DE102009007956B4 - Umrichter - Google Patents

Abstract

Umrichter, umfassend mit einem Werkzeug betätigbare Anschlussvorrichtungen, mittels derer von außen und/oder nach außen führende Stromschienen mit vom Umrichter umfassten Stromschienen (9, 10) elektrisch und mechanisch verbindbar sind,
wobei der Umrichter Steuerelektronik umfasst zur Erzeugung von Ansteuersignalen für Leistungshalbleiter eines aus einzelnen Motorphasenmodulen aufgebauten Wechselrichters,
wobei der Umrichter ein Netzteil zur Versorgung der Steuerelektronik umfasst,
wobei der Umrichter einen Rahmen umfasst, an welchem die Steuerelektronik, die Motorphasenmodule des Wechselrichters und weitere Module befestigt sind,
wobei das Netzteil über Schienen herausziehbar ist aus dem Rahmen des Umrichters,
auf denen Gegenschienen einschiebbar oder herausziehbar sind,
wobei das Netzteil auf einer Montageplatte befestigt ist, an der die entsprechenden Gegenschienenteile vorgesehen sind,
wobei der durch das Herausziehen frei legbare Raumbereich zur Betätigung der Anschlussvorrichtungen mit einem Werkzeug notwendig ist,
wobei von den Anschlussvorrichtungen Schrauben umfasst sind, die von dem als Schraubendreher ausgeführten Werkzeug betätigbar sind,
wobei mittels der Schrauben die vom Umrichter umfassten Stromschienen mit den von außen und/oder nach außen führenden Stromschienen elektrisch verbindbar sind mittels Betätigung der Schrauben,
wobei dieser Anschlussbereich berührschützbar ist mittels des eingeschobenen Netzteils,
wobei eine elektrische Versorgungsleitung zur Versorgung des Steuerelektronikmoduls vom Steuerelektronikmodul zu einer am Netzteil vorgesehenen Steckverbindung geführt ist,
wobei von den Stromschienen Stromschienen umfasst sind, die als elektrische Leitungen zum vom Umrichter versorgten Motor wirksam sind.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Umrichter.
• Es ist bekannt, Umrichter zur Versorgung von Elektromotoren einzusetzen.
• Aus der DE 38 02 593 A1 ist ein Umrichter bekannt, bei dem eine Leiterplatte herunterklappbar ist. Somit wird die Zugänglichkeit von Anschlussvorrichtungen verbessert.
• Aus der US 6 175 490 B1 ist ein auf Schienen linear bewegbar geführtes, nicht herausziehbares Leistungsmodul gezeigt.
• Aus der DE 102 15 822 A1 ist ein Umrichtersystem bekannt.
• Aus der DE 10 2006 035 860 A1 ist ein Anschlusssockel bekannt.
• Aus der DE 102 05 101 B4 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Netzanschlussmodul bekannt.
• Aus der DE 297 19 226 U1 ist eine Sammelschiene zum Verbinden zweier elektrischer Module bekannt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Umrichter kompakt auszubilden.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Umrichter nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Umrichter sind, dass er mit einem Werkzeug betätigbare Anschlussvorrichtungen umfasst, mittels derer von von außen und/oder nach außen führende Stromschienen mit vom Umrichter umfassten Stromschienen elektrisch verbindbar sind, insbesondere auch mechanisch verbindbar sind,
  wobei der Umrichter Steuerelektronik umfasst zur Erzeugung von Ansteuersignalen für Leistungshalbleiter eines Wechselrichters, insbesondere eines aus einzelnen Motorphasenmodulen aufgebauten Wechselrichters,
  wobei der Umrichter ein Netzteil zur Versorgung der Steuerelektronik umfasst, das
  wobei der Umrichter einen Rahmen umfasst, an welchem die Steuerelektronik, der Wechselrichter, insbesondere dessen Motorphasenmodule, und weitere Module befestigt sind,
  wobei das Netzteil über Schienen herausziehbar ist aus dem Rahmen des Umrichters,
  wobei der durch das Herausziehen frei legbare Raumbereich zur Betätigung der Anschlussvorrichtungen mit einem Werkzeug vorgesehen ist, insbesondere notwendig ist.
• Von Vorteil ist dabei, dass ein kompakter Aufbau bei einem Umrichter ermöglicht ist, wobei Stromschienen verwendbar sind, also im Vergleich zu Kabeln weniger elastische elektrische Leitungen. Somit ist der Umrichter für Ströme von 100 Ampere und mehr auslegbar in sehr kompakter Weise. Zum Anschließen der externen Stromschienen ist der Anschlussbereich einfach zugänglich machbar durch Herausziehen des weiteren Moduls auf Schienen. Somit ist der Anschlussbereich schnell zugänglich, aber auch schützbar mittels Hereinschieben des weiteren Moduls.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind von den Anschlussvorrichtungen Schrauben umfasst, die von dem als Schraubendreher ausgeführten Werkzeug betätigbar sind. Von Vorteil ist dabei, dass einfache kostengünstige Mittel verwendet werden, die somit ein einfaches elektrisches Anschließen ermöglicht.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mittels der Schrauben die vom Umrichter umfassten Stromschienen mit den von außen und/oder nach außen führenden Stromschienen elektrisch verbindbar mittels Betätigung der Schrauben. Von Vorteil ist dabei, dass ein einfaches Werkzeug verwendbar ist.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist bei eingeschobenem Netzteil die Betätigung der Anschlussvorrichtungen mit einem Werkzeug nicht ausführbar. Von Vorteil ist dabei, dass der Anschlussbereich berührschützbar ist mittels des eingeschobenen, das Netzteil umfassenden Moduls.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine elektrische Versorgungsleitung vom Steuerelektronikmodul zu einer am Netzteil vorgesehenen Steckverbindung geführt. Von Vorteil ist dabei, dass das elektrische Verbinden auch bei herausgezogenem weiteren Modul ausführbar ist.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind von den Stromschienen Stromschienen umfasst, die als elektrische Leitungen zu einem Bremswiderstand wirksam sind, wobei die ihm zugeführte Leistung von einem Brems-Chopper gesteuert wird, der in einem vom Umrichter umfassten Bremschoppermodul angeordnet ist und von der Steuerelektronik angesteuert wird.
• Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind von den Stromschienen Stromschienen umfasst, die als elektrische Leitungen zum vom Umrichter versorgten Motor wirksam sind.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind von den Stromschienen Stromschienen umfasst, die als elektrische Leitungen zur Versorgung des Umrichters aus dem Netz wirksam sind.
• Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
• In der 2 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Umrichters in Schrägansicht aus einer ersten Blickrichtung gezeigt, wobei das 24 Volt-Netzteil 8 am Gegenschienenteil herausgezogen dargestellt ist.
• In der 3 ist eine zugehörige Schrägansicht aus anderer Blickrichtung dargestellt.
• In 1 ist der Ausschnitt des Umrichters in eingeschobener Stellung gezeigt.
• Der Umrichter ist hierbei aus Modulen zusammengesetzt, die an einem Rahmen befestigt sind. Als Module sind zumindest ein Gleichrichtermodul vorgesehen, das mittels Stromschienen 9 elektrisch mit dem Anschlussmitteln 3 für die Netzzuleitungen verbunden ist. Die Ausgangsseite des Gleichrichtermoduls ist mit einem Kondensatormodul verbunden und versorgt drei Motorphasenmodule, die jeweils eine Reihenschaltung von ansteuerbaren Leistungshalbleitern umfassen, deren Knotenpunkt elektrisch verbunden ist mit den Stromschienen 10, die wiederum mit den Anschlussmitteln 4 für den Anschluss der Motoranschlussleitungen verbunden sind. Ein weiteres Modul ist ein Steuerelektronik umfassendes Modul, wobei die Steuerelektronik Ansteuersignale für die Phasenmodule generiert.
• Die Module sind am Rahmen befestigt, welcher Rahmenteile 2 umfasst, an welchen Schienenteile 1 befestigt sind. Auf diesen Schienenteilen 1 sind Gegenschienenteile 6 eines weiteren Moduls einschiebbar oder herausziehbar, welches ein Netzteil 8 zur Erzeugung von 24 Volt umfasst und auf einer Montageplatte 7 befestigt ist, an der wiederum die Gegenschienenteile 6 vorgesehen sind.
• Das Netzteil erzeugt die Versorgungsspannung für die Steuerelektronik. Hierzu ist eine Steckverbindung am Netzteil vorgesehen, wobei die zur Steuerelektronik führenden Leitungen mittels eines Steckverbinderteils verbindbar sind mit dem Netzteil.
• Dadurch, dass das weitere Modul samt Netzteil in einfacher Weise auf Schienen herausziehbar ist, ist der Anschlussbereich für die von außen an den Umrichter heranzuführenden Stromschienen in einfacher Weise zugänglich machbar. Insbesondere sind Schrauben zur Verbindung der von außen hereinführenden Stromschienen mit vom Umrichter umfassten Stromschienen mit einem Schraubendreher als Werkzeug betätigbar nach Herausziehen des weiteren Moduls.
• Auf diese Weise ist ein besonders kompakter Aufbau des Umrichters erreichbar.
• Bezugszeichenliste

1

Schienenteil

2

Rahmenteil

3

Anschlussmittel für Netzzuleitung

4

Anschlussmittel für Motoranschlussleitung

5

Anschlussmittel für Anschlussleitungen für Bremswiderstand

6

Gegenschienenteil

7

Montageplatte

8

24-Volt Netzteil

9

Stromschienen für Gleichrichtermodul

10

Stromschienen für Motorphasenmodule

Claims (4)

1. Umrichter, umfassend mit einem Werkzeug betätigbare Anschlussvorrichtungen, mittels derer von außen und/oder nach außen führende Stromschienen mit vom Umrichter umfassten Stromschienen (9, 10) elektrisch und mechanisch verbindbar sind, wobei der Umrichter Steuerelektronik umfasst zur Erzeugung von Ansteuersignalen für Leistungshalbleiter eines aus einzelnen Motorphasenmodulen aufgebauten Wechselrichters, wobei der Umrichter ein Netzteil zur Versorgung der Steuerelektronik umfasst, wobei der Umrichter einen Rahmen umfasst, an welchem die Steuerelektronik, die Motorphasenmodule des Wechselrichters und weitere Module befestigt sind, wobei das Netzteil über Schienen herausziehbar ist aus dem Rahmen des Umrichters, auf denen Gegenschienen einschiebbar oder herausziehbar sind, wobei das Netzteil auf einer Montageplatte befestigt ist, an der die entsprechenden Gegenschienenteile vorgesehen sind, wobei der durch das Herausziehen frei legbare Raumbereich zur Betätigung der Anschlussvorrichtungen mit einem Werkzeug notwendig ist, wobei von den Anschlussvorrichtungen Schrauben umfasst sind, die von dem als Schraubendreher ausgeführten Werkzeug betätigbar sind, wobei mittels der Schrauben die vom Umrichter umfassten Stromschienen mit den von außen und/oder nach außen führenden Stromschienen elektrisch verbindbar sind mittels Betätigung der Schrauben, wobei dieser Anschlussbereich berührschützbar ist mittels des eingeschobenen Netzteils, wobei eine elektrische Versorgungsleitung zur Versorgung des Steuerelektronikmoduls vom Steuerelektronikmodul zu einer am Netzteil vorgesehenen Steckverbindung geführt ist, wobei von den Stromschienen Stromschienen umfasst sind, die als elektrische Leitungen zum vom Umrichter versorgten Motor wirksam sind.
2. Umrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschobenem Netzteil die Betätigung der Anschlussvorrichtungen mit einem Werkzeug nicht ausführbar ist.
3. Umrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den Stromschienen Stromschienen umfasst sind, die als elektrische Leitungen zu einem Bremswiderstand wirksam sind, wobei die ihm zugeführte Leistung von einem Brems-Chopper gesteuert wird, der in einem vom Umrichter umfassten Bremschoppermodul angeordnet ist und von der Steuerelektronik angesteuert wird.
4. Umrichter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den Stromschienen Stromschienen umfasst sind, die als elektrische Leitungen zur Versorgung des Umrichters aus dem Netz wirksam sind.