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Die Patentanmeldung 12 79 850.4-33 (deutsche Auslegeschrift 1279 850)
betrifft eine Gleichrichteranordnung mit mindestens vier in Brücke geschalteten
Halbleitergleichrichtern, von denen jeweils die an derselben Wechselstromklemme
liegenden Halbleitergleichrichter übereinander zwischen zwei übereinanderliegenden
GleichstromsammeIschienen und zwischen zwei solchen Halbleitergleichrichtern jeweils
ein zu der dazu gehörigen Wechselstromklemme führendes Anschlußstück eingespannt
sind.
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Bei einer Ausführungsform dieser Erfindung besteht das Anschlußstück
aus zwei Teilen, zwischen denen Tellerfedern zur Erzeugung des Kontakterdrucks liegen.
Hierbei kann unter Umständen von den Tellerfedern stammender Rost zwischen die Kontaktflächen
kommen und zu Störungen führen.
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Das läßt sich durch die Erfindung vermeiden, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß das Anschlußstück aus membranartigen Metallteilen besteht, die einen elastischen
Druckkörper umschließen. Dieser Druckkörper besteht vorzugsweise aus Siliconkautschuk.
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Die Erfindung bringt ferner den Vorteil mit sich, daß beim Zusammenbau
der Gleichrichteranordnung vorübergehend eine Flächenpressung auftritt, die größer
ist als die sich nach kurzer Zeit einstellende stationäre Flächenpressung. Dadurch
läßt sich eine Verbesserung des Wärmeübergangswiderstandes erzielen, ohne daß eine
unzulässige Belastung der Halbleiterbauelemente insbesondere bei Temperaturwechseln
auftritt.
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Zur näheren Erläuterung eines Ausführungsbeispiels für die Anwendung
der Erfindung wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.
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F i g. 1 zeigt eine Endansicht der elektrischen Maschine, also in
Richtung auf das eine Lagerschild der Maschine; F i g. 2 ist eine Schnittdarstellung
nach der Linie II-II der F i g. 1, jedoch unter Vergrößerung des benutzten Maßstabs.
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Es bezeichnet 1 das Lagerschild der in der Darstellung mit in der
Bildebene von oben nach unten verlaufender Achse der Maschinenwelle wiedergegebenen
elektrischen Maschine, an welchem ein zur Maschinenachse bzw. -welle konzentrisch
liegender Ringraum bzw. ringförmiger Raum 2 vorgesehen ist, welcher durch die dem
Innenraum der Maschine zugewandt liegende Wand 2a abgeschlossen und nach oben offen
ist. In diesen Ringraum ist auf die dem Ringraum zugewandte Fläche zunächst ein
streifenförmiger Isolierkörper 3 aufgelegt worden, der zur Bildung einer in radialer
Richtung liegenden Querschnittsform von U-förmiger Gestalt Randteile 3 a und 3 b
aufweist. Der streifenförmige Isolierkörper 3 kann senkrecht zu seiner Längsachse
eine Querschnittsform von U-förmiger Gestalt aufweisen, indem er mit abgebogenen
Rändern versehen ist, die entgegengesetzt zur Richtung der abgebogenen Randteile
3 a und 3 b sich von der Ebene aus erstrecken, die dem Bodenteil 2a des Ringraumes
2 zugewandt liegt und wobei die gegenseitige Entfernung der Schenkel dieser U-Querschnittsform
der Breite einer einen Bodenanteil des ringförmigen Raumes bildenden Rippe am Lagerschild
entspricht. Auf diesen Isolier- i körper 3 ist ein metallischer schienenartiger
Körper 4
aufgelegt, an welchem durch einen Drück- bzw. Prägevorgang eine oder
mehrere ringförmig verlaufende Sicken 5 erhaben herausgeformt sind. Die Form der
einzelnen Sicke ist derart gewählt, daß sie für das in ihre lichte Weite eingesetzte
scheibenförmige Halbleiterbauelement 6 ein Lager gegen Verschiebungen desselben
bildet.
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Das den Halbleiterkörper umschließende, gasdichte Gehäuse besteht
z. B. aus einem Isolierkörper 6a, an dem den Hohlraum des Isolierkörpers an der
Stirnseite abschließende metallische Deckplatten 6b, 6 c befestigt
sind. Die dem Halbleiterkörper zugewandte Fläche der Deckplatten liegt jeweils an
einer der Elektroden des Halbleiterkörpers.
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Auf das scheibenförmige Halbleiterbauelement 6 folgt ein elastischer
Körper 7 mit an seiner zur Anlage bestimmten Oberfläche balliger Formgebung. Er
besteht z. B. aus Siliconkautschuk, der von metallischen membranartigen Teilen 8
a und 8 b umschlossen ist, die an ihren Rändern miteinander verbunden und als elektrischer
Anschluß 9 ausgebildet sind. Dieses aus dem elastischen Körper 7 und den Teilen
8 a und 8 b bestehende Federsystem liegt zwischen dem scheibenförmigen Halbleiterbauelement
6 und einem Halbleiterbauelement 10, das wie das Halbleiterbauelement 6 aufgebaut
ist. Auf die andere Endkontaktfläche des Halbleiterbauelementes 10 ist wieder
eine Deckplatte 11 aufgelegt, die mit eingeprägten Sicken 11 a zur Lagesicherung
des an ihr anliegenden Halbleiterbauelementes 10 benutzt wird. In der inneren Begrenzungswand
2b und der äußeren Begrenzungswand 2c des Ringraumes bzw. ringförmigen Raumes 2
ist jeweils eine Rille 12 bzw. 13 eingearbeitet, so daß in diese Rillen z. B. eine
sternförmige Spreizfeder 14 mit Vorspannung eingesetzt werden kann, wodurch gleichzeitig
der elestische Körper 7 als Druckkraftspeicher vorgespannt bzw. aufgeladen wird.
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In F i g. 1 sind drei Halbleiterbauelementesätze A bis C nach Art
der Schnittdarstellung gemäß F i g. 2 angedeutet, so daß also sechs Halbleiterbauelemente
vorhanden sind, die elektrisch z. B. zu einer Drehstrom-Gleichrichterbrückenschaltung
zusammengeschaltet sein können, wobei also dann der Anschluß 9 nach der F i g. 2
der Anschluß z. B. einer Wechselstromzuleitung zur Gleichrichterbrückenschaltung
sein kann.
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Für eine gute gegenseitige Kontaktgabe zwischen einem Anschlußleiter
bzw. einer Anschlußplatte und einer Kontaktendfläche eines Halbleiterbauelements
kann es wichtig sein, zur Freigabe einer gegenseitigen Einrichtungsmöglichkeit der
zusammentreffenden Kontakte bzw. Kontaktflächen wenigstens einen dieser mit Berührungskontakt
zusammenwirkenden Kontakte mit einer balligen Anlagefläche zu gestalten, wofür nach
dem Ausführungsbeispiel der metallische das Kraftspeicherorgan einschließende Kapselungsteil
aus den Anteilen 8 a und 8 b eine entsprechende ballige Form erhalten hat. Es kann
auch zweckmäßig oder notwendig sein, für die eingesetzten Stapel ein strömendes
Kühlmittel zu benutzen, wofür z. B. eine von dem Läufer der Maschine bzw. dem mit
diesem an der Welle getragenen Lüfterrad erzeugte Saugluftströmung benutzt werden
kann. Diesem strömenden Kühlmittel ist in dem Ausführungsbeispiel ein Strömungsweg
durch den ringförmigen Raum im Lagerschild vorbei an den Halbleiterbauelementen
dadurch geboten, daß durch die Wand 2a bzw. den Boden des Ringraumes und die
ihm
im ringförmigen Raum 2 nachfolgenden Teile 3 und 4 hindurch Strömungskanäle 15 und
16 sowie ferner in der Deckplatte 11 Durchgangslöcher 17 vorgesehen sind.
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In dem Ausführungsbeispiel ist eine Lösung für das Halten der eingebrachten
Stapel mittels einer Spreizfeder 14 gezeigt. Zwischen einer solchen Deckplatte 11
an dem Lagerschild kann naturgemäß auch über deren Deckplattenrand und den Lagerschildkörper
eine gegenseitige mechanische Verbindung durch eine Verstemmung oder Verpressung
oder ein Aufspreizen eines Randteiles in eine Rille des Lagerschildkörpers benutzt
werden, wenn eine zunächst nicht ohne weiteres lösbare Verbindung geschaffen werden
soll. Der Ringraum kann auch an seinem am Lagerschild in bezug auf die Maschinenwelle
radial liegenden Bodenflächenteil Rippen aufweisen oder aus solchen bestehen, an
denen eine erfindungsgemäße Anordnung jeweils in Form eines oder mehrerer Stapel
befestigt werden kann.
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In der Figur der Zeichnung sind für ein besseres Verständnis des beispielsweisen
Einbaus der Anordnung und ihres schaltungsmäßigen Aufbaus auch die Gleichstromanschlüsse
eingetragen, wobei der Pluspol der dreiphasigen Gleichrichterbrückenanordnung die
Bezeichnung 20 und der Minuspol die Bezeichnung 21 erhalten hat.