Umrichter mit modularem Aufbau

Die Erfindung betrifft einen Umrichter mit modularem, zumin¬ dest zweiteiligem Aufbau.

Die Wartung von Umrichtern für Industrieanlagen ist aufwendig und teuer. Schwierig ist z.B. der Austausch von defekten Lei- stungshalbleitern. Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Umπcher anzugeben, bei dem Wartungsarbeiten einfacher und kostengünstiger durchführbar sind als bei bekannten Um¬ richtern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Umrichter gemäß Anspruch 1 gelost. Dieser hat einen modularen, zumindest zweiteiligen Aufbau mit einem Tragermodul und zumindest einen mit dem Trägermodul verbindbaren und aus dem Tragermodul her¬ ausziehbaren Modul, wobei der Umrichter stromsteuernde Bau- elemente, insbesondere Leistungshalbleiter und weitere Lei¬ stungsbauelemente, wie etwa Spulen, Kondensatoren o.a., auf¬ weist, von denen ein Teil dem Tragermodul und ein weiterer Teil, insbesondere die Leistungshalbleiter dem herausziehba¬ ren Modul zugeordnet ist, und wobei, insbesondere niederin- duktive, elektrische Verbindungen zwischen dem Tragermodul und dem herausziehbaren Modul steckbar angeordnet sind. Mit der steckbaren Verbindung und herausziehbaren Ausführung des herausziehbaren Moduls, ist es möglich, das herausziehbare Modul soweit aus dem Tragermodul herauszuziehen, daß an ihm in einfacher Weise Wartungsarbeiten durchgeführt werden kön¬ nen. So ist es auf diese Weise z.B. in einfacher Weise mög¬ lich, die Leistungshalbleiter im ausziehbaren Modul mittels Spannwerkzeugen auszutauschen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind alle elek¬ trischen Verbindungen zwischen dem Trägermodul und dem her¬ ausziehbaren Modul steckbar ausgeführt, wodurch es möglich ist, den Verkabelungsaufwand für die Verbindung zwischen Trä- germodul und herausziehbarem Modul zu reduzieren.

Der erfindungsgemäße Aufbau ist dabei besonders für luftge¬ kühlte Umrichter geeignet, da Wartungsarbeiten an einem Um¬ richter mit erfindungsgemäßem Aufbau, der als luftgekühlter Umrichter ausgeführt ist, besonders einfach sind. So entfal¬ len z.B. bei luftgekühlten Umrichtern die Kühlmittelanschlüs¬ se. Der erfindungsgemäße Umrichteraufbau ist also für luftge¬ kühlte Umrichter ganz besonders geeignet. Dabei ist es vor¬ teilhaft, wenn die Leistungshalbleiter zwischen Kühlkörpern angeordnet sind, wobei die Kühlkörper die Leistungshalbleiter elektrisch verbinden und wobei die Leistungshalbleiter und die Kühlkörper in Form eines Spannverbandes zusammengefaßt sind. Ist ein derartiger Spannverband als herausziehbares Mo¬ dul ausgebildet, wobei Kühlkörper und Leistungshalbleiter al- lein durch die durch den Spannverband aufgebrachte mechani¬ sche Spannung zusammengehalten werden, ist ein Auswechseln der Leistungshalbleiter besonders einfach.

Es hat sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die niederinduktive Steckverbindung ein Einsteckteil und ein Aufnahmeteil, in den der Einsteckteil einsteckbar ist, auf¬ weist, wobei der Aufnahmeteil zumindest einen Isolierkörper und zumindest zwei Leiterelemente aufweist, wobei der Iso¬ lierkörper die beiden Leiterelemente mechanisch verbindet und elektrisch trennt, wobei der Einsteckteil zumindest eine Iso¬ lierlasche und zumindest zwei Leiter aufweist, wobei die Isolierlasche die beiden einsteckteilseitigen Leiter mecha¬ nisch verbindet und elektrisch trennt, wobei die Isolierla¬ sche auf zumindest einer Seite über die Enden der einsteck- teilseitigen Leiter hinausragt, und wobei die Leiterelemente

und die emsteckteilseitigen Leiter Kontaktflachen aufweisen, über die die Leiterelemente und die emsteckteilseitigen Lei¬ ter im eingesteckten Zustand des Emsteckteils elektrisch verbunden sind. Ein derartiges Emsteckteil, wie es z.B. bei- spielhaft in FIG 3 ausgeführt ist, hat sich in bezug auf den Kompromiß zwischen leichter Emsteckbarkeit und gute elektri¬ scher Verbindung bewahrt. Dabei weist der Isolierkörper m vorteilhafter Ausgestaltung eine Vertiefung zur Aufnahme des Endes der Isolierlasche auf, das über die Enden der emsteck- teilseitigen Leiter hinausragt.

In weiterer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen zumindest die Kontaktflachen der Leiterelemente zumindest ]e eine Kontaktlamelle auf, wodurch die elektrische Verbindung zwischen Emsteckteil und Aufnahmeteil verbessert wird.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen, anhand der Zeichnung und m Verbindung mit den Unteranspru- chen. Im einzelnen zeigen:

FIG 1 den mechanischen Aufbau eines erfmdungsgemaßen Um¬ richters, FIG 2 ein als herausziehbares Modul ausgebildeten Phasen- baustein,

FIG 3 eine erfindungsgemäße Steckverbindung.

FIG 1 zeigt den mechanischen Aufbau eines erfmdungsgemaßen Umrichters. Die Halbleiterelemente sind im vorliegenden Aus- führungsbeispiel auf einem herausziehbaren Umrichterbaustein 81 untergebracht. Der Umrichterbaustein 81 ist in einen Tra¬ ger 82 einschiebbar. Der Trager 82 ist in FIG 1 ohne Seiten- wande und ohne Türen gezeigt. Die Kühlung erfolgt über einen Luftstrom, der mittels Lufter 80 erzeugt und den Trager 82 und den eingeschobenen Umrichterbaustein 81 durchströmt. Die

Halbleiter des Umrichterbausteins 81 sind vorteilhafterweise zwischen Kühlkörpern 83 angeordnet, die vom Luftstrom paral¬ lel gekühlt werden.

FIG 2 zeigt einen als erfindungsgemäß als herausziehbares Mo¬ dul ausgebildeten Phasenbaustein. Dabei sind die Leistungs¬ halbleiter zwischen Kühlkörpern 11 angeordnet. Kühlkörper und Leistungshalbleiter sind sowohl elektrisch als auch thermisch miteinander verbunden, so daß mittels der Kühlkörper sowohl die Kühlung als auch die elektrische Verschaltung erfolgt. Der Phasenbaustein ist mittels einer Steckverbindung 10 mit einem nicht gezeigten Trägermodul elektrisch verbindbar.

FIG 3 zeigt eine erfindungsgemäße Steckverbindung 20, die ein Einsteckteil 21 und ein Aufnahmeteil 22 aufweist. Das Ein¬ steckteil 21 weist zwei einsteckteilseitige Leiter 23,24 auf, die durch eine Isolierlasche 25 elektrisch getrennt sind. Das Aufnahmeteil 22 weist zwei Leiterelemente 26,27 auf, die durch einen Isolierkörper 31 elektrisch getrennt und mecha- nisch verbunden sind. Beide Elemente 26 und 27 und Isolier¬ körper 31 sind mit Schrauben 32,33 miteinander verschraubt. Der Isolierkörper 30 weist eine Vertiefung 30 auf, die die Isolierlasche 25 aufnimmt, wenn das Einsteckteil 21 in das Aufnahmeteil 22 eingesteckt wird. Das Aufnahmeteil 22 ist elektrisch und mechanisch mit Anschlußstücken 34,35 verbun¬ den.