40)에 고정된 핀(41)이 하우징(22) 또는 지지부(28) 내의 홀들(42) 내로 돌출된다.
전환 수단 모듈(40)의 편평한 표면(43)이 지지부(28)의 역시 편평한 표면(46) 상에 놓인다. 전환 수단 모듈(40)의 홈(49) 내에, 탄성 중합체 또는 고무 원형 밴드 등으로 형성될 수 있는 탄성 부품(52)이 배치된다. 전환 수단 모듈(40) 및 탄성 부품(52)은 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22)과 고정 수단(55) 사이에 배치되거나 또는 고정되고, 이것은 아래에서 더 자세히 설명된다. 고정 수단(55)은 여기에서 실질적으로 바형으로 형성되고, 길게 형성되는 지지부(28) 위에 길이 방향으로 연장된다. 고정 수단(55)은 지지부(28)에 대해 전환 수단 모듈(40)을 가압하고 지지부(28)와 전환 수단 모듈(40) 사이의 열 전달을 개선한다.
고정 수단(55) 상에 절연체(58)가 놓인다. 상기 링형 절연체(58)는 전환 수단 모듈(40)로부터 먼 방향으로 피라미드형 층으로 형성되어 있고, 상기 링형 절연체(58)에서, 제 1 층 상에는 절연 중간층(61)이 배치되고, 상기 중간층(61) 상에는 전도체(64)가 배치된다. 전환 수단 모듈(40)로부터 먼, 상기 전도체(64)의 측면 상에 다른 절연 중간층(67)이 놓이고, 상기 다른 절연 중간층(67) 상에도 다른 전도체(70)가 놓인다. 또한 상기 전도체(70) 상에 다른 절연 중간층(73)이, 그리고 상기 절연 중간층(73) 상에 다른 전도체(76)가 배치된다. 상기 전도체(76) 상에 차폐 수단(79)이 배치된다. 절연체(58)는 센터링 수단으로서 작용하고 및 전도체 그리고 중간층의 위치를 결정한다.
개별 전도체들(63, 70 및 76), 절연 중간층들(61, 67 및 73) 또는 중간 삽입부들, 차폐 수단(79) 및 절연체(58)가, 여기에서 나사로서 형성되는 클램핑 수단(82)에 의해 와셔(washer)(85)를 이용해서 고정 수단(55) 상에 가압된다.
전환 수단 모듈(40)은 실질적으로 보드(board)형 또는 정방형으로 형성되고, 상기 모듈의 내부에 전자 회로(88)를 포함한다. 상기 전자 회로(88)는 예컨대 세라믹 지지 플레이트(91) 상에 배치되고, 상기 지지 플레이트는 후면 상에 열 전도 플레이트(94)를 포함한다. 상기 열 전도 플레이트(94)는 지지부(28)에 지지되는 예컨대 구리로 된 플레이트이다. 열전도 플레이트(94)와 지지부(28) 간의 열 전달을 개선하기 위해, 예컨대 전환 수단 모듈(40) 및 지지부(28) 사이에 추가로 열 전도 페이스트(paste)(97)가 제공될 수 있다. 세라믹 지지 플레이트(91) 상에 적어도 2 개의 스위칭 가능한 하프 브릿지들(half bridge)(100)이 배치되고, 상기 하프 브릿지(100)는 도 1에 상징적으로만 도시된다. 상기 하프 브릿지들은 제공된 직류를, 전력 전도체(103) 내에서 교류 또는 3상 전류가 발생되도록 변화시키기 위해 사용된다. 하프 브릿지(100)는 이것에 전기적으로 연결된 신호 전도체들(106)에 의해 제어된다. 전력 전도체(103)는 전환 수단 모듈(40)로부터의 이행 위치에서, 상기 전환 수단 모듈의 외부 면에서 지지부(28)의 표면(46)에 대해 평행하게 배치되고, 전환 수단 모듈(40) 외부의 몇 밀리미터 뒤에서, 전력 전도체(103)의 단 부(109)가 냉각 장치 또는 하우징 바닥(22)으로부터 멀리 떨어지도록 방향을 변경한다. 전력 전도체(103)의 상기 단부(109)는 전도체(64)의 역시 꺽어진 단부(112)에 겹쳐지고, 전기 기계용 상 연결부(phase connector)인 상기 전도체(64)에 대한 연결 위치를 형성한다. 전환 수단 모듈(40)의 다른 측면으로부터 전술한 신호 전도체들(106)이 돌출하고, 상기 신호 전도체들은 전력 전도체들 또는 전력 전도체(103)와 같이 지지부(28)의 표면(46)에 대해 평행하게 직선으로 연장되므로, 꺽임 후에 하우징 바닥(22)으로부터 멀리 떨어진다. 신호 전도체(106)는 2 개의 레그들을 포함하고, 제 1 레그는 전환 수단 모듈(40)로부터 돌출하고 제 2 레그는 꺽임 후 하우징 바닥(22)으로부터 멀어진다. 상기 제 2 레그(115)는 차폐 수단(79)의 개구(118)을 통해 연장되어, 회로 캐리어(124) 또는 인쇄 회로 기판(124)의 연결 개구들(121)을 통해 돌출한다. 상기 연결 개구들(121)에서, 신호 전도체(106)들과, 회로 캐리어(124) 상에 배치되고 도시되지 않은 전기 회로 간의 전기 접속이 이루어진다.
회로 캐리어(124)의 외부 테두리(127)는 하우징 벽(19)의 돌출부(130) 상에 지지된다. 테두리(127)와 하우징 커버(133) 사이에는 탄성 부품(136)이 배치된다. 다른 밀봉부(139)는 외부 주변에 대해 하우징(13)의 내부 공간을 밀봉한다.
도 1에는 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계를 제어하는데 사용되는 전기 장치(10)가 도시된다. 상기 전기 장치(10)는 적어도 하나의 전환 수단 모듈(40)을 포함하고, 상기 전환 수단 모듈은 바람직하게 전압을 인버팅 및/또는 정류시킨다. 전환 수단 모듈(40)은 여기에서 냉각 장치(110)에 의해 냉각 가능하다. 전환 수단 모듈(40)은 상기 냉각 장치(110) 상에 적어도 간접적으로 놓인다. 여기에서 적어도 간접적으로 놓인다는 것은, 전환 수단 모듈(40)이 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22) 상에 놓이고, 그 사이에 예컨대 열 전도 페이스트(97)가 배치되는 것을 의미한다. 직접 배치는 예컨대 열 전도 페이스트(97)을 생략함으로써 가능하다. 고정 수단(55), 적어도 하나의 전도체(64), 전환 수단 모듈(40) 및 냉각 장치(110)가 서로 중첩되게 배치된다. 적어도 하나의 전도체(64)는 클램핑 수단(82)에 의해 고정 수단(55)에 고정된다. 모터식 작동에서 적어도 하나의 전도체(64)가 전기 기계의 상 연결부에 전류를 공급하기 위해 사용된다. 제어레이터식 작동에서 상 연결부 또는 전도체(64)에 의해, 전기 회로(88)가 작동하면 (맥동하는) 직류가 생성되고, 상기 직류가 여기에 도시되지 않은 라인들을 통해 (고전류-)전지 또는 -축전지에 공급된다. 적어도 하나의 전도체(64), 또는 다른 전도체들(70 및 76)가 적어도 하나의 절연 중간층(61 또는 67, 및 73)에 의해 고정 수단(55)로부터 전기적으로 분리된다. 전술했듯이, 적어도 하나의 전도체(64) 상에 다른 전도체들(70 또는 76)이 놓이고, 상기 전도체들은 절연 중간층(67 및 73)에 의해 서로 전기적으로 분리된다.
도 1에 도시되듯이, 절연 중간층들(61, 67 및 73)은 전도체들(70 및 76)을 지나 약간, 여기에서는 적어도 부분적으로 돌출한다.
클램핑 수단(82)에 의해, 적어도 하나의 전도체(64)와 고정 수단(55) 사이에 가압력이 작용한다. 고정 수단(55)은 하우징(13) 또는 하우징 바닥(22)과 동일한 재료로 이루어져야 하고, 상기 하우징 바닥은 냉각 장치(110)를 포함하고 전환 수 단 모듈(40)의 베이스이다. 고정 수단(55)과 전환 수단 모듈(40) 사이에 탄성 부품(52)이 배치된다. 탄성 부품(52)은 탄성 플라스틱, 바람직하게는 탄성 중합체로 제조된다.
도 1에 도시되듯이, 전환 수단 모듈(40)의 여러 측면으로부터 전도체들이 돌출한다. 전환 수단 모듈(40)의 한 측면으로부터 전력 전도체(103)가, 그리고 다른 측면으로부터 신호 전도체(106)가 돌출한다. 전력 전도체(103) 및 신호 전도체(106)의 단부들(109 또는 140)은 냉각 장치(110)로부터 멀리 떨어져 있다. 대안으로서, 예컨대 전도체(64)의 상단부(도 1)가 아래로 꺽일 수 있고, 전환 수단 모듈(40)과 하우징 바닥(22) 사이의 레벨에서 만나고 거기서 서로 접속된다. 이 경우 전력 전도체(103)의 단부(109)는 냉각 장치(110)로부터 멀리 놓이지 않는다.
도 2에는, 전술되었듯이, 도 1의 단면도가 도시된다. 도 1에는 하나의 신호 전도체(106)만이 측면도로 도시된 반면, 도 2에는 6 개의 신호 전도체들(106)이 도시된고, 신호 전도체들(106)의 상기 그룹에는 회로 캐리어(124)에 전압 공급을 가능하게 하는 전도체가 포함된다. 차폐 수단(79)이 적어도 하나의 전도체(64)를 덮지만, 이것은 차폐 수단(79)이 상기 전도체를 완전히 덮는 것을 의미하지 않고, 상기 차폐 수단(79)은 적어도 하나의 도체(64, 70, 76)를 적어도 부분적으로 덮는다. 도 1 및 도 2에 도시되듯이, 차폐 수단(79)이 적어도 하나의 전도체(64)와 회로 캐리어(124) 사이에 배치된다. 도 2에 도시되듯이, 고정 수단(55)이 나사 형태의 클램핑 수단(142)에 의해 하우징 바닥(22) 또는 지지부(28)와 고정 결합된다. 고정 수단(55)은 여기에서 탄성 부품(52)를 이용해서 전환 수단 모듈(40) 상으로 가압된 다.
도 3 및 도 4에는 제 2 실시예가 도시된다. 도 3의 설명에서는, 도 1 또는 도 2와의 현저한 차이점만이 다루어진다. 여기서 제 1 실시예에서와 동일한 기능을 하는 대상은 동일한 도면 번호로 표시된다. 전환 수단 모듈(40)은 지지부(28) 상에 놓인다. 전환 수단 모듈(40)의 우측으로부터 신호 전도체(106)의 제 2 레그들(115)이 돌출하고, 상기 제 2 레그들은 회로 캐리어(124)와 접촉된다. 전력 전도체(103)은 플레이트형이고, 여기에서 단부(109)는 꺽인 플레이트 러그(200)이다.
전환 수단 모듈(40)의 홈(49) 내에는 힘 전달 부품으로서의 탄성 부품(52)이 고정 수단(55)과 전환 수단 모듈(40) 사이에 놓이지만, 상기 탄성 부품(52)은 예컨대 플레이트 스프링과 같이 작용하거나 또는 플레이트 스프링인 금속 압축 스프링으로 이루어진다. 고정 수단(55)은 절연체(58)가 놓이는 홈(201)을 포함한다. 절연체(58)는 원형 플레이트(203)를 포함하고, 상기 플레이트의 중심에 중심 개구(206)를 포함한다. 상기 중심 개구(206)는 링 실린더형 핀(209)을 둘러싸고, 상기 핀은 고정 수단(55)으로부터 일체형으로 형성된다. 핀(209)은 보어형의 개구(212)를 포함하고, 상기 개구에 암나사가 제공됨으로써, 나사 형태의 클램핑 수단(82)이 그 안에 맞물릴 수 있다. 플레이트(203)로부터 원형 클립(215)이 시작하고, 상기 클립(215)은 핀(209)을 둘러싼다. 핀(209)과 클립(215) 사이에 다른 클립(218)이 맞물릴 수 있고, 상기 다른 클립은 플레이트(221)로부터 시작한다. 상기 2 개의 클립들(215 및 218)은 조립 전에 서로를 향한다. 상기 2 개의 플레이트(203 및 221) 사이에 다수의 전도체들(64)이 배치되고, 상기 전도체들(64)은 도 시되지 않은 전기 기계의 상이한 상(phase)에 각각 할당 배치된다. 예컨대, 이것은 3상 기계의 3 개의 다른 상들에 대한 3 개의 전도체들(64)일 수 있다. 상기 기계가 5상 또는 6상이라면, 상기 위치에 5 개 또는 6 개의 전도체들(64)이 배치될 수 있을 것이다. 또한 상기 전도체들(64)에는, 전환 수단 모듈(40)에 직류 전압을 공급하는 것, 또는 전환 수단 모듈(40)에 의해 생성되는(맥동하는) 직류 전압을 도시되지 않은 전지 또는 축전지에 전송하는 것을 각각 담당하는 전도체(70) 및 전도체(76)가 배치된다. 일반적으로, 전도체들(64, 70 및 76) 사이에는 절연 중간층들(61, 67 및 73)이 배치되고, 이로써 단락이 방지된다. 전도체(64)로부터 여기서도 꺾어지게 형성된 플레이트 러그들(224)이 시작되고, 상기 플레이트 러그들은 플레이트 러그들(200)의 바로 옆에 놓인다. 플레이트 러그들(200 또는 224)은 전기적으로 서로 연결되고 전환 수단 모듈(40)에 대한 전기 접속부이고, 또한 전기 기계의 상 연결부이다. 본 실시예에서도 차폐 수단(79)은 적어도 하나의 전도체(64) 또는 전도체들(64)을 덮는다. 본 실시예에서도 완전한 커버가 필수적이지 않다. 차폐 수단(79)은 본 실시예에서 다수의 볼록부들(227)을 가지고, 상기 볼록부들은 회로 캐리어(124)를 위한 받침대로서 사용되고 상기 회로 캐리어에 상기 보록부들이 나사 고정된다. 회로 캐리어(124)는 수직 방향으로 적층 구조로부터 분리된다. 공차와 상이한 열 팽창을 보상하기 위해, 신호 전도체(106)는 스프링 탄성 특성을 가진다.
냉각 바디가 상기 구조의 중심 기준의 역할을 한다.
도 4에는 도 3의 전환 수단 모듈(40)의 단면도가 도시되고, 상기 도면은 도 3을 90°회전한 것이다. 도 1 및 도 2에 따른 실시에에서처럼, 본 실시예에서도 고정 수단(55)이 클램핑 부품(142)을 이용해서 하우징 바닥(22)에 고정된다. 전술한 플레이트 스프링 형태의 탄성 부품(52)이 도 4에 분명히 도시되어 있다. 고정 수단(55)이 전환 수단 모듈(40)을 지나 돌출하는 테두리(230)를 포함하고, 상기 테두리 상에 차폐 수단(79)의 테두리가 놓인다. 또한, 차폐 수단(79) 상에 회로 캐리어(124)가 놓인다. 전술한 실시에에서처럼, 절연 중간층들(61, 67 또는 73)이 전도체들(64, 또는 70 및 76)을 지나 돌출한다.
도 5에는 2 개의 전도체들(260 및 261)에 의해 전지 또는 축전지(264)와 같은 전기 에너지 저장부와 연결되는 전기 장치(10)가 개략적으로 도시된다. 장치(10)는 3상 전도체(270, 271 및 272)를 통해 전기 기계(280)와 연결된다. 전기 기계(280)가 3상이 아니라 예컨대 4상 또는 5상 기계인 경우, 4상 또는 5상 연결부들이 장치(10)와 전기 기계(280) 사이를 연결한다.
포지티브 결합 부품들이 물론 반대로도 배치될 수 있고, 이로써 핀(41)이 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22)에 배치되는 반면, 홀들(42)은 전환 수단 모듈(40)에 배치된다. 제 1 실시예에서 전도체들(64, 또는 70 및 76)의 적층, 또는 제 2 실시예에서 전도체(64, 또는 70 및 76)의 적층은 경우에 따라 소위 "버스-바-기술(bus-bar-technology)"이라고도 한다. 전도체들(64)은 상 플레이트(phase plate)라고도 하는데, 왜냐하면 상기 전도체들이 플레이트형이고 전기 기계(280)의 전기적 상에 할당 배치되기 때문이다. 전도체들(70 또는 76)은 소위 트랙션 플레이트(traction plate)라고 하는데, 그 이유는 상기 전도체들이 플레이트형이고, 전 지(264)로부터 전기 기계(280)로 구동 전류를 전달하는 전도체이기 때문이다. 차폐 수단(79)은 EMV-차폐를 하고 동시에 인쇄 회로 기판 또는 회로 캐리어(124)를 위한 지지부로서도 사용되는 예컨대 플레이트로서 구현된다. 도 1 및 도 2에 따른 실시에에서 회로 캐리어(124)는 차폐 수단(79) 상으로 나사 결합된다. 여기에서 클램핑 또는 접착과 같은 다른 고정 방식도 가능하다.
여기에 자세히 도시되지 않은 실시예에 따라, 전환 수단 모듈(40)은 냉각 바디, 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22) 상에 직접, 나사를 풂으로써 위치 설정될 수 있다. 위치 설정 수단으로서는, 전환 수단 모듈(40)의 상응하는 특징들, 예컨대 센터링 핀이 사용될 수 있다. 센터링은 나사 결합 또는 유사한 클램핑 수단에 의해 이루어진다. 고정 수단(55)은 전환 수단 모듈(40)에 의해, 또는 하우징 바닥(22) 또는 지지부(28)에 의해 센터링될 수 있다. 탄성 스프링 부품(52)은 필요 없다.
전술한 3 개의 실시예들에서 고정 부품(55)이 전환 수단 모듈(40)과 "버스-바", 즉 전도체들(64, 또는 70 및 76) 사이에 항상 배치되지만, 고정 수단(55)이 상기 전도체들 위에도 배치될 수 있고, 이로써 전도체들(64, 70 및 76)은 고정 수단(55)과 전환 수단 모듈(40) 사이에 배치된다. 탄성 부품(52)은 여기에서 버스-바의 가장 하단을 형성하는 예컨대 스프링 강 플레이트로 형성될 수 있다. 버스-바를 하우징 바닥(22) 또는 지지부(28) 상에 고정하면, 전환 수단 모듈(40)은 지지부(28) 또는 하우징 바닥(22)에 가압된다. 전환 수단 모듈(40)이 냉각 바디, 또는 하우징 바닥(22) 또는 지지부(28) 상에 나사 결합되거나 또는 유사하게 작용하는 수단에 의해 고정되면, 가압이 필요하지 않고, 스프링 부품 또는 탄성 부품(52)이 도 3에서와 같이 생략될 수 있다.

Claims (15)

  1. 특히 전류를 인버팅 및/또는 정류시키는 적어도 하나의 전환 수단 모듈(40)을 포함하고, 상기 전환 수단 모듈(40)이 냉각 장치(110)에 의해 냉각 가능하고 상기 냉각 장치 상에 적어도 간접적으로 배치되는, 전기 장치, 특히 모터식 및/또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기 기계(280)를 제어하는 전기 장치에 있어서,
    고정 수단(55), 적어도 하나의 전도체(64), 상기 전환 수단 모듈(40) 및 상기 냉각 장치(110)가 중첩 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전도체(64)가 클램핑 수단(82)에 의해 상기 고정 수단(55)에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전도체(64)가 상기 전기 기계(280)의 상 연결부에 전류를 공급하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전도체(64)가 적어도 하나의 절연 중간층(61)에 의해 상 기 고정 수단(55)으로부터 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전도체(64) 상에 다른 전도체들(64, 70, 76)이 배치되고, 상기 다른 전도체들이 절연 중간층들(61, 67, 73) 또는 중간 삽입부들에 의해 서로 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    절연 중간층들(61, 67, 73) 또는 중간 삽입부들이 적어도 부분적으로 전도체들(64, 70, 76)을 지나 돌출하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 수단(55)과 적어도 하나의 절연 중간층(61, 67, 73) 간의 위치 및/또는 상기 고정 수단(55)과 적어도 하나의 전도체(64, 70, 76) 간의 위치가 센터링 수단(58)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 수단(55)이 상기 전환 수단 모듈(40)의 베이스와 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 수단(55)과 상기 전환 수단 모듈(40) 사이에 탄성 부품(52)이 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환 수단 모듈(40)의 다수의 측면들로부터 전도체들(64, 106)이 돌출하고, 하나의 측면으로부터 전력 전도체들(103)이, 다른 측면으로부터 신호 전도체들(106)이 돌출하는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전력 전도체들(103) 및/또는 상기 신호 전도체들(106)의 단부들(109, 115)이 상기 냉각 장치(110)로부터 멀리 떨어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 신호 전도체들(106)의 그룹에, 회로 캐리어(124)에 전압 공급을 가능하게 하는 전도체가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차폐 수단(79)이 적어도 하나의 전도체(64, 70, 76)를 적어도 부분적으로 덮는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차폐 수단(79)이 적어도 하나의 전도체(64)와 회로 캐리어(124) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 장치(110)에 대한 상기 전환 수단 모듈(40)의 상대 위치가 포지티브 연결 부품들(41, 42)에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 전기 기계를 제어하는 전기 장치.
KR1020087008888A 2005-10-14 2006-10-16 모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기기계를 제어하는 전기 장치 KR20080046726A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005050028.5 2005-10-14
DE102005050028A DE102005050028A1 (de) 2005-10-14 2005-10-14 Elektrische Vorrichtung, insbesondere zur Ansteuerung einer motorisch und/oder generatorisch betreibbaren elektrischen Maschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080046726A true KR20080046726A (ko) 2008-05-27

Family

ID=37896513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087008888A KR20080046726A (ko) 2005-10-14 2006-10-16 모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기기계를 제어하는 전기 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8014151B2 (ko)
EP (1) EP1943721B1 (ko)
JP (1) JP2009525015A (ko)
KR (1) KR20080046726A (ko)
DE (1) DE102005050028A1 (ko)
WO (1) WO2007042576A2 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8446726B2 (en) * 2010-10-28 2013-05-21 Infineon Technologies Ag Semiconductor module having an insert and method for producing a semiconductor module having an insert
CN104704629A (zh) * 2012-10-16 2015-06-10 富士电机株式会社 冷却构造体和发热体
US8872328B2 (en) 2012-12-19 2014-10-28 General Electric Company Integrated power module package
JP2015006118A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 株式会社デンソー 車両用回転電機
JP2015006116A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 株式会社デンソー 車両用回転電機
US9357670B2 (en) * 2014-02-18 2016-05-31 Lockheed Martin Corporation Efficient heat transfer from conduction-cooled circuit cards

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3688159A (en) * 1970-10-28 1972-08-29 Cutler Hammer Inc Compression mounted scr clamp with heat sink means
US5305185A (en) * 1992-09-30 1994-04-19 Samarov Victor M Coplanar heatsink and electronics assembly
EP0597144A1 (de) 1992-11-12 1994-05-18 IXYS Semiconductor GmbH Hybride leistungselektronische Anordnung
US5563447A (en) * 1993-09-07 1996-10-08 Delco Electronics Corp. High power semiconductor switch module
DE4443498C1 (de) * 1994-12-07 1996-02-15 Export Contor Ausenhandelsgese Dynamisch angesteuerter Motor
DE19645636C1 (de) * 1996-11-06 1998-03-12 Telefunken Microelectron Leistungsmodul zur Ansteuerung von Elektromotoren
US6147869A (en) * 1997-11-24 2000-11-14 International Rectifier Corp. Adaptable planar module
DE19813639A1 (de) * 1998-03-27 1999-11-25 Danfoss As Leistungsmodul für einen Stromrichter
JPH11330283A (ja) * 1998-05-15 1999-11-30 Toshiba Corp 半導体モジュール及び大型半導体モジュール
US6107711A (en) * 1998-08-21 2000-08-22 Emerson Electric Co. Brushless exciter for a rotating electromagnetic machine
FR2786656B1 (fr) 1998-11-27 2001-01-26 Alstom Technology Composant electronique de puissance comportant des moyens de refroidissement
JP2000183249A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体モジュール
DE60135405D1 (de) * 2000-03-21 2008-10-02 Autonetworks Technologies Ltd Leistungsverteiler für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung dazu
JP4357762B2 (ja) * 2001-03-30 2009-11-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用パワーディストリビュータ
JP2003101277A (ja) 2001-09-26 2003-04-04 Toyota Motor Corp 発熱素子冷却用構造体及びその製造方法
JP3676719B2 (ja) * 2001-10-09 2005-07-27 株式会社日立製作所 水冷インバータ
DE10231091A1 (de) 2002-07-10 2004-01-22 Robert Bosch Gmbh Aktivgleichrichter-Modul für Drehstromgeneratoren von Fahrzeugen
US6956742B2 (en) * 2002-09-27 2005-10-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Compact liquid converter assembly
SE525572C2 (sv) 2002-12-23 2005-03-15 Danaher Motion Stockholm Ab Motordrivenhet av växelriktartyp
DE10306227B4 (de) * 2003-02-13 2009-01-02 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Leistungsmodul und Umrichter
JP3790225B2 (ja) 2003-03-25 2006-06-28 東芝キヤリア株式会社 放熱装置
JP4016271B2 (ja) * 2003-03-26 2007-12-05 株式会社デンソー 両面冷却型半導体モジュール
JP3734807B2 (ja) * 2003-05-19 2006-01-11 Ｔｄｋ株式会社 電子部品モジュール
JP4120876B2 (ja) 2003-05-26 2008-07-16 株式会社デンソー 半導体装置
US20050128706A1 (en) * 2003-12-16 2005-06-16 Ballard Power Systems Corporation Power module with heat exchange
JP4570376B2 (ja) 2004-03-10 2010-10-27 三菱電機株式会社 インバータ装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007042576A2 (de) 2007-04-19
US8014151B2 (en) 2011-09-06
WO2007042576A3 (de) 2007-11-01
DE102005050028A1 (de) 2007-04-19
US20090201649A1 (en) 2009-08-13
JP2009525015A (ja) 2009-07-02
EP1943721B1 (de) 2019-07-17
EP1943721A2 (de) 2008-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101674590B1 (ko) 전자 장치 및 그의 조립방법
CN102595785B (zh) 功率切换电路
CN105097716B (zh) 具有开关装置的功率半导体模块以及包括该功率半导体模块的布置
US5671134A (en) Inverter unit and inverter apparatus
JP4308775B2 (ja) インバーター型電動機駆動装置
KR20080046726A (ko) 모터식 및／또는 제너레이터식으로 작동 가능한 전기기계를 제어하는 전기 장치
CN105575920A (zh) 双面冷却功率模块及其制造方法
KR100891430B1 (ko) 하이브리드 차량용 인버터
CN103975430A (zh) 半导体装置及车载用功率转换装置
DE50201123D1 (de) Elektrische heizung für ein kraftfahrzeug
KR20120131111A (ko) 서브시스템 및 냉각 장치를 갖는 전력 전자 시스템
WO2013145508A1 (ja) 電力変換装置
WO2013111234A1 (ja) 電力変換装置
US20020135983A1 (en) Energy conversion apparatus
KR101872035B1 (ko) 제 1 서브시스템 및 제 2 서브시스템을 갖는 전력 전자 시스템
CN100477209C (zh) 具有用于大电流功率控制的功率半导体组件的装置
CN103947095A (zh) 功率转换装置
CN210113743U (zh) 用于控制功率半导体装置的电路配置和具有该配置的构置
EP1424755A1 (en) Conductor connection structure
KR20010041162A (ko) 매트릭스 컨버터
KR20200056006A (ko) 전자 부품 조립체
CN212519717U (zh) 一种伺服电机的控制器
JP7224513B1 (ja) 電力変換装置
US20220078939A1 (en) Voltage converter and method for manufacturing a voltage converter
CN104054252B (zh) 功率转换装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application