DE1614640B1

DE1614640B1 - Gleichrichteranordnung

Info

Publication number: DE1614640B1
Application number: DE19671614640
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Fries; Alfons Dipl-Ing Staudt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-10-26
Filing date: 1967-10-26
Publication date: 1971-12-02
Also published as: BE722912A; US3502956A; CH472803A; SE353424B; FR1590003A; BR6802415D0; GB1220148A; NL6811015A; ES359605A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichrichter- kann am Auflager 18 hergestellt werden. Als Aufanordnung mit in im wesentlichen scheibenförmigen ' lager 24 für die. beiden Enden -des Spannjoches 20 Gehäusen eingeschlossenen Silizium-Halbleitergleich- sind Kugeln vorgesehen, welche die Anpreßkraft jerichtern, die mit an den Gehäusen anliegenden stapel- weils auf die Stapel übertragen. Als Spannkörper 22 baren Kühlkörpern in mindestens zwei parallel zu- 5 kann beispielsweise ein Gewindebolzen vorgesehen einander angeordneten Stapeln zusammengespannt sein, auf den am Auflager 18 zur Herstellung der und mit elektrischen Stromschienen verbunden sind. Anpreßkraft eine Mutter aufgeschraubt sein kann. Diese sogenannten Scheibenzellen sind für hohe Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, die An-Ströme von beispielsweise 1000 A und mehr geeignet. preßkraft mittels einer geeigneten Schraubvorrich-

Die Stapelung von Halbleitergleichrichtern mit io rung an den Auf lagern 24 herzustellen, ihnen zugeordneten Kühlkörpern sowie die Zu- Das Spannjoch 20 soll um das Auflager 18 nach sammenfassung von mehreren solcher parallel an₇ Art einer Wippe schwenkbar sein. Die Anpreßkraft geordneter Stapel zur Erzielung einer kompakten auf die Ventilstapel kann deshalb in gleicher Weise Bauweise ist im Zusammenhang mit einer Gleich- sowohl durch einen Druck auf das Auflager 18 als richteranordnung in Drehstombrüekenschaltung be- 15 auch durch Druck auf eines der Enden des Spannkannt (französische Patentschrift 1 368 478). Es ist joches 20 in entgegengesetzter Richtung hergestellt ferner bei einer Gleichrichteranordnung der eingangs werden. Die Verspannung aller Stromrichterventile genannten Art bekannt, derartige Stapel mit elektri- der Anlage mit ihren, Kühlkörpern kann somit in einschen Stromschienen zu verbinden (deutsche Aus- fächer Weise, beispielsweise mit einer einzigen legeschrift 1250 562). 20 Schraube erfolgen. Wird das Auflager 18 oder eines

Es wurde nun erkannt, daß die hohe Verlustwärme der Auflager 24 mittels eines Kniehebels verstellt,

in solchen kompakten Anordnungen bei Lastströmen dann kann der Verspannvorgang besonders schnell

der eingangs erwähnten Größenordnung die Bildung bewerkstelligt werden. Die Montage oder Demontage

von unzulässigen Wärmespannungen innerhalb der oder der Ausbau eines defekten Ventils oder eines

Gleichrichterstapel begünstigt. Aufgabe der vorlie- 25 zugehörigen Kühlkörpers kann somit einfach und in

genden Erfindung ist es, diese durch Erwärmung be- kurzer Zeit durchgeführt werden.,

dingten mechanischen Spannungen zu vermeiden. Die Gleich- und Wechselstromschienen sind nach

Diese Aufabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- F i g. 3 im wesentlichen senkrecht zur Achse der

löst, daß zwischen den Kühlkörpern und den Strom- Ventilstapel angeordnet. Von den Kühlkörpern, die

schienen elastische Zwischenglieder angeordnet sind. 30 vorzugsweise Flüssigkeits- oder auch Verdampfungs-

Zur Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeich- kühlkörper sein können, sind jeweils die an einem nung Bezug genommen, in der die Gestaltung einer Leiterstück-anliegenden Kühlkörper 9, 10, 13 und Anordnung nach der Erfindung mit Gleichrichtern 14 mit einer gemeinsamen Bezugsziffer versehen, in einer Brückenschaltung veranschaulicht ist. In Vom Kühlkreislauf sind nur die Enden der Kühl-Fig. 1 ist die Schaltung und in Fig. 2 die räumliche 35 mittelleitungen 36 und 37 dargestellt, die mit den einAnordnung der Gleichrichter oder Ventile mit den zelnen Zu- und Ableitungen der Kühlkörper als Kühlkörpern dargestellt. Fig. 3 zeigt eine perspek- Leitungsverzweigung ausgebildet sind. Die Enden der tivische Darstellung des Aufbaus der Anordnung Kuhhnittelleirungen 36 und 37 können mit ihren Abnach F i g. 2. Zweigleitungen vorzugsweise aus einem Kunststoff be-

Nach F i g. 1 sind sechs Gleichrichter oder Strom- 4° stehen. Die Abzweigleitungen können dann an die richterventile 2 bis 7 in Brückenschaltung angeord- Kuhhnittelleitungsenden angeschweißt und die net. Die Stromrichterventile können beispielsweise Leitungsverzweigungen somit vorgefertigt werden, ungesteuerte Siliziumgleichrichter oder Thyristoren Die Stromschinen sind jeweils an einen Kühlkörper für hohe Stromstärken sein, die jeweils in einem über elastische Zwischenglieder 39 angeschlossen, scheibenförmigen Gehäuse angeordnet sind und in 45 Die Halbleitergleichrichter- brauchen zwecks Einbau der folgenden Beschreibung als Scheibenzellen be- oder Austausch lediglich zwischen die Federpakete zeichnet werden sollen. Die wechselspannungsseitigen eingeschoben zu werden, bis sie von selbst in ihre Stromschienen sind mit R, S und T und die gleich- fixierte Lage einrasten. Die aus Isolationsgründen in ' stromseitigen Stromschienen sind mit P und M be- Kunststoff ausgeführten Kühlmittelleitungen brauzeichnet. 50 chen hierbei nicht entfernt zu werden.

Die Ventile 2 bis 7 sollen nach Fi g. 2 jeweils zwi- Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung sehen zwei Kühlkörpern angeordnet sein, die mit den der Gleichrichteranordnung nach der Erfindung erZiffern 8 bis 15 bezeichnet sind. Die Ventile 2 bis A gibt sich dadurch, daß Kühlkörper 8 bis 15 gewählt bilden mit den Kühlkörpern 8 bis 11 einen Stapel werden, die mittels eines aufgelegten Deckels ver- und die Ventile 5 bis 7 bilden mit den Kühlkörpern S5 schließbar- sind. Zu diesem Zweck kann vorzugsweise 12 bis 15 einen weiteren Stapel. Beide Stapel sind zwischen Kühlkörper und Deckel noch eine dichparallel oder wenigstens annähernd parallel neben- tende Zwischenlage eingelegt sein. In einer derartigen einander angeordnet und zwischen zwei Spannjochen Anordnung kann närnlich jeweils das Ende eines elek-20 und 21 mittels eines Spannkörpers 22 eingespannt. irischen Anschlußteils als Deckel für einen der Kühl-Die Kühlkörper 8 und 12 sind elektrisch leitend ver- 60 körper vorgesehen sein. Durch den Anpreßdruck auf bunden und liegen deshalb auf gleichem Potential. die Ventilstapel wird dann jeweils die Öffnung des Diese Potentialverbindung kann vorteilhaft zugleich Kühlkörpers mit dem aufgelegten Anschlußteil abals Spannjoch verwendet werden,-Wird erne senk- gedichtet.

rechte Anordnung der beiden Ventilstapel gewählt, An der den Stromschienen gegenüberliegenden so kann ein an die Potentialverbindung angeschlosse- 65 Seite der Ventilstapel können zweckmäßig noch Bener Stromleiter, beispielsweise die Stromschiene S, zu- schaltungselemente der Ventile 2 bis 7 oder im Falle gleich als Spannkörper für die Spannjoche vorgese- einer Anordnung mit Thyristoren auch Steuerelehen sein. Der Anpreßdruck auf das Spannjoch 20 mente 40, insbesondere die Impulsübertrager für die

Thyristoren,- angeordnet sein. Die Anordnung der Impulsübertrager in unmittelbarer Nähe der Thyristoren hat nämlich den Vorteil, daß Verzerrungen der Impulse durch eingestreute Spannungen im Steuerkreis im wesentlichen vermieden werden können.

Die Gleichrichteranordnung ist in einem Behälter angeordnet, durch dessen Wandung die Stromschienen und die Kühlmittelleitungen hindurchgeführt sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichrichteranordnung mit in im wesentlichen scheibenförmigen Gehäusen eingeschlossenen Silizium-Halbleitergleichrichtern, die mit an den Gehäusen anliegenden stapelbaren Kühlkörpern in mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Stapeln zusammengespannt und mit elektrischen Stromschienen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kühlkörpern (8 bis 15) und den Stromschienen (R, S, T, P. N) elastische Zwischenglieder (39) angeordnet sind.

2. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (R. S. T. P. N) auf einer Seite der Stapel angeordnet sind.

3. Gleichrichteranordnung nach den Ansprüchen ] und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stapel an wenigstens einer der Stromschienen (R, 5, T. P. N) aufgehängt sind.

4. Gleichrichteranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapel in einem gegen die Außenatmosphäre abgeschlossenen Behälter (38) angeordnet sind.

5. Gleichrichteranordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelleitungen (36. 37) aus Kunststoff bestehen und über Abzweigleitungen mit den Kühlkörpern (8 bis 15) verbunden sind.

6. Gleichrichteranordnung nach Anspruch 1 mit dosenförmigen Flüssigkeits-Kühlkörpern (8 bis 15), die durch aufgeschraubte Deckel verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörperdeckel elektrische Anschlußteile bilden, die mit den elastischen Zwischengliedern (39) verbunden sind.

7. Gleichrichteranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Auflager (18, 24) für die Spannvorrichtung (20, 22) mittels eines Kniehebels verstellbar ist.

8. Gleichrichteranordnung nach den Ansprüchen 2 und 4 mit Thyristoren als Halbleitergleichrichter (2 bis 7), dadurch gekennzeichnet, daß an der den Stromschienen (R, S, T, P, N) abgewandten Seite der Stapel Steuerelemente (40), insbesondere Impulsübertrager, angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY