DE69523374T2

DE69523374T2 - Wechselrichteranordnung

Info

Publication number: DE69523374T2
Application number: DE69523374T
Authority: DE
Inventors: Tsunehiro Endo; Akiko Ishii; Masaharu Muramatsu; Hidenori Sugino; Norinaga Suzuki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2015-06-13
Also published as: DE69523374D1; KR960003050A; EP0688092A3; EP0688092B1; KR100190154B1; EP0688092A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Umrichter zum Umsetzen einer Wechselspannung vorgegebener Frequenz in eine Wechselspannung einer anderen vorgegebenen Frequenz.
In den letzten Jahren werden Umrichter wegen ihrer Fähigkeit, einen Universal-Induktionsmotor mit variablen Drehzahlen auf hoch effiziente und vereinfachte Weise anzutreiben, in weitem Umfang verwendet. Im Allgemeinen wird ein Umrichter mit einer internen Struktur realisiert, wie sie in Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
Genauer gesagt, zeigt die Fig. 1 in einem Schaltbild Hauptkomponenten, wie sie für den Grundbetrieb eines Umrichters im Wesentlichen erforderlich sind. In der Figur ist der Umrichter insgesamt durch die Bezugszahl 42 gekennzeichnet. Ferner bezeichnet die Bezugszahl 47 in dieser Figur eine Gleichrichterschaltung, 48 bezeichnet eine Wechselrichterschaltung, 6 bezeichnet einen Glättungs-Elektrolytkondensator, CNT kennzeichnet eine Umrichter-Steuerschaltung, 42a kennzeichnet einen Hauptschaltkreis-GTeichspannungs-Erfassungswiderstand, 42b kennzeichnet einen Hauptschaltkreis- Gleichspannungsdetektor, 42c kennzeichnet eine Ausgangsfrequenz-Sollwertschaltung, 42d kennzeichnet eine externe Schnittstellenschaltung und das Symbol IM kennzeichnet einen Induktionsmotor.
Der o.g. Umrichter wird mit einer dreiphasigen Wechselspannung von einer Starkstrom-Wechselspannungsleitung von z.B. 50 Hz oder 60 Hz versorgt, wobei mittels der Gleichrichterschaltung 47 aus dieser dreiphasigen Wechselspannung eine Gleichspannung erzeugt wird, die durch den Kondensator C geglättet wird. Die geglättete Gleichspannung wird durch die Wechselrichterschaltung 48 erneut in eine Gleichspannung umgesetzt. Durch diese Anordnung kann eine Wechselspannung mit vorgegebener oder gewünschter Frequenz in einem Bereich von einer niedrigen Frequenz von z.B. 0,5 Hz bis zu einer hohen Frequenz von z.B. 1000 Hz an den eine Last bildenden Induktionsmotor IM geliefert werden, um diesen dadurch mit einer Drehzahl anzutreiben, die nach Wunsch über einen großen Bereich variiert werden kann.
Beim oben beschriebenen Umrichter ist auf der Eingangsseite der Gleichrichterschaltung 47 eine Hauptschaltkreis-Eingangsklemmenplatte vorhanden, die mit Klemmen zum Verbinden der Gleichrichterschaltung 47 mit dem Starkstromnetzsystem verbunden ist, während an der Ausgangsseite der Wechselrichterschaltung 48 eine Hauptschaltkreis-Ausgangsklemmenplatte vorhanden ist, die mit Klemmen zum Verbinden der Wechselrichterschaltung 48 und der Last wie des Induktionsmotors IM versehen ist.
Übrigens sind beim bisher bekannten Umrichter die Gleichrichterschaltung, die Wechselrichterschaltung und die Hauptschaltkreis-Klemmenplatten gesondert oder einzeln in den Umrichter eingebaut, wobei die Gleichrichterschaltung, die Wechselrichterschaltung und die Hauptschaltkreis-Klemmenplatten unter Verwendung elektrischer Leitungen und/oder Leiterplatten verbunden sind, wie es z.B. in der Offenlegungsschrift Nr. JP-A-60-219968 zu einer Japanischen Patentanmeldung offenbart ist. Jedoch wird hinsichtlich des bekannten Umrichters darauf hingewiesen, dass der Anordnung der internen Schaltkreise oder der Bauteile, wie der o.g., im Wesentlichen keine Berücksichtigung geschenkt ist, was zu einem Problem führt, das aus dem Gesichtspunkt einer "Miniaturisierung der Vorrichtung", wie sie auf vielen Anwendungsgebieten zunehmend gefordert wird, nie zu vernachlässigen ist. Anders gesagt, ist der bisher bekannte Umrichter hinsichtlich der Verwendungen oder Anwendungen, in denen eine Miniaturisierung der Vorrichtung unabdingbar ist, schwerwiegend eingeschränkt.
Ein ähnlicher Umrichter mit dem Gegenstand des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist in GB 2271679 offenbart.
Genauer gesagt, sind im Fall des bekannten Umrichters die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung als gesonderte Bauteile oder Einheiten realisiert. Außerdem sind auch die Hauptschaltkreisklemmen einzeln angeordnet. Daneben ist die Hauptschaltkreis-Klemmenplatte in vielen Fällen auf ein Schaltungssubstrat aufgelötet oder an einem Rahmen, einem Gehäuse oder dergleichen der Vorrichtung befestigt.
Unter diesen Umständen sind beim bekannten Umrichter der zum Anbringen der Gleichrichterschaltung, der Wechselrichterschaltung und zusätzlich zum Anordnen der Klemmenplatten sowie der zum Verlegen elektrischer Leitungen zwischen ihnen erforderliche Raum unnötig erhöht, wodurch ein großes Hindernis gegen eine Miniaturisierung des Umrichters gebildet ist.
Ferner ist es zwingend, dem Eingang der Wechselrichterschaltung 48 eine ausreichend geglättete Gleichspannung zuzuführen, was wiederum bedeutet, dass im Gleichspannungs-Hauptschaltkreis ein Kondensator mit beträchtlich großer elektrostatischer Kapazität anzubringen ist. Aus diesem Grund wird im Allgemeinen ein Elektrolytkondensator als Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensator 6 verwendet, der jedoch im Wechselrichter einen erheblich großen Platz belegt. Beispielsweise wird der Glättungs-Elektrolytkondensator für den Hauptschaltkreis im Fall des herkömmlichen Umrichters, wie er in JP-A-60-219968 beschrieben ist, vorab mit einem geeigneten Montageelement versehen, um ihn zu befestigen, oder er wird alternativ unter Verwendung eines Rahmens und Schrauben im Innern des Umrichters befestigt, wobei zum Herstellen der elektrischen Verbindungen zum Elektrolytkondensator Klemmen des letzteren direkt durch Löten mit Leitermustern einer Leiterbahnplatte verbunden werden. Alternativ werden Leiterschienen oder elektrische Drähte mit dem Elektrolytkondensator verlötet, um es zu ermöglichen, ihn anschließend elektrisch über diese Leiterschienen und/oder die elektrischen Drähte mit einer ins Auge gefassten Schaltung zu verbinden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass im Fall des bekannten Umrichters der Tatsache keine Berücksichtigung geschenkt ist, dass der Elektrolytkondensator ein Element mit begrenzter Lebensdauer ist, was demgemäß zu einem Problem führt, wenn der Elektrolytkondensator bei Ablauf seiner Lebensdauer auszutauschen ist.
Genauer gesagt, benötigt das Austauschen eines Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensators beim bekannten Umrichter im Allgemeinen die unten genannten Prozeduren.
(I) Wenn der Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensator mit einem Substrat verlötet ist:
((1)) Ein Rahmen wird durch Entfernen von Schrauben von einem Hauptgehäuse des Umrichters gelöst.
((2)) Vom Hauptgehäuse oder einem spritzgegossenen Element wird durch Lösen von Schrauben ein Substrat abmontiert, woraufhin Verbinder, elektrische Leitungen und andere am Substrat angebrachte Teile entfernt werden, damit das Substrat mit dem Elektrolytkondensator aus dem Umrichter heraus genommen werden kann.
((3)) Dann wird der Elektrolytkondensator dadurch abgenommen, dass das Lot weggeschmolzen wird, um ihn anschließend durch einen neuen Elektrolytkondensator zu ersetzen, der dann durch Löten angeschlossen wird.
((4)) Die Verbinder, die elektrischen Leitungen und andere Teile werden erneut mit dem Substrat verbunden, das dann durch Schrauben fest am Hauptgehäuse angebracht wird, woraufhin der Rahmen montiert wird.
Bei der o.g. Prozedur muss im Lötschritt ((3)) darauf geachtet werden, dass im Substrat ausgebildete Durchgangslöcher und Muster gegen Beschädigungen geschützt werden.
(II) Wenn der Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensator durch Schrauben an einem Rahmen befestigt ist:
((1)) Der Rahmen und das Substrat werden durch Entfernen der Schrauben und andere Teile vom Hauptgehäuse abmontiert.
((2)) Angeformte Schienen oder elektrische Leitungen und andere Teile an mindestens einer Elektrode des Elektrolytkondensators werden gelöst, woraufhin er abmontiert wird, um durch einen neuen ersetzt zu werden.
((3)) Das Hauptgehäuse wird in den Ausgangs- oder Ursprungszustand zusammengebaut.
Der Elektrolytkondensator für den Hauptschaltkreis belegt einen großen Anteil des Volumens des Umrichters. So ist beim bekannten Umrichter die Montagekonstruktion für den Elektrolytkondensator von Nachteil, wenn die o.g. Austauschprozeduren für ihn betrachtet werden, und dies führt zu einem großen Hindernis beim Versuch einer Miniaturisierung und auch einer Senkung der Herstellkosten.
Ferner benötigt die Spannungsumsetzverarbeitung in einem Umrichter, in dem Schaltelemente wie Transistoren verwendet werden, unabdingbare Schaltvorgänge, die zur Erzeugung relativer vieler Störsignale führen, die auf eine Anzahl elektrischer Steuerungsvorrichtungen und auch in der Nähe des Umrichters angeordnete Hausgeräte nachteilige Einflüsse ausüben können.
Unter diesen Umständen wird nach Bedarf ein Störbeseitigungsfilter zum Verringern der Störsignale eingesetzt, wenn ein Umrichter verwendet wird.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Störbeseitigungsfilter und der Umrichter als gesonderte Einheiten vorliegen, die demgemäß miteinander zu verbinden sind, oder alternativ ist das Störbeseitigungsfilter als integrales Teil in den Umrichter eingebaut, um dadurch einen Umrichter mit eingebautem Filter zu bilden.
Jedoch ist bei den bisher bekannten Umrichtern einer Beschränkung, die für den Umrichter durch das Anbringen des Störsignalfilters besteht, und einer Beschränkung, die für eine Senkung der Herstellkosten besteht, wenn es um einen Umrichter mit eingebautem Filter geht, keine Berücksichtigung geschenkt.
Genauer gesagt, müssen beim bekannten Umrichter, bei dem ein unabhängiges oder diskretes Störbeseitigungsfilter verwendet wird, einige spezielle Maßnahmen beim Anbringen des Filters ergriffen werden, damit die Störbeseitigungsfunktion nicht beeinträchtigt wird. Anders gesagt, ist es erforderlich, damit sich die Störsignal-Dämpfungseigenschaften des Filters vollständig zeigen können, den Umrichter und das Störbeseitigungsfilter ausreichend nahe beieinander anzubringen, wobei die elektrische Verbindungsstrecke zwischen dem Umrichter und dem Filter auf das mögliche Minimum verkürzt ist. Außerdem müssen Eingangs- und Ausgangsleiter des Störbeseitigungsfilters so angeordnet werden, dass sie mit dem möglichen Maximum voneinander entfernt sind. Außerdem kann ein solches Problem auftreten, dass die Verdrahtung zum Verbinden des Störbeseitigungsfilters und des Umrichters mit Erde mühselig wird, da diejenigen Teile des Filters und des Umrichters, die mit dem Massepotenzial zu verbinden sind, voneinander getrennt sein müssen. Darüber hinaus tritt auch ein Problem dahingehend auf, dass die Störbeseitigungsfunktion des Filters beeinträchtigt wird, wobei sie jedoch von der Art abhängt, mit der die Erdungsleitung verlegt ist. Tatsächlich tritt jedoch die Realisierung der optimalen Anordnung des Störbeseitigungsfilters und des Umrichters sowie der elektrischen Verbindung mit dem kürzesten Weg zwischen ihnen wegen Einschränkungen, die für den verfügbaren Montage- oder Aufnahmeraum und wegen unterschiedlicher Formen und Abmessungen zwischen dem Umrichter und dem Störbeseitigungsfilter bestehen, oder aus dem Standpunkt der Zusammenbauprozedur auf große Schwierigkeiten. Aus diesen Gründen war es sehr schwierig, einen Umrichter unter Berücksichtigung der Störbeseitigungsfunktion zu miniaturisieren.
Andererseits ist ein bekannter Umrichter mit einem Störbeseitigungsfilter als integralem Teil auch dahingehend von Nachteil und unprofitabel, dass dann, wenn er bei Anwendungen installiert wird, in denen keine Störbeseitigungsfunktion erforderlich ist, die Filterschaltung überflüssig wird, was die Kostenfunktion des Umrichters beeinträchtigt, ganz abgesehen von der Tatsache, dass der Umrichter mit überflüssig großen Abmessungen realisiert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des oben beschriebenen Stands der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Umrichter zu schaffen, der mit ausreichend miniaturisierter Größe zu niedrigen Kosten hergestellt werden kann und der im Wesentlichen als Universalumrichter realisiert werden kann.
Angesichts der obigen und anderer Aufgaben, die aus dem Verlauf der Beschreibung ersichtlich werden, ist es gemäß einer allgemeinen Erscheinungsform der Erfindung vorgeschlagen, dass die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung, die die Hauptschaltkreise des Umrichters bilden, und auch die Klemmenplatten, einschließlich der Verbindungsleitungen zwischen ihnen, integral in einer Modulkonstruktion realisiert sind. Da die Gleichrichterschaltung und die Wechselrichterschaltung sowie die Klemmenplatten in einem Modul realisiert sind und so nicht individuell montiert werden müssen, können nicht nur die Räume eingespart werden, die andernfalls zum gesonderten Montieren der o.g. Komponenten erforderlich sind, sondern auch Leiterbahnen für elektrische Verbindungen zwischen ihnen. Außerdem wird Raum überflüssig, der zum Ausführen von Verdrahtungsarbeiten erforderlich ist. So kann eine hohe Miniaturisierung des Umrichters erzielt werden.
Ferner kann die Anzahl der Zusammenbauschritte verringert werden, da Leitungen und/oder ein Leitersubstrat zum Verbinden der Klemmenplatten, der Gleichrichterschaltung und der Wechselrichterschaltung eingespart werden können, was einen großen Beitrag zum Senken der Herstellkosten des Umrichters leistet.
Bei einem Umrichter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann nicht nur der Umrichter miniaturisiert werden, sondern es kann auch der Kondensator leicht ausgetauscht werden, ohne dass eine Anzahl von Schritten sowie viel Zeit und Geschicklichkeit erforderlich sind. Außerdem kann die Anzahl der beim Herstellen und Zusammenbauen des Umrichters anfallenden Schritte merklich gesenkt werden, was selbstverständlich zu einer deutlichen Senkung der Herstellkosten führt.
Bei einer bevorzugten Art zum Ausführen der Erfindung kann eine Rahmenkonstruktion in Form eines flachen Kastens als Teil des Gehäuses des Umrichters bereitgestellt werden, in der eine Kondensatoraufnahmekammer vorhanden ist, in die ein Kondensator austauschbar eingesetzt werden kann. Ferner sind Anschlussklemmen, die elastisch angebracht und entfernt werden können (z.B. Einschnappklemmen) als Anschlussklemmen für die Elektrodenklemmen des Kondensators vorhanden.
Das Anbringen oder Wegnehmen des Kondensators am oder vom Wechselrichter kann dadurch bewerkstelligt werden, dass der Kondensator einfach in die Kondensatoraufnahmekammer eingeführt oder aus ihr herausgezogen wird. Ferner kann der elektrische Pfad zur Elektrodenklemme des Kondensators dank der elastisch anbringbaren oder lösbaren Verbindungsklemmen einfach dadurch gebildet oder getrennt werden, dass die Anschlussklemme eingeführt oder herausgezogen wird.
So kann die Konstruktion zum Aufnehmen des Kondensators im Umrichter miniaturisiert werden. Außerdem ist ein Wechsel des Kondensators stark vereinfacht, so dass dafür keine spezielle Geschicklichkeit erforderlich ist. Außerdem kann die Anzahl der beim Zusammenbauen des Umrichters erforderlichen Schritte merklich verringert werden, was selbstverständlich stark zu einer Senkung der Herstellkosten beiträgt.
Bei einer anderen bevorzugten Art zum Ausführen der Erfindung kann eine Miniaturisierung des Umrichters selbst dann erzielt werden, wenn durch das Filter eine Störbeseitigung unabhängig von Bedingungen zufriedenstellend zu realisieren ist, gemäß denen der Umrichter installiert ist. In diesem Fall kann der Umrichter ebenfalls ohne Störbeseitigungsfunktion betrieben werden.
Bei noch einer anderen bevorzugten Art zum Ausführen der Erfindung sind die Gleichrichterschaltung, die Wechselrichterschaltung, eine Klemmenplatte für eine Spannungsquelle und eine Klemmenplatte für eine Last wie einen Induktionsmotor integral in einer Umrichtereinheit oder einem Umrichtermodul realisiert, das dann gemeinsam mit einem Störbeseitigungsfilter auf einer Oberfläche einer Kühlrippeneinheit angebracht wird, die auch als Träger dient, wobei Verbindungsleitungen zwischen der Klemmenplatte des Störbeseitigungsfilters und mindestens einer hinsichtlich der Klemmenplatte für die Spannungsquelle und der Klemmenplatte für die Last in einem örtlichen Bereich auf der o.g. einen Fläche der Kühlrippeneinheit angeordnet sind.
Dank der vorstehend beschriebenen Konstruktion erlaubt das unabhängig von der als Träger dienenden Kühlrippeneinheit realisierte Umrichtermodul die Verwendung einer Kühlrippeneinheit mit einer Größe, die ziemlich frei ausgewählt werden kann.
Da das Störbeseitigungsfilter auf der Kühlrippeneinheit montiert wird, kann die gesamte Konstruktion als Einheit gehandhabt werden. Außerdem kann eine Verdrahtung für elektrische Verbindung nur auf der einen Fläche der Kühlrippeneinheit ausgeführt werden.
So kann der Abstand zwischen der Umrichtereinheit oder dem Umrichtermodul und dem Störbeseitigungsfilter unabhängig von den Bedingungen, gemäß denen der Umrichter installiert wird, auf das Minimum verkürzt werden, was wiederum bedeutet, dass die Länge der Verbindungsleitung entsprechend verkürzt werden kann. Ferner kann sich wegen des durch die Kühlrippeneinheit erzeugten Abschirmeffekts die Filterfunktion zufriedenstellend zeigen. Selbstverständlich kann der Umrichter gemeinsam mit dem Störbeseitigungsfilter als miniaturisierte Konstruktion realisiert werden.
Es sei ferner hinzugefügt, dass bei einer Anwendung, bei der keine Störsignalbeseitigung erforderlich ist, der Umrichter auch nur aus der Umrichtereinheit und der Kühlrippeneinheit bestehen kann, was aus wirtschaftlichem Gesichtspunkt profitabel ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Verlauf der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration eines Schaltkreises eines Umrichters zeigt, der für die Erfindung von Bedeutung ist;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Umrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 3A ist eine Seitenansicht, die das Aussehen des Umrichters gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 3B ist eine Draufsicht auf diesen;
Fig. 3C ist eine der Fig. 3B ähnliche Ansicht, und sie zeigt ihn im Zustand, in dem eine Bedienkonsole-Abdeckung entfernt ist;
Fig. 3D ist eine andere Seitenansicht, die denselben zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Teilansicht, die eine Steuerklemmenabdeckung beim in Fig. 2 dargestellten Umrichter zeigt;
Fig. 5A ist eine Draufsicht, die ein Spannungsmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 5B ist eine Stirnansicht desselben;
Fig. 5C ist eine Schnittansicht desselben entlang einer Linie A-A in Fig. 5A;
Fig. 6 ist, ein Schaltbild, das eine Schaltungskonfiguration eines Spannungsmoduls gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Teilexplosionsdarstellung, die einen Kondensatorkasten in einem Umrichter gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine perspektivische Teilexplosionsansicht, die einen Kondensatorkasten in einem Umrichter gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Umrichter gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Umrichter gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Aussehen eines der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichter zeigt;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Aussehen des anderen der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichters zeigt;
Fig. 13A ist eine Draufsicht, die die Konstruktion eines Kondensatorkastens im in den Fig. 9 oder 10 dargestellten Umrichter zeigt;
Fig. 13B ist eine Ansicht, die ein Kondensator-Festklemmelement zeigt;
Fig. 13C ist eine perspektivische Ansicht des Kondensatorkastens im Zustand, in dem Kondensatoren aufgenommen sind;
Fig. 14A, 14B und 14C sind Schaltbilder, die beispielhafte Konfigurationen jeweiliger Hauptschaltkreise der Umrichter der Fig. 9 oder 10 zeigen;
Fig. 15A ist eine Draufsicht, die einen Umrichter mit einer Umrichtereinheit zeigt, die gemeinsam mit einem Störbeseitigungsfilter auf einer Kühlrippeneinheit montiert ist, was noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht;
Fig. 15B ist eine Seitenansicht desselben;
Fig. 15C ist eine Stirnansicht desselben;
Fig. 16 ist ein Schaltbild, das allgemein eine Schaltungskonfiguration des in den Fig. 15A, 15B und 15C dargestellten Umrichters zeigt;
Fig. 17A ist eine Draufsicht, die einen Umrichter gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, das auf die Kombination einer Umrichtereinheit und eines Störbeseitigungsfilter-Moduls gerichtet ist;
Fig. 17B ist eine Seitenansicht davon;
Fig. 18A ist eine Draufsicht, die einen Umrichter mit einer Kombination aus einer Umrichtereinheit und einem Störbeseitigungsfilter-Modul zeigt, was noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht;
Fig. 18B ist eine Vorderseitenansicht desselben;
Fig. 19A ist eine Draufsicht, die einen Umrichter mit einer Kombination aus einer Umrichtereinheit und einem Störbeseitigungsfilter-Modul zeigt, was noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht;
Fig. 19B ist eine Vorderseitenansicht desselben;
Fig. 19C ist eine Seitenansicht desselben;
Fig. 20A ist eine Draufsicht, die einen Umrichter mit einer Kombination aus einer Umrichtereinheit und einem Störbeseitigungsfilter-Modul zeigt, was einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung entspricht; und
Fig. 20B ist eine Vorderseitenansicht desselben.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nun wird die Erfindung in Zusammenhang mit dem beschrieben, was aktuell als bevorzugte oder beispielhafte Ausführungsformen angesehen wird, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Umrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesen Figuren besteht der Umrichter im Wesentlichen aus einer Kühlrippeneinheit 1, die z.B. durch Spritzgießen aus Aluminium hergestellt werden kann, einem Spannungsmodul 2, einem Spannungsquellensubstrat 3, einem flexiblen Flachkabel 4, einem Kondensatorkasten 5, Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensatoren 6 mit jeweils Elektrodenklemmen 6A, einem Steuerungssubstrat 8, einer Bedienkonsole-Abdeckung 9, Steuerschaltungsklemme-Abdeckungen 10 und 11, Kondensatoraufnahmekammern 12 im Kondensatorkasten 5, einer unteren Aufnahmebuchse 13, Schrauben 14, Leitungen 15 mit jeweils einer befestigten Klemme 15A (wobei die Klemme so ausgebildet ist, dass sie nachgiebig einführbar ist) und einer Umfalzklemme 15B (wobei die Klemme so ausgebildet ist, dass sie durch eine Schraube montiert wird), einem Anschlussstiftblock 16 des Spannungsmoduls 2, Leitungshaltern 17, Steuerschaltkreis-Klemmenplatten 18 und 19, einer vertikalen Buchse 20, einer horizontalen Buchse 21, Vorsprüngen 22 zum Positionieren des zu haltenden Steuerungssubstrats 8 sowie einem Digitaltastenarray 46.
Die Kühlrippeneinheit 1 wird z.B. durch Spritzgießen aus Aluminium hergestellt, damit sie als Träger für den Umrichter insgesamt dient, und sie ist mit einer Anzahl von Kühlrippen versehen.
Die Gleichrichterschaltung 47 und die Wechselrichterschaltung 48, die oben in Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben sind, sind in das Spannungsmodul 2 eingebaut. In diesem Zustand wird das Spannungsmodul 2 mit der Eingangsklemmenplatte 2A für die Spannungsquelle und der Ausgangsklemmenplatte 2B für die Last mit einstückiger Konstruktion mit derselben ebenen Form und denselben Abmessungen wie denen der Kühlrippeneinheit 1 unter Verwendung eines Kunstharzes zu einem Baustein zusammengebaut. Der so hergestellte Spannungsmodul- Baustein wird dann auf die Kühlrippeneinheit 1 aufgesetzt und an dieser unter Verwendung von vier Schrauben 14 fest angebracht.
Bei der oben beschriebenen Struktur wird von der Gleichrichterschaltung 47 und der Wechselrichterschaltung 48, die in das Spannungsmodul 2 eingebaut sind, erzeugte Wärme direkt an die Kühlrippeneinheit 1 übertragen, wodurch eine Kühlfunktion mit hohem Wirkungsgrad erzielbar ist.
Andererseits sind mit dem Spannungsquellensubstrat 3 eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern der Wechselrichterschaltung 48 und eine für den Betrieb der verschiedenen Schaltungskomponenten erforderliche Spannungsquellenschaltung aufgepackt oder aufmontiert. Das Spannungsquellensubstrat 3 ist so ausgebildet, dass es von oben her in horizontaler Richtung im Spannungsmodul 2 angeordnet wird, um von diesem aufgenommen zu werden. In diesem Fall wird der Anschlussstiftblock 16 des Spannungsmoduls 2 in die untere Aufnahmebuchse 13 des Spannungsquellensubstrats 3 eingesteckt, wodurch zwischen den am Spannungsquellensubstrat 3 angebrachten Schaltkreisen und denen des Spannungsmoduls 2 elektrische Verbindungen ausgebildet werden. Auf diese Weise wird automatisch eine Schnittstelle realisiert, wie sie zwischen dem Spannungsmodul 2 und dem Spannungsquellensubstrat 3 erforderlich ist.
Wie es aus Fig. 2 u.a. erkennbar ist, besteht der Kondensatorkasten 5 aus einem vorab gewählten Kunstharzmaterial in Form eines flachen, kastenförmigen Rahmens mit derselben Abmessung in der Breite wie der des Spannungsmoduls 2 und mit einer Längsabmessung, die kürzer als die in der Breite ist, wodurch innerhalb einer sich in der, Richtung der Breite erstreckenden Seitenwand des Kondensators 5 ein Paar nebeneinander liegender Kondensatoraufnahmekammern 12 gebildet ist, während die entgegengesetzt dazu liegende Wand des Kondensatorkastens 5 offen ist, um eine Öffnung zu bilden. Die Kondensatorkasten-Abdeckung 7 ist so ausgebildet, dass sie in diese Öffnung passt, um sie abzudecken.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass, wie es aus Fig. 2 erkennbar ist, die Kondensatoraufnahmekammer 12 dadurch mit Presssitzstruktur ausgebildet ist, dass die Schräge genutzt wird, mit der ein Formwerkzeug bei seiner Entnahme herausgezogen wird, d.h., eine Struktur, deren Innendurchmesser in der Tiefenrichtung abnimmt oder verjüngt ist, so dass nach dem Einsetzen des Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensators 6 der letztere weiter in die Kondensatoraufnahmekammer 12 gedrückt wird, um dadurch stabil an einer vorgegebenen Position gehalten zu werden.
Genauer gesagt werden, wenn die Kondensatorkasten-Abdeckung 7 unter Druck aufgesetzt wird, nachdem die Hauptschaltkreis- Elektrolytkondensatoren 6 jeweils in die Kondensatoraufnahmekammern 12 eingesetzt wurden, diese Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensatoren durch Vorsprünge 7A, die einstückig mit der Kondensatorkasten-Abdeckung 7 ausgebildet sind, weiter nach innen gedrückt, um dadurch gut passend und stationär an den jeweiligen vorbestimmten Positionen unter ausreichend hoher Reibung gehalten werden, um zu verhindern, dass sie sich unbeabsichtigt lösen.
Der Anschluss der Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensatoren 6 an den Gleichspannungs-Hauptschaltkreis des Umrichters wird dadurch bewerkstelligt, dass die Elektrodenklemmen 6A der in den Kondensatorkasten 5 eingesetzten Elektrolytkondensatoren 6 mit den positiven bzw. negativen Gleichspannungsklemmen verbunden werden, die an der Eingangsklemmenplatte 2A des Spannungsmoduls 2 angebracht sind.
Jede der elektrischen Leitungen 15 ist mit der festen Klemme 15A am einen Ende und der Umfalzklemme 15B am anderen Ende versehen. So kann eine gewünschte elektrische Verbindung dadurch hergestellt werden, dass als Erstes die Umfalzklemme 15B an der Gleichspannungsklemme der Eingangsklemmenplatte 2A des Spannungsmoduls 2 befestigt wird und dann die befestigte Klemme 15A in die Elektrodenklemme 6A des Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensators 6 eingeführt wird.
Zu diesem Zweck wird ein Paar von an der Eingangsklemmenplatte 2A des Spannungsmoduls 2 angebrachten Gleichspannungsklemmen mit einer P-Leitung positiver Polarität und einer N-Leitung negativer Polarität des Gleichspannungs-Ausgangsschaltkreises, d.h. mit dem Gleichspannungs-Hauptschaltkreis des Umrichters innerhalb des Spannungsmoduls 2 verbunden.
So kann beim Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Prozedur zum Montieren des Elektrolytkondensators 6 stark vereinfacht werden. Genauer gesagt, kann der Elektrolytkondensator 6 selbst dann montiert werden, nachdem er in den Kondensatorkasten 5 eingebaut wurde. Außerdem ist es überflüssig, das Hauptgehäuse auseinanderzubauen, wenn der Elektrolytkondensator 6 ausgetauscht wird. Zu diesem Zweck reicht es aus, die Kondensatorkasten- Abdeckung 7 zu entfernen, die befestigten Klemmen 15A der Leitungen 15 herauszuziehen und den Elektrolytkondensator 6 zum Austausch durch einen anderen herauszuziehen.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass die Leitungshalter 17 an der Innenseite der linken Seitenwand, wie in Fig. 5 gesehen (oder an der oberen Wand, wie in Fig. 3C gesehen) des Kondensatorkasten 5 vorhanden sind, wobei die elektrischen Leitungen 15 in ihren mittleren Abschnitten dadurch festgehalten werden, dass sie so um die Leitungshalter 17 gewunden sind, dass sie gegen Unterbrechungen und Kurzschlüsse aufgrund unerwünschten körperlichen oder mechanischen Kontakts geschützt sind.
Andererseits ist der Kondensatorkasten 5 mit vier Klauen 5A versehen, während das Spannungsmodul 2 mit entsprechenden Aussparungen 2C versehen ist.
So kann bei der Struktur des Umrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung die Montage des Kondensatorkastens 5 am Spannungsmodul 2 dadurch bewerkstelligt werden, dass einfach der Kondensatorkasten 5 unter Druck auf das Spannungsmodul 2 aufgesetzt wird.
Das flexible Flachkabel 4 dient zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Spannungsquellensubstrat 3 und dem Steuerungssubstrat 8. Zu diesem Zweck ist das Spannungsquellensubstrat 3 mit der horizontalen Buchse 21 versehen, während das Steuerungssubstrat 8 an seiner Rückseite mit der vertikalen Buchse 20 versehen ist, wobei durch Einführen beider Endabschnitte des flexiblen Flachkabels 4 in die vertikale Buchse 20 bzw. die horizontale Buchse 21 zwischen dem Spannungsquellensubstrat 3 und dem Steuerungssubstrat 8 eine Schnittstelle nach Bedarf errichtet werden kann.
Auf das Steuerungssubstrat 8 werden ein Element wie ein zum Steuern des Umrichters erforderlicher Mikrocomputer, die Steuerschaltkreis-Klemmenplatten 18 und 19 und zusätzlich ein digitales Bedientastenarray 46 und eine Anzeigevorrichtung 49 montiert.
Übrigens sei darauf hingewiesen, dass im Fall des Umrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung das Steuerungssubstrat 8 im oberen Teil des Kondensatorkastens 5 in diesem untergebracht ist. Aus diesem Grund erstreckt sich das flexible Flachkabel 4 in Schleifenform ganz um die Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensatoren 6 innerhalb des Kondensatorkastens 5. Jedoch ist zu beachten, dass verschiedene andere Anschlussverfahren verwendet werden können, wenn die Anbringungsorte des Elektrolytkondensators 6, des Spannungsquellensubstrats 3 und/oder des Steuerungssubstrats 8 geändert werden.
Um das Steuerungssubstrat 8 zu Montieren, wird das letztere durch die im Inneren des Kondensatorkastens 5 vorhandenen Vorsprünge 22 festgehalten, woraufhin die Bedienkonsole-Abdeckung 9 von oben her montiert wird, um dadurch das Steuerungssubstrat 8 fest auf dem Kondensatorkasten 5 anzubringen. In diesem Zusammenhang kann das Montieren der Bedienkonsole-Abdeckung 9 auf dem Kondensatorkasten 5 dadurch bewerkstelligt werden, dass Klauenelemente 9A in entsprechende Schlitze eingeführt werden.
Fig. 3A ist eine Seitenansicht, die das äußere Aussehen des Umrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; Fig. 3B ist eine Draufsicht desselben; Fig. 3C ist eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 3B und zeigt diesen im Zustand, in dem die Bedienkonsole-Abdeckung 9 weggenommen ist; und Fig. 3D ist eine andere Seitenansicht, die denselben zeigt.
Wie es aus diesen Figuren erkennbar ist, ist das Spannungsmodul 2 fest auf die Kühlrippeneinheit 1 aufgesetzt. So wird in den Umrichter-Hauptschaltkreisen einschließlich der Gleichrichterschaltung 47, der Wechselrichterschaltung 48 und anderen Schaltungen erzeugte Wärme mittels des Metallsubstrats, auf dem die o.g. Schaltkreise montiert sind, an die Kühlrippeneinheit 1 übertragen, um von dieser an die Umgebungsluft abgestrahlt zu werden. Auf diese Weise kann eine Kühlfunktion nach Bedarf realisiert werden.
Ferner nimmt der Umrichter, da der Kondensatorkasten 5 und die als Bedienkonsole-Abdeckung 9 in dieser Reihenfolge sequenziell auf die Oberseite des Spannungsmoduls 2, d.h. abgewandt von der Kühlrippeneinheit 1 aufgestapelt werden, allgemein ein äußeres Aussehen an, das dem eines elektromagnetischen Universalschalters ähnlich ist, wobei die Eingangsklemmenplatte 2A an einem Ende (oberen Ende) angeordnet ist, während die Ausgangsklemmenplatte 2B am entgegengesetzten Ende (unteren Ende) angeordnet ist.
So werden dann, wenn verschiedene Befehle wie ein Frequenzsollwert von einer vorgegebenen externen, mit den Steuerschaltkreis-Klemmenplatten 18 und 19 verbundenen Vorrichtung oder alternativ von einer Bedienperson durch Betätigen des Digitaltastenarrays 46 in den Umrichter eingegeben werden, nachdem die elektrischen Leitungen angeschlossen wurden, die sich von der dreiphasigen Wechselspannungsquelle zu Klemmen R, S und T der Eingangsklemmenplatte 2A erstrecken, und Verbindungen der Drähte hergestellt werden, die sich vom Induktionsmotor IM zu den Klemmen U, V und W der Ausgangsklemmenplatte 2B erstrecken, die entsprechenden Befehlssignale vom o.g. Mikrocomputer erfasst, wodurch von diesem abhängig von den Eingangssignalen, die über das flexible Flachkabel 4 und schließlich das Spannungsmodul 2 zum Steuern des Umrichters an das Spannungsquellensubstrat 3 zu übertragen sind, Umrichter-Ansteuersignale neu erzeugt werden. Auf diese Weise kann der Induktionsmotor IM mit einer gewünschten Drehzahl betrieben werden, die selbstverständlich variabel ist.
Ferner werden gleichzeitig verschiedene Signale vom Spannungsmodul 2 an das Steuerungssubstrat 8 vom Spannungsquellensubstrat 3 über das flexible Flachkabel 4 übertragen und vom Mikrocomputer erfasst, um beim Ausführen verschiedener Verarbeitungsvorgänge nach Bedarf verwendet zu werden.
Wie es aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, kann die Anzahl der zum Zusammenbauen des Umrichters erforderlichen Schrauben auf nur vier Schrauben zum Befestigen des Spannungsmoduls verringert werden. Das anschließende Montieren des Kondensatorkastens 5 und der Bedienkonsole-Abdeckung 9 kann dadurch bewerkstelligt werden, dass diese aufeinanderfolgend aufgestapelt werden und die Klauenelemente jeweils in zugehörige Aussparungen eingeführt werden. So kann die Montageprozedur stark vereinfacht werden, wobei die Anzahl beteiligter Zusammenbauschritte verringert ist.
An den beiden Enden der Bedienkonsole-Abdeckung 9 sind die Klemmenplatten 18 und 19 des Steuerungssubstrats 8 vorhanden, wobei in Entsprechung zu diesen die Steuerschaltkreise- Klemmenabdeckungen 10 und 11 mit einer Konstruktion vorhanden sind, die in der Bedienkonsole-Abdeckung 9 geöffnet und geschlossen werden kann, wie es aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist. Demgemäß können dann, wenn die Steuerschaltkreis- Klemmenplatten 18 und 19 nicht verwendet werden, Fehler wie auftretende Kurzschlüsse, Kontaktbildungsfehler und andere Fehler durch Eindringen von Staub und dergleichen sicher verhindert werden, wenn die o.g. Abdeckungen geschlossen werden.
Die Fig. 5A, 5B und 5C zeigen ein Ausführungsbeispiel des Spannungsmoduls. Wie es aus dem Schaltbild der Fig. 6 erkennbar ist, besteht das Spannungsmodul 2 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung aus der Gleichrichterschaltung 47, der Wechselrichterschaltung 48, der Eingangsklemmenplatte 2A, der Ausgangsklemmenplatte 2B, einem Temperaturerfassungselement 43 wie einem Thermistorelement oder dergleichen zum Erfassen der Temperatur der Wechselrichterschaltung 48, dem Anschlussstiftblock 16 zum Herstellen einer Schnittstelle zur Ansteuerschaltung zum Ansteuern der Wechselrichterschaltung und der Spannungsquellenschaltung sowie einem Hauptschaltkreis-Gleichspannungs-Erfassungswiderstand 42a, wobei alle Komponenten mit Ausnahme der Eingangsklemmenplatte 2A und der Ausgangsklemmenplatte 2B in derselben Ebene auf dem Metallsubstrat montiert werden und durch ein vorab gewähltes Kunstharz zu einer integralen Struktur vergossen werden, nachdem ein Muster verdrahtet wurde, das den in Fig. 6 dargestellten Verbindungen entspricht.
Die Gleichrichterschaltung 47 ist in Form einer dreiphasigen Brückengleichrichterschaltung realisiert, die aus sechs in Brückenform verbundenen Dioden besteht. Der Gleichspannungsausgang der Gleichrichterschaltung 47 ist über einen Hauptschaltkreis-Gleichspannungsbus mit der Wechselrichterschaltung 48 verbunden.
Die Eingangsklemmenplatte 2A ist mit fünf Klemmen einschließlich Spannungsaufnahme-Eingangsklemmen R, S und T sowie Gleichspannungsklemmen P und N versehen, wobei die Spannungseingangsklemmen R, S und T mit jeweiligen Wechselspannungs-Eingangspunkten verbunden sind, die jeweils aus drei in Reihe geschalteten Dioden der dreiphasigen Brückengleichrichterschaltung bestehen, die die Gleichrichterschaltung 47 bildet. Mit den Spannungseingangsklemmen R, S und T ist eine dreiphasige Starkstromnetz-Wechselspannungsquelle von 50 Hz, 60 Hz oder einer anderen Frequenz verbunden.
Andererseits sind die Gleichspannungsklemmen P und N der Eingangsklemmenplatte 2A mit dem Hauptschaltkreis-Gleichspannungsbus verbunden, der mit einer von der Gleichrichterschaltung 47 ausgegebenen Gleichspannung versorgt wird, wobei außerhalb des Spannungsmoduls 2 angeordnete Kondensatoren mit den Gleichspannungs-Klemmen P und N verbunden sind, um die Gleichspannung zu glätten, wie dies nachfolgend beschrieben ist.
Die Wechselrichterschaltung 48 verfügt über sechs Arme mit jeweils bipolaren Sperrschicht-Übertragern (IGBT = Insulated Gate Bipolar Transistor) und einer Schwungraddiode, die antiparallel zueinander geschaltet sind. Die Wechselrichterschaltung 48 ist dadurch in Form einer dreiphasigen Umrichterschaltung realisiert, dass die oben genannten sechs Arme in einer Brückenschaltung zwischen der positiven (P) Leitung und der negativen (N) Leitung des Hauptschaltkreis-Gleichspannungsbusses geschaltet sind, wobei die dreiarmigen seriellen Verbindungen die jeweiligen Wechselspannungs-Ausgangspunkte für drei Phasen bilden.
Die Ausgangsklemmenplatte 2B ist mit drei Wechselspannungs- Ausgangsklemmen U, V und W versehen, die mit jeweiligen Ausgangspunkten für dreiphasige Wechselspannung an der Wechselrichterschaltung 48 verbunden sind, wobei der eine Last des Umrichters bildende Induktionsmotor IM mit diesen Wechselspannungs-Ausgangsanschlüssen. U, V und W verbunden ist.
Der Hauptschaltkreis-Gleichspannungs-Erfassungswiderstand 42a ist vorhanden, um den durch die N-Leitung des Hauptschaltkreis-Gleichspannungsbusses fließenden Strom in eine Spannung zu wandeln, die von außen abgegriffen wird, während das Temperaturerfassungselement 43 so ausgebildet ist, dass es die Temperatur des IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor = bipolarer Sperrschichttransistor)-Elements in der Wechselrichterschaltung 48 erfasst, um dadurch ein Signal zu erhalten, das dazu verwendet wird, das IGBT-Element gegen thermische Zerstörung zu schützen.
Der Anschlussstiftblock 16 dient als Schaltkreis-Schnittstellenmodul, mit dem Leitungen zum Eingeben eines Gateansteuersignals für die IGBTs des Spannungsmoduls 2 und zum Entnehmen der Hauptschaltkreis-Gleichspannungssignale und des im Spannungsmodul 2 intern erfassten Hauptschaltkreis- Gleichstromwerts und auch des Temperaturerfassungssignals der Wechselrichterschaltung 48 vom Spannungsmodul 2 verbunden sind.
Nun wird unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 5 die Struktur des Spannungsmoduls 2 im Einzelnen klargestellt.
Beim Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht das Spannungsmodul 2 aus Kunstharz im Wesentlichen in Form eines langgestreckten rechteckigen Kastens ohne Abdeckung von geringer Tiefe, wobei die Eingangsklemmenplatte 2A und die Ausgangsklemmenplatte 2B symmetrisch an entgegengesetzten Enden des Kastens, gesehen in der Längsrichtung desselben in der integralen Struktur des Spannungsmoduls 2 angeordnet sind, wie es aus Fig. 5 erkennbar ist. An der Bodenwand des kastenförmigen Spannungsmoduls sind in den Eckabschnitten Durchgangslöcher 45 zum Montieren der Kühlrippeneinheit 1, wie dies später beschrieben wird, vorhanden.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung hauptsächlich dafür vorgesehen ist, in vertikaler Ausrichtung an einer Wand eines Gebäudes so montiert zu werden, dass die Eingangsklemmenplatte 2A oben liegt, während die Ausgangsklemmenplatte 2B unten liegt.
Das Spannungsmodul 2 wird auf die unten beschriebene Weise hergestellt.
Die die Hauptschaltkreise wie die Gleichrichterschaltung 47, die Wechselrichterschaltung 48, das Temperaturerfassungselement 43 für die Wechselrichterschaltung und der Hauptschaltkreis-Gleichspannungs-Erfassungswiderstand 42a bildenden Elemente oder Komponenten sind auf einem Metallsubstrat montiert. Genauer gesagt, ist das Metallsubstrat im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei die Gleichrichterschaltung 47 und andere o.g. Einheiten auf einer Oberfläche des Metallsubstrats montiert sind. Anschließend werden die Eingangsklemmenplatte 2A, die Ausgangsklemmenplatte 2B und Klemmenelemente, die die einzelnen Anschlüsse des Anschlussstiftblocks 16 bilden, bereitgestellt, und entlang den Klemmenelementen und den einzelnen o.g., die Hauptschaltkreise bildenden Elementen werden Leitungen auf solche Weise verlegt, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. In diesem Fall werden die Klemmenelemente entsprechend den einzelnen Klemmen der Eingangsklemmenplatte 2A und 2B und des Anschlussstiftblocks 16, die durch die Anschlusselemente zu bilden sind, verlegt. Beispielsweise werden die Klemmenelemente, die dazu bestimmt sind, die einzelnen Klemmen der Eingangsklemmenplatte 2A und der Ausgangsklemmenplatte 2B zu bilden, an entgegengesetzten Seiten des horizontal ausgerichteten Metallsubstrats so positioniert, dass sie quer über die jeweiligen Enden des Metallsubstrats überstehen.
Als Nächstes wird das Metallsubstrat mit der Gleichrichterschaltung 47, dem Temperaturerfassungselement 43 für die Wechselrichterschaltung und dem Hauptschaltkreis-Gleichspannungs-Erfassungswiderstand 42a und anderen darauf montierten Einheiten so positioniert, dass die o.g. Komponenten in einem durch eine gestrichelte Linie gekennzeichneten Bereich innerhalb des Spannungsmoduls 2 liegen, woraufhin die gesamte Baugruppe dadurch in eine einstückige Struktur vergossen wird, dass ein vorab gewähltes Kunstharz verwendet wird, so dass die o.g. Klemmenelemente die Klemmen der Eingangsklemmenplatte 2A, der Ausgangsklemmenplatte 2B bzw. des Anschlussstiftblocks 16 bilden. Auf diese Weise wird das Spannungsmodul 2 hergestellt.
So sind beim nun betrachteten Umrichter die Hauptschaltkreise der Umrichtereinheit, einschließlich der Klemmenplatten, zu einer Harzvergussstruktur des Spannungsmoduls 2 in einem Zustand vergossen, in dem die Leitungen zum Verbinden der einzelnen Komponenten bereits verlegt sind. Demgemäß können Arbeiten zum individuellen Montieren der Gleichrichterschaltung 47, der Wechselrichterschaltung 48 und anderer Komponenten sowie zum Verlegender Leitungen zwischen den Hauptschaltkreisen des Spannungsmoduls 2 vollständig eingespart werden, was dahingehend sehr vorteilhaft ist, dass der Herstellprozess merklich vereinfacht wird.
Außerdem kann eine erwünschte Miniaturisierung des Umrichters erzielt werden, da übermäßig große Räume, wie sie andernfalls für Montage- und Leitungsverlegungsarbeiten erforderlich wären, eingespart werden können.
Beim Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Elektrolytkondensatoren für den Hauptschaltkreis innerhalb des Kondensatorkastens untergebracht, wobei sie mit den P- und N-Klemmen der Hauptschaltkreis-Klemmenplatte über Leitungen verbunden werden, die innerhalb des Umrichters verlegt sind. Jedoch ist die Erfindung in keiner Weise auf eine derartige Anordnung beschränkt. Der Elektrolytkondensator kann an einem Ort unabhängig vom Spannungsmodul 2 angebracht werden, und er kann über außerhalb des Spannungsmoduls verlegte Leitungen mit den Klemmen P und N verbünden werden.
Der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sorgt für zahlreiche Vorteile und nützliche Effekte, die nachfolgend aufgelistet sind:
(1) Es kann eine deutliche Miniaturisierung des Umrichters insgesamt erzielt werden.
(2) Wegen der merklichen Verringerung der erforderlichen Zusammenbauschritte können die Herstellkosten beträchtlich gesenkt werden.
(3) Da die Klemmen für die Spannungsquelle sowie diejenigen für die Last (Induktionsmotor) voneinander abgewandt angeordnet sind, kann die Leitungsverlegung stark vereinfacht werden.
(4) Da der Umrichter gemeinsam mit herkömmlichen elektromagnetischen Schaltern auf einer Schalterplatte montiert werden kann, kann der elektrische Anschluss des Umrichters mittels einer herkömmlichen Prozedur erfolgen, wobei fehlerhafte Anschlüsse im Wesentlichen ausgeschlossen sind.
(5) Da die Montageposition des Glättungskondensators beliebig ausgewählt werden kann, kann für die Konstruktion deutliche Freiheit erzielt werden, wenn der Umrichter im Elektroinstallationskasten im Haus eines Benutzers zu installieren ist.
Im Fall des oben beschriebenen Umrichters erfolgt der elektrische Anschluss des Elektrolytkondensators 6 innerhalb des Kondensatorkastens 5 unter Verwendung der elektrischen Leitungen 15.
Demgemäß ist es, wenn der Elektrolytkondensator 6 durch einen neuen auszutauschen ist, erforderlich, die befestigten Klemmen 15A zu entfernen, die auf die zugehörigen Elektrodenklemmen des Kondensators geschoben sind.
Obwohl die beim Lösen der befestigten Klemme 15A einhergehende Prozedur nicht mühselig ist, sollte eine derartige Prozedur vorzugsweise eingespart werden, wenn es möglich ist.
Nun wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das auf den Kondensatorkasten 5 gerichtet ist, beschrieben.
Fig. 7 zeigt eine Konstruktion des Kondensatorkastens 5 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 7 bezeichnet die Bezugszahl 23 eine Leiterschiene aus einem elektrisch leitenden Material wie einem Kupferband, wobei diese Schiene in den Rahmen (Wandabschnitt) des Kondensatorkastens 5 eingebettet ist, die Zahl 24 bezeichnet einen mit dem Gleichspannungs-Hauptschaltkreis des Spannungsmoduls 2 verbundenen Verbinder, die Zahl 25 bezeichnet eine befestigte Klemme, die an einem Ende der Leiterschiene 23 angebracht ist, und die Zahl 26 bezeichnet einen Anschlussstiftabschnitt, der an einem Ende der Leiterschiene 23 ausgebildet ist. Hinsichtlich anderer Konstruktionsgesichtspunkte ist der nun betrachtete Kondensatorkasten 5 im Wesentlichen derselbe wie der beim Ausführungsbeispiel, das zuvor in Verbindung mit den Fig. 2 bis 6 beschrieben wurde. Übrigens sei darauf hingewiesen, dass der Kondensatorkasten 5 nur zur Zweckdienlichkeit der Beschreibung als durchsichtiger Kasten dargestellt ist.
Die befestigte Klemme 25 wird so montiert, dass sie in die innerhalb des Kondensatorkastens 5 vorhandene Kondensatoraufnahmekammer 12 an einer solchen Position hineinsteht, dass beim Einsetzen eines Elektrolytkondensators 6 in die Kondensatoraufnahmekammer 12 seine Elektrodenklemme 6A mit der befestigten Klemme 25 in Eingriff treten kann.
Der Anschlussstiftblock 26 ist ebenfalls so ausgebildet, dass er sich in den Kondensatorkasten 5 erstreckt. Wenn der Verbinder 24 mit dem Anschlussstiftblock 26 in Eingriff gebracht wird, ist die Leiterschiene 23 elektrisch mit der Gleichspannungsschaltung des Spannungsmoduls 2 verbunden.
So wird beim Einsetzen des Elektrolytkondensators 6 in den Kondensatorkasten 5 von der Seite der Elektrodenklemme 6A her der Elektrolytkondensator 6 in der Kondensatoraufnahmekammer 12 positioniert, und dann wird die Kondensatorkastenabdeckung 7 (nicht dargestellt) von der Rückseite her aufgesetzt und der Hauptschaltkreis-Kondensator 6 wird so in die Kondensatoraufnahmekammer 12 hineingedrückt, dass die Elektrodenklemmen 6A in die befestigten Klemmen 25 eingeführt werden. Alleine durch diese Prozedur können das Montieren des Elektrolytkondensators 6 im Kondensatorkasten 5 und das elektrische Anschließen desselben an den Gleichspannungs- Hauptschaltkreis gleichzeitig ausgeführt werden.
So reicht es bei der Konstruktion des nun betrachteten Kondensatorkastens 5 zur Montage desselben am Hauptgehäuse aus, den Vorsprung 22 auf den Anschlussstiftblock 26 zu schieben und dann den Elektrolytkondensator 6 einzuführen. Demgemäß reicht es beim Austauschen des Elektrolytkondensators 6 aus, denselben herauszuziehen, ohne dass es erforderlich wäre, den befestigten Anschluss 15A für die elektrische Leitung 15 zu lösen. Selbstverständlich ist es überflüssig, das Hauptgehäuse auseinanderzubauen, um den Elektrolytkondensator 6 durch einen neuen zu ersetzen.
Fig. 8 zeigt eine Modifizierung des in Fig. 7 dargestellten Kondensatorkastens 5. In Fig. 8 bezeichnet die Bezugszahl 27 einen Anschlussstift, die Zahl 28 bezeichnet einen im Gehäuserahmen des Spannungsmoduls 2 ausgebildeten Stiftaufnehmer, und die Zahl 29 bezeichnet eine elektrische Leitschiene. Mit Ausnahme dieser Komponenten sind andere im Wesentlichen dieselben, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben wurden. Auch in dieser Figur ist der Kondensatorkasten 5 nur zur Zweckdienlichkeit der Beschreibung als durchsichtiger Kasten dargestellt.
Der Anschlussstiftabschnitt 27 ist am Ende der Leiterschiene 23 ausgebildet, und er steht von der Wand des Kondensatorkastens 5 in der Richtung zum Spannungsmodul 2 vor, wie es aus der Figur erkennbar ist.
Der Stiftaufnehmer 28 ist als Buchse ausgebildet, die integral mit derjenigen Wand des Spannungsmoduls 2 ausgebildet ist, die an einer Position angrenzend an die Wand des Kondensatorkastens 5 geöffnet ist, und er ist mit der Leiterschiene 29 verbunden.
Von der Leiterschiene 29 ist wiederum ein Ende mit der Leiterschiene 29 verbunden, und das andere Ende ist mit dem Gleichspannungs-Hauptschaltkreis des Spannungsmoduls 2 verbunden.
So ist es beim Zusammenbauen des Hauptgehäuses des Umrichters nur erforderlich, den Kondensatorkasten 5 so auf das Spannungsmodul 2 auszusetzen, dass die Anschlussstiftabschnitte 27 in die Öffnungen der Stiftaufnehmer 28 eingeführt werden, wie dies in Fig. 8 durch einen Pfeil gekennzeichnet ist, wodurch die mit der Elektrodenklemme 6A des Elektrolytkondensators 6 verbundene Leiterschiene 23 in Kontakt mit dem Gleichspannungs-Hauptschaltkreis des Spannungsmoduls 2 gebracht wird. Dank dieser Konstruktion kann der beim in Fig. 7 dargestellten Kondensatorkasten verwendete Verbinder 24 eingespart werden, was bedeutet, dass die Zahl der Herstellschritte deutlich gesenkt werden kann, wobei die Kosten entsprechend geringer werden.
Übrigens sind die Installation und der Anschluss des Elektrolytkondensators 6 im Wesentlichen dieselben, wie sie zuvor in Zusammenhang mit dem in Fig. 7 dargestellten Kondensatorkasten beschrieben wurden. Demgemäß ist eine wiederholte Beschreibung überflüssig.
Wenn beim vorstehend beschriebenen Umrichter derselbe in einem solchen Zustand installiert wird, dass die Eingangsklemmenplatte 2A und die Ausgangsklemmenplatte 2B vertikal ausgerichtet sind, werden das Montieren und Entfernen des Elektrolytkondensators 6 von der Querseite des Kondensatorkastens 6 her ausgeführt, wie es aus den Fig. 2 und 3 erkennbar ist. Jedoch kann der Umrichter so konfiguriert sein, dass der Kondensator von der Ober- oder der Unterseite in einen Zustand eingesetzt oder entnommen werden kann, in dem der Umrichter mit derselben Ausrichtung, wie sie oben beschrieben ist, installiert ist, wozu eine beispielhafte Ausführungsform unten beschrieben wird.
Die Fig. 9 und 10 sind perspektivische Explosionsansichten eines Umrichters gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesen Figuren sind Teile, die mit solchen übereinstimmen oder äquivalent sind, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In diesem Zusammenhang sind Konstruktionsunterschiede zwischen dem in Fig. 9 dargestellten Umrichter und dem in Fig. 10 dargestellten nur im Anschluss des Hauptschaltkreiskondensators 6 erkennbar.
Als Erstes sei darauf hingewiesen, dass im Fall des in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiels der Umrichter für Anwendung bei einer dreiphasigen Spannungsquelle von 200 V, wie in Fig. 14A dargestellt, und einer einphasigen Spannungsquelle von 200 V, wie in Fig. 148 dargestellt, vorgesehen ist. Demgemäß ist ein Paar Hauptschaltkreiskondensatoren 6 parallel miteinander verbunden.
Andererseits ist der in Fig. 10 dargestellte Umrichter für Anwendung mit einer einphasigen Spannungsquelle von 100 V konzipiert. Aus diesem Grund ist die Gleichrichterschaltung 47 in Form einer spannungs-verdoppelnden Vollwellen-Gleichrichterschaltung zum Herleiten einer Ausgangsspannung von 200 V von der Wechselrichterschaltung 48 unter der Bedingung, dass die Eingangsspannung in die Gleichrichterschaltung 47 des Umrichters 100 V beträgt, realisiert. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die zwei Hauptschaltkreiskondensatoren 6 in Reihe miteinander zu verbinden. So wird das Paar Kondensatoren 6 in Reihe geschaltet, wobei die elektrische Leitung 15 vom Knoten zwischen den Kondensatoren 6 herausgeführt wird.
Wie bereits angegeben, sind die in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichter hinsichtlich der Teile, die mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, wie sie bei der Beschreibung des in Fig. 2 dargestellten Umrichters verwendet sind, im Wesentlichen gleich. Demgemäß ist die folgende Beschreibung hauptsächlich auf diejenigen Abschnitte gerichtet, die sich vom in Fig. 2 dargestellten Umrichter unterscheiden.
In den Fig. 9 und 10 bezeichnen Bezugszahlen 30 und 31 jeweilige Klemmenplattenabdeckungen, die Zahl 32 bezeichnet einen Schnittstellenverbinder, 33 bezeichnet eine Steuerschaltungssubstrat-Abdeckung, 34 bezeichnet eine Oberflächenabdeckung, 35 bezeichnet eine digitale Bedienkonsole, 36 bezeichnet ein Kondensator-Festklemmteil, 37 bezeichnet DIN- Schienenmontagerippen, 38 bezeichnet Kühlrippen-Befestigungsschrauben, 39 bezeichnet eine Schraube, die mit dem Massepotenzial zu verbinden ist, 40 bezeichnet Befestigungsschrauben für die digitale Bedienkonsole, 41 bezeichnet Leitungs-Durchgangslöcher, und das Bezugszeichen 12A bezeichnet Nuten, die in der Kondensatoraufnahmekammer 12 ausgebildet sind.
Als Erstes sei darauf hingewiesen, dass im Fall der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichter die Hauptschaltkreis- Klemmenplatten 2A und 2B mit den Klemmenplattenabdeckungen 30 bzw. 31 versehen sind.
Genauer gesagt, sind die Klemmenplattenabdeckungen 30 und 31 wegnehmbar an den Hauptschaltkreis-Klemmenplatten 2A bzw. 2B vorhanden, so dass bei Verbindung der elektrischen Leitungen mit der Klemmenplatte die Klemmenplattenabdeckung 30 oder 31 entfernt wird oder andernfalls in einem Zustand gehalten wird, in dem sie an der Klemmenplatte befestigt ist, wie es in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
Da der Hauptschaltkreis der Umrichtereinheit eine hohe Spannung handhabt, ist Kontakt mit den Befestigungsteilen der Eingangsklemmenplatte 2A oder 2B für die Bedienperson gefährlich. Außerdem kann das Einführen von Metallteilen dazu führen, dass ein Kurzschlussfehler auftritt.
Jedoch ist im Fall des nun betrachteten Umrichters die Hauptschaltkreis-Klemmenplatte durch die Klemmenplattenabdeckungen 30 und 31 abgedeckt, wenn der Umrichter in Betrieb ist, wie es aus den Fig. 11 und 12 erkennbar ist. So kann der Umrichter gegen unvorhergesehene Unfälle geschützt werden.
Beim in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichter ist der Schnittstellenverbinder 32 am Steuerungssubstrat 8 angebracht.
So kann der Benutzer auf einfache Weise durch Schnittstellenbildung mit einer externen Einrichtung eine Verbindung aufbauen.
Ferner ist beim erörterten Umrichter das Schnittstellenverbindungsmodul in zwei Schnittstellenverbinder 32 unterteilt. So kann eine häufig zu verwendende Steuersignalleitung an einen der Schnittstellenverbinder 32 angeschlossen werden, während die andere Signalleitung über den anderen Schnittstellenverbinder 32 angeschlossen wird.
Beim in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichter ist die Steuerschaltungssubstrat-Abdeckung 33 am Steuerungssubstrat 8 angebracht, wobei die Oberflächenabdeckung 34 an der Steuerschaltungssubstrat-Abdeckung 33 oder über ihr, wie in Fig. 11 dargestellt, angebracht werden kann, oder es kann alternativ die digitale Bedienkonsole 35 auf der Steuerschaltungssubstrat-Abdeckung 33 angeordnet sein, was fallabhängig ist.
Anders gesagt, ist die Anzahl der vom Benutzer auswählbaren Funktionen im Fall des Wechselrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung erhöht.
Übrigens wird die Oberflächenabdeckung 34 dadurch wegnehmbar auf der Steuerschaltungssubstrat-Abdeckung 33 angebracht, dass die Klauen in die Aussparungen eingesetzt werden, während die digitale Bedienkonsole 35 unter Verwendung von Schrauben 40 wegnehmbar befestigt wird.
Ferner ist bei den in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichtern die Kondensatoraufnahmekammer 12 mit einer Anzahl von Schlitzen 12A (z.B. drei Schlitze) ausgebildet, wie es in Fig. 13A dargestellt ist. In einem dieser Schlitze wird ein Kondensatorklemmteil 36, wie es übertrieben in Fig. 13B dargestellt ist, auf solche Weise fest eingesetzt, wie es in Fig. 13C dargestellt ist.
Im Allgemeinen ist es bei einem Umrichter erforderlich, einen Kondensator mit einer elektrostatischen Kapazität zu verwenden, die abhängig von der Nennausgangsleistung variiert. Beispielsweise ist einer der Kondensatoren 6 mit elektrostatischen Kapazitäten von 180 uF, 330 uF und 470 uF selektiv zu verwenden.
Als Kondensator wird herkömmlicherweise ein zylindrischer verwendet. In diesem Fall wird die elektrostatische Kapazität des Kondensators im Allgemeinen dadurch geändert, dass seine Länge geändert wird, wobei der Durchmesser unverändert bleibt. So weist ein Kondensator mit größerer elektrostatischer Kapazität eine entsprechend vergrößerte Länge auf.
Demgemäß ist beim nun betrachteten Umrichter die Position des Schlitzes 12A so gewählt, dass sie abhängig von den Längen der Kondensatoren mit verschiedenen elektrostatischen Kapazitäten geändert wird. Wenn beispielsweise ein Kondensator mit einer elektrostatischen Kapazität von 180 uF zu verwenden ist, wird das Kondensator-Festklemmteil 36 im Schlitz 12A angeordnet, wie es bei 180 in Fig. 13A dargestellt ist. In ähnlicher Weise wird das Kondensator-Festklemmteil 36, abhängig von der elektrostatischen Kapazität der Elektrolytkondensatoren, fest in den Schlitz 12A eingesetzt, der bei 330 oder 470 dargestellt ist.
Auf diese Weise kann beim Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ein vorgegebener von Elektrolytkondensatoren mit verschiedenen elektrostatischen Kapazitäten wahlweise verwendet werden. Anders gesagt, kann, wenn Elektrolytkondensatoren mit verschiedenen Längen für Umrichter mit verschiedenen Nennkapazitäten zu verwenden sind, das Kondensator-Festklemmteil 36 dazu verwendet werden, die Position zu bestimmen, an der ein Elektrolytkondensator 6 vorgegebener Länge auf stabil befestigte Weise anzuordnen ist.
Obwohl im Fall des Umrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung drei Schlitze 12A vorhanden sind, ist es selbstverständlich, dass zwei oder mehr Schlitze vorhanden sein können.
Gemäß erneuter Bezugnahme auf die Fig. 9 und. 10 sind die DIN-Schienenbefestigungsrippen 37 durch Schrauben 38 an der Kühlrippeneinheit 1 befestigt, damit der Umrichter sogar in einem System verwendet werden kann, in dem eine DIN-Schiene verwendet ist.
Der Begriff "DIN-Schiene" bedeutet ein Element zum Montieren einer Schalterplatte, wie gemäß der deutschen Industrienorm geregelt, die in europäischen Ländern weit verbreitet ist. So kann der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem großen Bereich Anwendungen finden.
In Zusammenhang mit den in den Fig. 9 und 10 dargestellten Umrichtern sei ferner darauf hingewiesen, dass der Kondensatorkasten 5 mit Leitungs-Durchgangslöchern 41 ausgebildet ist, durch die die elektrischen Leitungen 15 des Elektrolytkondensators 6 herausgeführt sind, um direkt mit den Klemmen der Eingangsklemmenplatte 2A für die Spannungsquelle verbunden zu werden.
Die Eingangsklemmenplatte 2A ist mit den Klemmen für die Phasen R, S und T der Starkstromnetz-Spannungsquelle, gemeinsam mit Anschlüssen P und N für die Gleichspannung versehen. So kann der Umrichter als dreiphasige Spannungsquelle für 200 V, wie in Fig. 14A dargestellt, oder alternativ als einphasige Spannungsquelle für 200 V, wie in Fig. 14B dargestellt, dienen, wenn zwei elektrische Leitungen 15 von den Elektrolytkondensatoren 6 mit den Anschlüssen P bzw. N der Eingangsklemmenplatte 2A verbunden werden. Wenn dagegen die drei elektrischen Leitungen 15, die sich von den Hauptschaltkreis-Elektrolytkondensatoren 6 zu den Anschlüssen P und N erstrecken, und diejenigen für die Phasen S und N der Eingangsklemmenplatte 2A angeschlossen werden, wie in Fig. 10 dargestellt, kann der Umrichter als einphasige Spannungsquelle für 100 V dienen. Anders gesagt, kann der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung als einphasige Umrichtereinheit für 200 V oder als einphasige Umrichtereinheit für 100 V einfach dadurch dienen, dass die elektrischen Anschlüsse für die Elektrolytkondensatoren geändert werden, ohne dass irgendeine wesentliche Modifizierung am Umrichter vorzunehmen wäre, der ursprünglich als dreiphasige Umrichtereinheit für 200 V realisiert ist.
Übrigens ist der in den Fig. 9 und 10 dargestellte Umrichter so realisiert, dass der Hauptschaltkreiskondensator 6 von der Oberseite des Kondensatorkastens 5 her angebracht oder weggenommen wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Umrichter auch so aufgebaut werden kann, dass der Elektrolytkondensator 6 von der Unterseite her angebracht oder weggenommen werden kann.
Selbstverständlich kann der in den Fig. 9 und 10 dargestellte Umrichter einen solchen Aufbau aufweisen, dass der Elektrolytkondensator 6 von einer Querseite des Kondensatorkastens 5, und damit von einer Querseite des Umrichters, her angebracht und/oder weggenommen werden kann.
Es ist nun zu beachten, dass bei den oben beschriebenen Konstruktionen des Kondensatorkastens die Anzahl der Zusammenbauschritte gesenkt werden kann, wodurch die Herstellkosten des Umrichters deutlich gesenkt werden können. Außerdem kann beim Design hinsichtlich des Installierens des Umrichters innerhalb eines Gehäusekastens einer elektrischen Vorrichtung große Freiheit erzielt werden, da die Richtung, entlang der der Glättungskondensator einzuführen und/oder zu entnehmen ist, ziemlich beliebig gewählt werden kann.
Als Nächstes wendet sich die Beschreibung einem Umrichter 42 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zu, bei dem eine unter Verwendung des oben beschriebenen Spannungsmoduls 2 realisierte Umrichtereinheit und ein Störbeseitigungsfilter auf der Kühlrippeneinheit angeordnet sind.
Die Fig. 15A, 15B und 15C zeigen in einer Draufsicht, einer Seitenansicht bzw. einer Stirnansicht einen Umrichter mit einer auf einer Kühlrippeneinheit montierten Umrichtereinheit, wobei ein Störbeseitigungsfilter auf der Seite der Spannungsquelle der Umrichtereinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung eingeführt ist. In diesen Figuren bezeichnet die Bezugszahl 63 eine Umrichtereinheit, die Zahl 52 bezeichnet ein Metallgehäuse der Umrichtereinheit 63, die Zähl 53 bezeichnet ein Störbeseitigungsfilter- Modul, die Zahl 54 bezeichnet ein Metallgehäuse dieses Störbeseitigungsfilter-Moduls 53, die Zahl 55 bezeichnet eine Kühlrippeneinheit, die Zeichen 2A und 2B bezeichnen Klemmenplatten für die Umrichtereinheit 63, die Zahlen 58 und 59 bezeichnen Klemmenplatten für ein Störbeseitigungsfilter- Modul 53, die Zahl 60 bezeichnet eine Leiterschiene, die Zahl 61 bezeichnet Schrauben zum Befestigen der Umrichtereinheit 63, die Zahl 62 bezeichnet Schrauben zum Befestigen des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53, und die Zahl 59 bezeichnet eine als Masseanschluss dienende Schraube.
Ein Hauptteil der Umrichtereinheit 63 besteht aus der Gleichrichterschaltung 47, dem Glättungskondensator 6 und der Wechselrichterschaltung 48, wie in Fig. 16 dargestellt. Der Wechselspannungseingang der Gleichrichterschaltung 47 ist mit der Eingangsklemmenplatte 2A für die Spannungsversorgung verbunden, während der Wechselspannungsausgang der Wechselrichterschaltung 48 mit der Ausgangsklemmenplatte 2B für eine Last verbunden ist.
Die o.g. Komponenten werden in eine Einheit eingebaut und innerhalb des Metallgehäuses 52 untergebracht, das dann durch vier Schrauben 61 fest auf einer Fläche der Kühlrippeneinheit 55 montiert wird.
Andererseits besteht das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 aus einer Filterschaltung 53A, einer Spannungsstoß-Absorberschaltung 53B, einem Überspannungs-Ableitelement 53C und einer internen Masseleitung 53D, wobei die Klemmenplatte 58 für die Spannungsquelle mit dem Störbeseitigungsfilter-Modul 53B verbunden ist, die Klemmenplatte 59 auf der Seite der Umrichtereinheit mit der Filterschaltung 53A verbunden ist und die interne Massenleitung 53D dazu dient, einen einen Teil der Filterschaltung 53A bildenden Kondensator C1 und das Überspannungs-Ableitelement 53C mit dem Metallgehäuse 54 zu verbinden, wie es aus Fig. 16 erkennbar ist.
Die o.g. Komponenten werden in eine einzelne Einheit zusammengebaut und innerhalb des Metallgehäuses 54 untergebracht, um mittels vier Schrauben 62 auf einer ebenen Fläche der Kühlrippeneinheit 55 montiert zu werden.
Die Leiterschiene 60 wird zum Verbinden der Umrichtereinheit 60 und des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 miteinander verwendet. Genauer gesagt, wird die Leiterschiene 63 zwischen die Klemmenplatte 59 des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 und die Eingangsklemmenplatte 2A der Umrichtereinheit 63 eingefügt, um diese elektrisch miteinander zu verbinden.
So wird durch Verbinden der Klemmenplatte 58 des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 mit der Wechselspannungsquelle eine Wechselspannung an die Umrichtereinheit 63 geliefert, die durch die Gleichrichterschaltung 47 in eine Gleichspannung umzusetzen ist, wobei Brummkomponenten der Gleichspannung durch den Glättungskondensator 6 unterdrückt werden. Dann wird die geglättete Gleichspannung an die Wechselrichterschaltung 48 geliefert, um in eine Wechselspannung variabler Frequenz umgesetzt zu werden, die dann von der Ausgangsklemmenplatte 2B ausgegeben wird, um an eine Last wie einen Induktionsmotor geliefert zu werden.
Da die Umsetzung der Wechsel- in eine Gleichspannung durch einen Schaltvorgang der Wechselrichterschaltung 48 der Umrichtereinheit 63 ausgeführt wird, wie oben angegeben, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass eine hochfrequente Störspannung im Ausgangssignal der Umrichtereinheit 63 auftritt, wodurch die Tendenz besteht, dass ein Störstrom zur Spannungsquelle fließt. Jedoch kann durch den Filterbetrieb der Filterschaltung 53A der Einfluss des Störstroms zu anderen Maschinen und/oder Vorrichtungen, die mit demselben Spannungsquellensystem verbunden sind, im Wesentlichen unterdrückt werden.
Nun wird erneut auf Fig. 15 Bezug genommen, um den Fall zu erläutern, dass der erörterte Umrichter an der Wand eines Gebäudes installiert werden soll. Wenn der Umrichter in vertikaler Ausrichtung montiert wird, wird die Umrichtereinheit 63 auf der als Träger dienenden Kühlrippeneinheit 55 so montiert, dass die linke Seite der Umrichtereinheit 63, wie in Fig. 15 gesehen, unten liegt, wobei die rechte Seite oben liegt. Demgemäß werden die sich ausgehend von der Spannungsquelle erstreckenden elektrischen Leitungen von der Oberseite her mit der Klemmenplatte 58 verbunden, während die elektrischen Leitungen für die Last an der Unterseite der Ausgangsklemmenplatte 2B herausgeführt sind.
Beim Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die als Einheit zusammengebaute und innerhalb des Metallgehäuses 52 untergebrachte Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53, das in ähnlicher Weise als Einheit realisiert ist und innerhalb des Metallgehäuses 54 untergebracht ist, vertikal nebeneinander durch die Schrauben 61 bzw. 62 auf derselben Fläche der Kühlrippeneinheit 55 montiert.
Als Ergebnis hiervon sind die Eingangsklemmenplatte 2A für die Spannungsquelle über der Umrichtereinheit 63 und die Klemmenplatte 69 unter dem Störbeseitigungsfilter-Modul 53 einander gegenüberstehend angeordnet, wobei dazwischen der kürzestmögliche Abstand vorhanden ist.
So kann dank der o.g. Anordnung die Länge der die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 miteinander verbindenden Leiterschiene 60 am kürzesten gemacht werden, ohne dass irgendeine Leitung außen herumzuführen ist, wodurch eine Störsignalunterdrückung mit sehr hohem Wirkungsgrad erzielt werden kann.
Da die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter- Modul 53 gemeinsam fest an der Kühlrippeneinheit 55 angebracht sind, ist selbst bei Installation des Umrichters sicher verhindert, dass sich die Positionsbeziehung zwischen ihnen ändert, wodurch die Eigenschaften des letzteren gegen Änderungen oder Beeinträchtigungen geschützt werden können, während für den Umrichter 52 eine starke Störsignal-Unterdrückungsfunktion gewährleistet ist.
Beim nun betrachteten Umrichter wird die Schraube 39 in Schraubenrichtung in die Kühlrippeneinheit 55 eingeschraubt, um als Klemme zu dienen, die eine Verbindung nach Masse oder zu einer Erdleitung ermöglicht.
D.h., dass durch Verbinden der Schraube 39 mit Masse die Kühlrippeneinheit 55 leicht auf das Massepotenzial gelegt werden kann.
Andererseits ist das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 durch die Schrauben 62 fest auf der Kühlrippeneinheit 55 montiert.
So wird das Metallgehäuse 54 über die Schrauben 62 geerdet, und demgemäß ist der einen Teil der Filterschaltung bildende Kondensator C1 sicher über die interne Erdleitung 53D geerdet, wie es in Fig. 16 dargestellt ist. Dank dieser Anordnung kann die Störunterdrückungsfunktion des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 sicher gewährleistet werden.
Wie es aus Fig. 15 erkennbar ist, wird die Kühlrippeneinheit 55 durch einen Extrusionsformvorgang hergestellt. Demgemäß kann die Länge A in der in der Figur dargestellten Extrudierrichtung ziemlich beliebig ausgewählt werden, ohne dass die Extrusionsplatte zu ändern wäre.
So kann durch Auswählen der Breite B1 der Umrichtereinheit 63 und der Breite B2 des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 in solcher Weise, dass die Bedingung
B1 ≥ B2
erfüllt ist, die Kühlrippeneinheit 55 mit optimaler Länge einfach dadurch hergestellt werden, dass die Abmessung A sowohl den Fall, in dem die Umrichtereinheit 63 alleine ohne Kombination mit dem Störbeseitigungsfilter verwendet wird, und den Fall, in dem die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 als integrale Struktur realisiert sind, geändert wird.
Demgemäß kann der Umrichter gemäß diesem Ausführungsbeispiel einfach und billig für Anwendungen hergestellt werden, in denen kein Störbeseitigungsfilter benötigt wird.
Es wird ferner darauf hingewiesen, dass, da die Kühlrippeneinheit 55 in einem der Größe des Störbeseitigungsfilter- Moduls 53 entsprechenden Umfang vergrößert ist, der Wärmeabstrahleffekt entsprechend verbessert sein kann. Demgemäß kann unter Verwendung einer für eine Umrichtereinheit niedriger Nennleistung konzipierte Rippenstruktur ein Umrichter 42 mit größerem Leistungsvermögen realisiert werden.
Zum Verbinden der Umrichtereinheit 63 und des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 miteinander wird die Leiterschiene 60 verwendet, die vorab durch Ausstanzen eines Kupferblechs oder dergleichen mit hoher Abmessungsgenauigkeit hergestellt werden kann. So kann die Zusammenbauprozedur im Vergleich zum Fall stark vereinfacht werden, in dem die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 unter Verwendung elektrischer Leitungen und Klemmenelemente miteinander verbunden werden.
Die Fig. 17A und 17B zeigen in einer Drauf- bzw. einer Seitenansicht ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ebenfalls auf eine Kombination der Umrichtereinheit 63 und des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 gerichtet ist. Im Fall des oben unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschriebenen Umrichters ist das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 auf der Seite der Spannungsquelle der Umrichtereinheit 63 angeordnet. Demgegenüber ist beim in Fig. 17 dargestellten Umrichter das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 auf der Ausgangsseite (Lastseite) der Umrichtereinheit angeordnet. Demgemäß wird, wenn der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vertikal so installiert wird, dass die linke Seite, wie in Fig. 17 gesehen, unten liegt, wobei die rechte Seite oben liegt, die Umrichtereinheit 63 auf der rechten Seite der als Träger dienenden Kühlrippeneinheit 55 montiert, während das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 auf der linken Seite montiert wird. Mit Ausnahme dieser Positionsdifferenz ist der in Fig. 17 dargestellte Umrichter im Wesentlichen derselbe wie derjenige, der in Fig. 15 dargestellt ist.
Demgemäß ist beim in Fig. 17 dargestellten Umrichter die Ausgangsklemmenplatte 2B der Umrichtereinheit 63 für die Last über die Leiterschiene 60 mit der Klemmenplatte 58 des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 verbunden.
Die sich ausgehend von der Wechselspannungsquelle erstreckenden elektrischen Leitungen werden mit der oben liegenden Eingangsklemmenplatte 2A der Umrichtereinheit 63 verbunden, während die zur Last führenden elektrischen Leitungen mit der Klemmenplatte 59 des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 verbunden werden. Der in Fig. 17 dargestellte Umrichter kann in vorteilhafter Weise für eine Anwendung verwendet werden, bei der die Last gegen den Einfluss von Störsignalen zu schützen ist.
Die obigen Fig. 18A und 18B zeigen in einer Drauf- bzw. einer Seitenansicht einen Umrichter mit einer Kombination aus der Umrichtereinheit 63 und dem Störbeseitigungsfilter-Modul 53 gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beim Umrichter gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind Störbeseitigungsfilter auf der Seite der Wechselspannungsquelle der Umrichtereinheit 63 sowie auf der Lastseite vorhanden. Genauer gesagt, sind ein eingangsseitiges Störbeseitigungsfilter-Modul 53 und ein lastseitiges Störbeseitigungsfilter- Modul 53 auf der Kühlrippeneinheit 55 über (rechts) bzw. unter (links) der Umrichtereinheit 63 montiert.
Der Umrichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dahingehend von Vorteil, dass die. Umrichtereinheit mit einer kleinen Anzahl von Befestigungsschrauben befestigt werden kann und dass der Leitungsverlegung zur Erdung keinerlei spezielle Berücksichtigung zu schenken ist, abgesehen von der Tatsache, dass zwei Störbeseitigungsfilter verwendet werden, wodurch der Einfluss harmonischer Störsignale und abstrahlender Störsignale des Umrichters 42 ausreichend unterdrückt werden kann.
Die Fig. 19A, 19B und 19C zeigen eine Draufsicht, eine Seitenansicht bzw. eine Unteransicht eines Umrichters mit einer Kombination aus der Umrichtereinheit 63 und einem Störbeseitigungsfilter 53.
Der Umrichter gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 18 dargestellten Vorrichtung dadurch, dass anstelle der Metallgehäuse 52 und 54 für die Umrichtereinheit 63 und die zwei Störbeseitigungsfilter- Module 53 eine Metallabdeckung 64 verwendet ist, die sowohl die Umrichtereinheit 63 als auch das Störbeseitigungsfilter- Modul 53 aufnehmen soll.
Da die Umrichtereinheit 63 und auch die zu ihren beiden Seiten angeordneten Störbeseitigungsfilter-Module 53, einschließlich der Leiterschiene 60, vollständig von der Metallabdeckung 64 abgedeckt werden, können nicht nur von der Umrichtereinheit 63 abgestrahlte Störsignale sicher abgeschirmt werden, sondern die Umrichtereinheit 63 kann auch gegen den Einfluss externer elektrischer und magnetischer Felder geschützt werden. So kann der Umrichter hohe Unempfindlichkeit gegen Störsignale zeigen.
Die Metallabdeckung 64 kann auch bei den in den Fig. 15 und 17 dargestellten Umrichtern verwendet werden. Außerdem kann sie beim in Fig. 20 dargestellten Umrichter, der unten beschrieben wird, verwendet werden.
Die Fig. 20A und 20B zeigen in einer Drauf- bzw. einer Seitenansicht einen Umrichter mit einer Kombination aus der Umrichtereinheit 63 und dem Störbeseitigungsfilter-Modul.
Im Fall des Umrichters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 nebeneinander in horizontaler Richtung auf der Kühlrippeneinheit 55 angeordnet.
Bei diesem Umrichter sind die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 unter Verwendung elektrischer Leitungen 50 miteinander elektrisch verbunden, die an der Oberseite des Umrichters angeordnet sind. Demgemäß sind die Eingangsverbindung zur Wechselspannungsquelle und die Ausgangsverbindung für Last beide an der Unterseite des Umrichters ausgeführt.
Im Fall der in den Fig. 15 bis 19 dargestellten Umrichter sind die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter- Modul 53 in vertikaler Richtung nebeneinander angeordnet. Demgemäß sind diese Umrichter dann von Vorteil, wenn beim Montieren desselben an einer Gebäudewand in der Horizontalen oder Querrichtung kein Platz verfügbar ist. Demgegenüber kann der in Fig. 20 dargestellte Umrichter günstigerweise an einem Ort montiert werden, an dem der verfügbare Platz in vertikaler Richtung beschränkt ist.
Bei den Strukturen der Umrichter mit jeweils einer Kombination aus einer Umrichtereinheit 63 und einem Störbeseitigungsfilter-Modul 53, wie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bis 20 beschrieben, können die Klemmenplatte der Umrichtereinheit 63 und diejenige für die Last gesondert voneinander abgewandt angeordnet werden, wobei die Umrichtereinheit dazwischen eingefügt ist. Durch diese Anordnung können die Verbindungsleitungen für die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 auf das mögliche Minimum verkürzt werden. Außerdem können die Leitungen an der Eingangs- und der Ausgangsseite des Störbeseitigungsfilter-Moduls 53 ohne Schwierigkeiten getrennt werden. Ferner kann, da die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter- Modul 53 auf derselben Fläche der Kühlrippeneinheit 55 montiert sind, der Anschluss an das Massepotenzial unter Verwendung einer einzelnen gemeinsamen Klemme realisiert werden, wodurch die Störunterdrückungsfunktion des Störbeseitigungsfilters angemessen ausgeübt werden kann. So ist ein Umrichter 42 realisiert, der einen extrem niedrigen Leitungs-Störsignalpegel (Klemmen-Störspannungspegel) zeigen kann.
Ferner kann dank der Struktur, bei der sowohl die Umrichtereinheit 63 als auch das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 vollständig innerhalb des Metallgehäuses untergebracht sind, die Filterfunktion weiter verbessert sein, wodurch der Störstrahlungs-Intensitätspegel (Pegel des elektrischen Störfelds) des Umrichters 42 merklich herabgedrückt werden kann.
Ferner wird die Störsignal-Beseitigungsfunktion durch den Erdungszustand nicht beeinflusst, da die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 durch eine einzelne Leitung gleichzeitig über die Masseklemme geerdet werden können, wodurch für den Umrichter 42 dauernd eine zuverlässige Störsignalunterdrückung gewährleistet werden kann.
Demgemäß können die Umrichtereinheit 63 und das Störbeseitigungsfilter-Modul 53 unabhängig vom Zustand, in dem der Umrichter installiert wird, ausreichend dicht beieinander angeordnet werden, was wiederum bedeutet, dass die Länge der Verbindungsleitungen verkürzt werden kann. Außerdem kann sich dank des durch die Kühlrippeneinheit 55 erzeugten Abschirmungseffekts die Filterfunktion angemessen zeigen. Aus diesen Gründen kann der Umrichter 42 einschließlich des Störbeseitigungsfilter-Moduls mit stark miniaturisierter Struktur realisiert werden.
Außerdem muss bei Anwendungen, bei denen kein Störbeseitigungsfilter benötigt wird, nur die Umrichtereinheit 63 an der Kühlrippeneinheit montiert werden. In diesem Fall können die Herstellkosten für den Umrichter deutlich gesenkt werden, was ein weiterer Vorteil ist.

Claims

1. Umrichter (42) mit wenigstens einer Gleichrichterschaltung (47) zum Erzeugen einer Gleichspannung aus einer Wechselspannung, einer Wechselrichterschaltung (48) zum Umsetzen einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, einem Glättungskondensator (6), einer Eingangsklemmenplatte (2A) und einer Ausgangsklemmenplatte (2B), wobei

wenigstens die Gleichrichterschaltung (47) und die Wechselrichterschaltung (48) auf einer Fläche eines Substrats von in wesentlichen rechteckiger Form angeordnet sind, und

mehrere Anschlußklemmen auf dem Substrat angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Substrat aus Metall besteht,

die mehreren Anschlußklemmen an entgegengesetzten Seiten des Metallsubstrats angeordnet sind, so daß die Eingangsklemmenplatte (2A) auf der einen Seite des Metallsubstrats und die Ausgangsklemmenplatte (2B) auf der anderen Seite des Metallsubstrats gebildet ist, um so eine integrierte Hauptkreis-Klemmenplatteneinheit (2) zu schaffen, und

die Gleichrichterschaltung (47) und die Wechselrichterschaltung (48) ebenso wie die Anschlußklemmen in eine einstückige Struktur geformt sind.

2. Umrichter (42) nach Anspruch 1, wobei

das Metallsubstrat des integrierten Hauptkreis-Klemmenplattenmoduls (2) auf einer Kühlrippeneinheit (1) angebracht ist,

ein mit einer Betriebsschaltung zum Betreiben der Wechselrichterschaltung (48) zusammengepacktes Schaltungssubstrat (3), ein mit einem Kondensator (6) zum Glätten einer Ausgabe- Gleichspannung der Gleichrichterschaltung (47) zusammengepacktes Schaltungssubstrat (8) und ein Logikmodul zum Erzeugen von Betriebssignalen für die Betriebsschaltung sequentiell, auf der zum Metallsubstrat entgegengesetzten Fläche der Kühlrippeneinheit (1) gestapelt sind.

3. Umrichter (42) nach Anspruch 2, wobei

die Eingangsklemmenplatte mit an einen Hauptkreis- Gleichstrom-Bus angeschlossenen Klemmen (P, N) ausgestattet ist, und

Verbindungsdrähte (15) von den Klemmen zu dem Kondensator (6) laufen.

4. Umrichter (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

er weiterhin eine Rahmenstruktur (5) von flacher, schachtelartiger Form, die in einem Gehäuseteil des Umrichters gebildet ist, eine den Kondensator aufnehmende Kammer (12), die innerhalb der Rahmenstruktur gebildet ist, und federnd montier- und demontierbare Verbindungsklemmen aufweist, und

die mechanische Anbringung des Kondensators (6) an den Umrichter (42) durch Einsetzen des Kondensators in die den Kondensator aufnehmende Kammer (12) realisiert wird, während der elektrische Anschluß an den Kondensator (6) durch Einsetzen der Verbindungsklemmen (15A oder 25) an Elektrodenanschlüsse (GA) des Kondensators (6) realisiert wird.

5. Umrichter (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die den Kondensator aufnehmende Kammer (12) in einer Wand innerhalb der Rahmenstruktur (5) gebildet ist,

eine Öffnung in einer dieser Wand gegenüberliegenden Wand gebildet Ist, und

ein diese Öffnung überdeckendes Bauteil (7) von außerhalb der Rahmenstruktur (5) abnehmbar angebracht ist.

6. Umrichter (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsklemmen (15A oder 25) über isolierte Drähte (15) oder Leiterschienen (23) an einen Hauptkreis des Umrichters angeschlossen sind.

7. Umrichter (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Verbindungsklemmen (25) innerhalb der den Kondensator aufnehmenden Kammer (12) vorgesehen sind, und

die Elektrodenanschlüsse des Kondensators (6) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts in Eingriff mit den Verbindungsklemmen (25) gebracht werden, wenn der Kondensator (6) in die den Kondensator aufnehmende Kammer (12) eingesetzt wird.

8. Umrichter (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die den Kondensator aufnehmende Kammer (12) wenigstens zwei Nuten (12A, 12B) aufweist, die darin der Reihe nach an bezüglich der Richtung, in der der Kondensator eingesetzt wird, verschiedenen Positionen gebildet sind, und

ein Kondensator-Positionierglied (36) selektiv in eine der Nuten eingesetzt wird.