大功率元器件的外壳的制作方法

专利名称：大功率元器件的外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于大功率元器件，尤其是大功率电容器的外壳，这些电容器例如可以使用作为IGBT(绝缘栅双极晶体管)变频器中的中间电路电容。
对于小功率的IGBT变频器来说，可以使用单个的电容器作为中间电路电容。电容器例如可以借助于一个弯曲90°的紧固元件(角形托架)直接固定在IGBT面板(panel)的一个带状导线上。紧固元件确保了一种抗振动的机械的和尽可能低感应的与电容器的电连接。一种适合于IGBT面板上的电容器的低感应电路连接的紧固元件是一个主要的成本部分。装配费用也高。除此之外平行于中间电路电容在IGBT-面板的带状导线上空间分布了多个退耦电容器并使之低感应地接线。借助于扁平带状导线使电容器组(Kondensatorbatterie)实现低感应电路连接，这例如由专利DE 0450122 A1和DE 19816215 C1就已知了。
对于大功率的IGBT变频器来说这样来设计中间电路电容的功能，使得这些电容器通过抗振的金属框架和带状导线合成为一个一定程度上低感应的中间电路组并连接于IGBT-面板的带状导线上。抗振的金属框架、低感应地电路连接至中间电路电容器组的带状导线以及在电容器组和IGBT面板之间的连接元件是该技术解决方案中的主要化费费用的部分。
大功率元器件多数经受高温负荷，这种高温由于传递大功率而产生。
众所周知，大功率元器件布置在用作冷却物体和/或用于使大功率元器件接地的金属物体上。大功率元器件可以布置在一个钢板外壳里并密封地封闭住。在外壳的表面上有外接点可用，它们借助于与外壳绝缘的电引线与大功率元器件接通。包围住由多个元器件构成的电路的元器件紧凑的结构，其优点在于一个这样的元器件可以容易地安装在一个电流设备里(例如在一个配电箱里)或者在故障情况下可以快速地更换。
众所周知，多个连接成一个电路的元器件布置在一个塑料外壳里。能承受电流的大功率元器件组在塑料外壳里的构造当然并不是合理的，因为大多数已知的塑料不能经受住大功率或者说不足以满足防火的标准。
本发明的任务是提出一种成本经济的同时也适合于大功率应用的外壳。
该任务通过一种按权利要求1所述的外壳来解决。本发明的有利的改进方案和结构方案可见其它的权利要求。
本发明的思路在于设计一种分成两个部分的、具有一个金属部件和一个塑料部件的外壳。在塑料部件里可以集成有经济有利的电引线，其中外壳的金属部件可用于接地或者放热。一种适合于大功率应用的分成两个部分的外壳具有一个塑料部件和一个金属部件，其构造直到现在仍难以实现，因为金属和塑料的热膨胀系数一般是明显不一样的，其中在金属和塑料之间的交接处上加热时就出现材料的相对运动，这种运动对于连接位置的密封性有持久的影响。
因此本发明提出一种外壳，它具有一个由适合的电绝缘材料制成的基底板和一个优选金属顶盖，其中基底板和顶盖的热膨胀系数相互匹配。
值得欢迎的是将绝缘的基底板与顶盖紧密粘结起来，其中要保证在外壳的两个部件之间的持久的紧密粘结和连接位置上高的机械强度。这种要求可以经济有利地例如通过一种纤维复合材料，尤其是一种玻璃纤维增强的聚酯来实现。这种纤维连接材料是一种热固性塑料，也就是一种材料，它在第一次加热或者说冷却之后在其它温度负荷时保持其形状。
只是当两种材料的热的线膨胀系数足够好地匹配时，才保证了基底板与顶盖的持久紧密粘结。发明人已经了解到一种纤维复合材料的热膨胀系数可以通过添加玻璃纤维而改变或者说尤其可以减小。基底板和由金属制成的外壳顶盖的热膨胀系数的匹配按照本发明可以通过适当地调整复合材料中的材料分额来解决。
也可以应用其它适合的加强纤维来代替玻璃纤维。
用于大功率元器件的按照本发明的外壳具有一个由一种含有部分加强玻璃纤维的纤维复合材料制成的基底板和至少一个与基底板固定连接的最好是金属的顶盖。加强玻璃纤维在纤维复合材料中的分额这样来设定，使其热的线膨胀系数匹配于顶盖材料的热的线膨胀系数，也就是说以数值上最大与顶盖的热的线朋增系数的偏差值为β。β可以在发明的不同变型方案中根据应用的要求达到30％，20％或10％。
纤维复合材料优选含有一种树脂成分，例如聚酯树脂。加强玻璃纤维的分额优选为60％至75％。
为了使基底板的线膨胀系数例如匹配于α＝22*10-6/K的铝制顶盖，所需复合材料中的聚酯树脂分额和加强玻璃纤维分额如下35％树脂和65％加强玻璃纤维。
为了使基底板的热的线膨胀系数匹配于α＝13*10-6/K的钢制成的金属顶盖，要求复合材料中的聚酯树脂和加强玻璃的分额如下30％树脂和70％加强玻璃。
顶盖与基底板在至少一个部位里，但优选是所有侧面都封闭住。
顶盖优选由一种金属板构成，例如铝或钢或者说优质钢。顶盖可以有一层电绝缘材料的涂层。
按照本发明的外壳具有以下优点外壳的两个部分的线膨胀系数可以相互匹配，因此就阻止了在连接交接区上当温度发生变化时产生外壳部件的有危害的相对运动，并因此保证了特别长期的密封效果。
按照本发明的外壳的基底板有如下优点它可以经济有利地制成并满足多种功能，例如大功率元器件的固定，顶盖底面侧的封闭和保证对应大功率模块的外部接触。
具有按照本发明的外壳的模块的特点在于重量轻、高的载流性能和良好的可装配性。按照本发明的外壳保证了模块的小的选择率。
具有一个按照本发明外壳的大功率模块适合于中间电路组(zwischenkreisbatterie)有相对较大的工作电流。通过一种特殊的模块构造(见下面)和尤其是通过多个低感应电容器的并联联接可以在每个电容器的模块里实现低的固有电感。在一种变型方案中使模块直接安装在汇流排上，这附带地降低了无源的(parasitaere)回路电感。通过所述的措施可以将回路电感即使没有退耦电容器也降低到最大许可值以下。
大功率元器件可以借助于紧固元件安装在基底板上或顶盖上。
一个具有按照本发明的外壳的模块例如可以含有一个封闭在外壳里的电容器组，它具有至少一个大功率电容器，优选一个或者多个本身自愈的有外壳的或者无外壳的电容器卷，其中尤其可以使用采用干式工艺制成的圆的、扁平的或者薄膜卷(Schichtwinkel)，但也可以是浸油的变型方案。在一种接合方案中可以有多个电容器卷并且优选相互平行地连接。
以下根据实施例和附图对本发明进行详细说明。借助概略的并且不按比例的图表示了发明的不同实施例。用相同的附图标记表示相同的部分或者起相同作用的部分。附图所示为

图1A一种按照本发明的用于大功率模块的外壳的透视图；图1B垂直于外壳正面的按图1A所示按本发明的外壳的横截面示意图；图1C垂直于外壳正面的另外一个按照本发明的外壳的横截面示意图；图2A从下看图1A所示外壳的顶盖的一个俯视示意图；图2B按图1A和2A所示顶盖的一个侧壁的俯视示意图；图2C按图2A的细部X的放大图；图2D沿着B-B剖面的按照图2A的外壳顶盖的横截面示意图；图3从上面看的基底板的俯视示意图；图4A按照图3的基底板A-A剖视图；图4B按图4A的细部Z的放大图；图4C具有一个按照本发明的外壳的大功率元器件在外部汇流排上的装配示例；图5A图3所示基底板的D-D剖视图；图5B在将顶盖装到基底板上去之前图3所示基底板的E-E剖视图；图5C在将顶盖装到基底板去之后图3所示的E-E剖视图；图6A在一种按照图6B，6C的按本发明的大功率模块中将功率电容器与模块外接点电路接线示意图；图6B从下面看大功率模块的基底板的一个俯视示意图；图6C具有按图6B的基底板的按照本发明的外壳正面的示意图；图7A在一种具有两个安装平面的按照本发明的模块里的电容器的布线的另外一个实例；图7B图7A所示一个按照本发明模块的侧壁的示意图；图8A电容器极在具有六个外接点的按照本发明的模块外接点上的接线顺序示例图；图8B从下面看具有按图8A的外接点的布线的一个按本发明的模块的基底板的俯视示意图；图8C具有按图8B所示基底板的模块的一个侧壁的俯视示意图；图9A电容器极在按图9B的一个按照本发明的模块的外接点上的接线顺序示例图；图9B从下看具有八个外接点的一个电容器模块的基底板的俯视示意图；图10A电容器极在按图10B和10C所示的具有两个装配平面的一种按照本发明的模块的外接点上的接线顺序示例图；图10B从下面看该按图10C所示模块的基底板的俯视示意图；图10C具有按图10B所示基底板的模块的侧视示意图；图11A具有按照本发明的外壳的两个模块的接线示例图；图11B从下面看按图11A相互接线起来的模块的俯视示意图；图11C按图11A和11B所示的其中一个模块的正面示意图；图12A从下面看一个具有断路器闸刀(Steckmesser)形式的外接点的基底板的俯视示意图；图12B具有按图12A所示基底板的模块的侧视示意图；图12C具有按图12A所示基底板的模块正面的示意图；图12D按图12B所示细部Z的放大图。
图1A是一种按照本发明的具有一个基底板1和一个顶盖2的外壳的透视图。基底板1例如用压制法由一种纤维复合材料制成。基底板的热膨胀系数与顶盖的热膨胀系数通过如下达到匹配在基底板的材料中规定了一种相应分额的加强玻璃纤维。
在本发明的这种变型方案中在绝缘的基底板1里集成了所有必需的接通元件(电引线)用于将相应模块的里面和外面电气连接起来，以及集成了用于接收紧固元件例如角形托架的装置(插入件18C)。
基底板1的侧壁具有一个成型斜面。对插入件有用的区域除外，也就是说装入插入件18C的部位除外。这些部位是凹台10，其底面垂直于基底板1的底面。这种成型可以通过压模的相应的构造来实现。通过一种这样的“直角形”结构的插入件部位就可以使插入件18C的轴线近似平行于基底板1的底面。基底板在插入件部位里的矩形成型因此可以使得以虚线表示的紧固元件100，101(固定角形托架)最佳地固定在基底板上。固定角形托架一边与基底板连接，另一边通过示出的孔例如与一个此处未示出的机械固定的机架连接，该机架在该实施例中从下面支承住固定角形托架。
插入件18C是金属套筒，它们适合于装入紧固元件，例如螺栓或者金属钩。插入件优选具有内螺纹。顶盖2优选由金属制成。但顶盖2也可以由一种用塑料涂覆的金属板构成。
插入件为不同的固定结构提供机械稳定的装配点。通过按照本发明的矩形构造的插入部位或者通过上述对准的插入件轴线就可以应用矩形的角钢件、矩形断面管、压板，但也可以用螺栓等等作为用于用户的紧固元件的结构元件。
插入件可以布置在基底板1的侧面上。作为备选方案可以将插入件也设置于基底板的底面上。
图1B是按图1A所示的按照本发明的外壳的一个横截面示意图。
基底板1和顶盖2一起构成一个优选封闭的空腔20。在基底板1里设有第一凹处18，顶盖2就伸入该凹处里。在基底板1里还设有此处未示出的第二凹处19和第三凹处18a用于装入紧固元件，见图5B，并且设有第四凹处110用于装入此处未表示的功率元器件。在基底板1里设有通孔93，它一边适用于接通相应模块的外接点，另一边适用于接通装在外壳里的大功率元器件的电接线。
第一凹处18在该图1B所示的变型方案中设计成一个环绕的凹槽。但也可以在基底板1的侧壁里设有一个轴肩用于接收顶盖2以替代一个凹处18，见图1C。在图1C中顶盖2的侧壁借助于紧固元件99(固定螺钉，优选是一种自攻螺钉)与基底板的外壁固定连接。顶盖2和基底板的外壁具有相互对置布置的孔用于装入紧固元件99。
图2A是从下面看一个按本发明的外壳的顶盖2的俯视示意图。在顶盖2的右侧壁里(在正面)设有一个浸渍孔8。可以在外壳顶盖里设置多于一个的浸渍孔。也可以在外壳顶盖里设有至少一个孔或者说至少一个紧固元件用于固定布置在顶盖下的大功率元器件。
顶盖2具有紧固压板21，它们各有一个孔22。顶盖的紧固压板21与基底板1优选通过一种螺栓连接来机械固定连接，为此见图5B。
在所有本文本所述的紧固装置中原则上可以用一种任意形状的开口来替代孔。
图2C是细部X的放大图。在外壳顶盖的此处所表示的变型方案中使紧固压板21向里弯曲。备选地也可以使紧固压板21向外弯曲。
图2B是图2A中所介绍的外壳顶盖的侧面的俯视示意图，该侧面将顶盖的两个正面连接起来。
图2D是按图2A的B-B剖面线的顶盖的横断面图。
图3是基底板1从上面看的俯视示意图。在基底板1的中间部位设有第四凹处110用于安装大功率元器件。在基底板1的侧壁里设有紧固部位109，它们布置于顶盖紧固压板的孔22的对面。在通孔93里可以看到布置在基底板1的第四凹处110里的、图中未示出的大功率元器件的电接线92a。
优选为环绕的、用于粘结剂或者密封剂18b的第一凹处装有足够量的填料(密封剂)，并结合另外的紧固措施-见图5C-用于在基底板1和顶盖2之间持久的密封粘结。
图4A是按图3的基底板1的A-A剖视图。基底板1的底面在下面进行构造并具有多个第五凹处104。通过基底板的一种这样的构造尤其可以降低对应模块的重量并节省基底板的材料。
图4B是图4A中细部Z的放大图。电接线92a在基底板的通孔93里借助于一个O型圈95定心或者固定住并附带地通过填料95a机械固定。功率元器件的电接线92a通过一个金属套筒(插头外壳96)和一个电引线(插头91)与模块的外接点92电连接。插头91的横截面可以是扁平的或者圆的。
在按照本发明的模块中的电引线的其它详细情况可见图4C。电接线92a借助于一个金属套筒96和一个接触弹簧92c防振地与外接点92接通。伸入到基底板通孔93里的此处设计成插头的外接点92的部分通过一个套筒(绝缘框94)固定在通孔93里。为了夹持住接触弹簧92c设有一个绝缘框94，此框布置在插头外壳96里。插头外壳96下面成凸缘状加宽。绝缘框94和插头外壳96的外形尺寸基本上匹配于通孔93的形状。
接触弹簧92c用于部分地缓冲上面固定有模块的装置的振动，这使功率元器件的电接线92a和模块的外接点92之间的交接区机械卸荷并因此保证了模块的抗振性。
按照本发明的电容器模块因而相比于已知的中间电路电容器组来说具有以下优点用于抗振金属框架和用于脱耦电容器的费用可以取消，因为通过电容器模块的低感应构造就可以实现必需的小的电路电感而不用脱耦电容器。
模块的外接点92此处折弯或者说作成“插接接触夹”。外接点92的下面部分布置在一个汇流排90上并通过一个紧固元件92b与汇流排90固定连接。外部的汇流排90具有一个绝缘体90a。上汇流排90布置在一个支承元件93a上，该元件除了对汇流排之外还是电接点装置92，92a，92c，96的一个附加的固定点。
电接点装置92，92a，92c，96的结构应使它能够克服机械负荷，例如摇动/振动。当然它的较大的机械负载、优选通过紧固元件100，101(见图1)卸载。
外接点92此处在基底板的底面上向着基底板的中心轴线而弯曲。但外接点92优选如在图6B中所示那样弯曲，因而它离开基底板中心轴线地指向，或者说从基底板的底面向外引出来，使其孔露出来并从上面可以容易接近。
顶盖2伸入第一凹台18里。在本发明的于图4c中所示的实施例中通过一个卡入元件将顶盖2固定或者卡住在第一凹处18里。基底板1的侧壁和顶盖2之间的中间腔通过一种填料18b密封。
图5A是图3的D-D剖面的剖视图。压入基底板1里的插入件18c优选具有内螺纹，它例如借助于一个紧固螺栓可以与一个角形托架连接。
图5B是在外壳顶盖装配之前按照图3的基底板1的E-E剖面的剖视图。在基底板的第三凹处18a里布置了顶盖2的紧固压板21。在基底板1的底面上设有第二凹处19用于沉入一个紧固元件99。第三凹处18a可以是第一凹处18的加宽部位。
第二凹处19首先(见图5B)通过一个薄的分隔壁与第三凹处18a分隔开，在装配外壳顶盖时(见图5C)通过一个自攻螺钉或者紧固元件99推过该分隔壁。该分隔壁使基底板的底面防止可能流出的填料实现密封。
将第二凹处19和第三凹处18a连接起来的紧固元件99设计成一个固定螺钉或者自攻螺钉。它通过第二凹处19伸入在基底板1里并用于将顶盖2机械固定在基底板1上。
紧固元件99的按出力这样来选择可以建立起在电容器寿命终止时可预期的内压。这在图5c中所示的在基底板1和顶盖2之间的连接区中在电容器寿命结束时在故障情况下就被用作为具有规定极限压力的理论断裂点。
基底板1和顶盖2之间的交接区也可以是一种最好环绕的按图4c的粘结连接，而没有固定螺钉。这种粘结连接则是具有规定极限压力的理论断裂点。
本发明的另一个方面涉及到功率模块，尤其是电容器模块的低感应布线。功率模块具有至少一个功率元器件，例如至少一个电容器或多个最好并联连接的电容器，这些电容器布置在一个具有一个基底板1和一个顶盖2的外壳里。
在本发明的这种变型方案中每个电容器极设有至少两个，优选为三个或四个外接点，它们同时又设计为紧固元件(例如夹子、插头、紧固螺栓)或者借助于紧固元件优选可以装在同一个汇流排上。
配属于同一个电容器极的模块的外接点优选地在基底板的底面上沿着一个平行于基底板的边的轴线而布置。配属于不同的电极的外接点优选布置成两列或者沿着两个相互平行的轴线(图6B，9B)。但所有外接点也可以沿着一个唯一的轴线布置，该轴线优选在基底板的底面上在中间布置(图8B，10B，12A)。
一个分布于多个外接点上的电连接中的每个支路都具有一个电感，其中对应的电连接的总电感由单个电感的并联得出并相应地低于各个单个外接点的电感。
由于电接线分布在多个外接点上就尤其可以改善电容器模块或者电容器组与IGBT面板的带状导线的耦合。这在一个IGBT变频器中作为按本发明的模块而实现的中间电路电容相对于已知的解决方案来说更为价廉，因为取消了以下成本部分退耦电容器，作为电容器组支架的金属框架，用于将电容器低感应连接成中间电路组的带状导线、电容器组至IGBT面板的低感应输入管路和一部分装配成本。尤其有利的是具有一个插接接点的模块的实施方式，见图4C，这样使装配成本进一步降低。
图6A举例表示了在一个按照本发明的外壳里的电容器C的低感应接线。按照本发明电容器C的一个极与多个接线92或者92’电连接。外接线92设计成具有孔的紧固压板的形式。
图6B是从下面看的图6A示意示出模块的示意图。在基底板的底面上设有多个第五凹处104。因此使模块更轻并在制造基底板时使材料成本更低。
在基底板1上固定了一个角形托架100，它通过这里未示出的紧固元件与基底板1的插入件连接。在角形托架100里设有孔100a，通过这些孔可以使元器件例如固定在一个钢板框里。
图6C是具有按图6B所示基底板的模块的一个正面的侧视示意图。模块布置在一个IGBT模块的汇流排上并借助于紧固元件100固定在其上面。外接线92’在这里设计成如同按图4C的外接点。汇流排具有装于其上面的电容器模块，它们借助于绝缘的支承元件93a与IGBT模块的冷却物体间隔开。
在图7A和7B中介绍了按照本发明的模块的另一个实施例，它适合于装配在两个平行的装配平面里。模块的外壳具有两个优选为基本同样的由一种纤维复合材料制成的塑料基底板1’，1d和一个外罩2d。外壳的外罩2d是一个矩形管子，它两边都由各自一个塑料基底板1’，1d封闭住。
外罩2d的材料优选为金属，但也可以是一种塑料或者一种涂覆有塑料的金属。
外接点92布置在第一(下面的)安装平面里。外接点92”布置在第二(上面的)安装平面里。
图7A中用点划线表示了第一塑料基底板1’的接线92或者电接线92”配属于第二塑料基底板1d。外接点92布置在第一(下面的)安装平面里。外接点92”布置在第二(上面的)安装平面里。两个塑料基底板1和1d优选设计成基本相同。
外接点92在图6B中设计成紧固压板。但也可以将外接点设计成夹子形式，如图4C。在图8A中表示了介绍了外接点结构的另外一种方案。外接点92和92’沿着一个轴线布置并设计成螺旋接线的形式。外接点92此处布置在凹处104里。
图8C是按图8A和8B的模块的侧视示意图。
在顶盖2的上面设有紧固装置103。紧固装置103(例如焊接螺栓)可以例如通过焊接设于外壳顶盖上。一个角形托架101借助于紧固装置103而固定在顶盖2的上面。另一个角形托架100与基底板1连接。角形托架100和101用于将模块例如固定在一个钢板柜里。
在本发明的这种变型方案中没有使用通孔93或者说其是盲孔。
大功率元器件的极在模块的多个外接点上的连接具有以下优点这保证了具有外线路的模块的一种低感应布线。
在图9A和9B中介绍了一种具有一个大功率电容器C和四个外接线92，92’的模块的另一种有利的低感应布线，其中每个外接线设计成大面积的并适合于借助两个螺钉而固定在一个外汇流排上。
在图10A至10C中表示了另一种模块，它具有螺旋接线形式的外接点92。外接点92布置在第一安装平面里，而外接点92”则布置在第二安装平面里。与各自的电容器接线接通的外接点92(或92”)优点布置在同一个安装平面里。
在图11A至11C中表示了另一种有利的按照本发明的模块，它连接于一个同样的模块上。电容器C安装在第一模块的基底板1上。电容器C’布置在第二模块的基底板1’上。每个模块具有一个侧面布置在基底板1上的接点元件105。两个模块的接点元件相互面对并这样布置，使其对应的孔上下叠置。这两个接点元件105借助于紧固螺栓相互连接。
接点元件105是一种具有+/-接线的带状导线，通过该带状导线使电容器C和C’低电感地并联接线。电容器模块的一种这样的连接的优点在于模块之间的电连接的组成部分集成在各自模块里并因此在模块之间的交接区上就可以不用外部的电流传导。一种这样的电容器组尤其适合应用在至IGBT变频器的交接区上并且对于抗振动的中间电路电容来说是一种经济的解决方案。
在图12A至12B中介绍了本发明的另一种实施方式。模块的外接点此处设计成一种所谓断路器闸刀的形式。这样接通的特点在于特别低的固有电感，同时在于高的载流性能。
断路器闸刀具有断路器闸刀接点107和108，它们分别设计成一个角形元件，这种元件具有孔用来装入紧固元件107a和108a。断路器闸刀接点107和108借助于紧固元件107a和108a固定在基底板1上。
此处看不到的电容器接线通过每个极六个螺栓与断路器闸刀的接线107或108接通。在两个断路器闸刀接点107和108之间设有一个分隔壁106，它由一种电绝缘材料制成。模块可以借助于角形托架100固定在外部的电流导线上。
只是用少数实施例表示了发明，但本发明并不局限于此。
本发明的所有方面和特征都可以任意地相互组合以及用其它本身就已知的措施，例如用于紧固组件的措施或者用于设计引线元件和接点元件的措施而相互组合起来。
对于具有高名义电压的模块来说外壳顶盖2或者按图7B的外壳2d可由塑料制成。
规定，该这按照权利要求26所述的用于大功率元器件的外壳可以包含有前面的权利要求的特征。在只有一个安装平面的模块里所描述的组件原则上也可以用在具有两个安装平面的模块里，其中顶盖并不设计成金属顶盖，而是一个金属外罩。
在外壳里可以布置作为大功率元器件的三相电抗器。
在顶盖2里，优选在至少一个顶盖壁里可以设有至少一个开孔用于固定大功率元器件。
附图标记列表1基底板 93a 支承元件1’，1d 塑料基底板 94 用于夹持接触弹簧92c的绝缘框2顶盖95 密封元件2d 外罩95a 填料8浸渍孔 96 插头外壳10 在基底电路板和插入件部 99 紧固元件(螺栓)位里的凹处18 第一凹处100 角形托架18a 在基底板里的第三凹处100a孔18b 填料101 角形托架18c 紧固元件(插入件)103 设于顶盖里的紧固元件19 在基底板里用于沉入螺栓 104 基底板里的第五种凹处99的第二凹处20 空腔105 接点元件21 紧固压板106 绝缘分隔壁22 在紧固压板21里的孔 107 断路器闸刀接点90 汇流排 107a紧固元件90a 汇流排90的绝缘体108 断路器闸刀接点91 插头108a紧固元件92 外接点 109 位于紧固压板21里的孔22对面的基底板的紧固部位92a 大功率元器件的电接线110 用于接纳大功率元器件的在基底板里的第四凹处92b 紧固元件(螺钉) 111 卡住元件92c 接触弹簧C 电容器93 通孔
权利要求
1.用于大功率电气元器件的外壳，-具有一个由一种纤维复合材料制成的基底板(1)，这种纤维复合材料包含一部分加强玻璃纤维，还具有至少一个与基底板固定连接的顶盖(2)，-其中选择加强玻璃纤维在纤维复合材料中的分额，使其热的线膨胀系数与顶盖的材料的热的线膨胀系数从数量上来说最大偏差30％。
2.按权利要求1所述的外壳，其中纤维复合材料的热的线膨胀系数与顶盖的材料的热的线膨胀系数从数量上说最大偏差20％。
3.按权利要求1所述的外壳，其中纤维复合材料的线膨胀系数与顶盖的材料的热的线膨胀系数的偏差从数量上说最大约10％。
4.按权利要求1至3所述的外壳，其中加强玻璃纤维的重量分额在50％和90％之间。
5.按权利要求4所述的外壳，其中加强玻璃纤维的重量分额在60％和75％之间。
6.按权利要求1至5所述的外壳，其中顶盖(2)由金属制成。
7.按权利要求1至6所述的外壳，其中顶盖(2)与基底板在至少一个部位里封闭住。
8.按权利要求1至7中之一所述的外壳，其中顶盖(2)伸入到第一凹处(18)里。
9.按权利要求1至8所述的外壳，其中在顶盖上在基底板(1)的侧面上设有紧固压板(21)，它们分别具有至少一个孔(22)；其中基底板(1)具有开孔；其中设有紧固元件(99)，它们使基底板(1)的开孔与紧接压板(21)的对应孔(22)连接起来。
10.按权利要求1至9所述的外壳，其中在基底板(1)里设有至少一个第四凹处(110)用于接收大功率元器件。
11.按权利要求1至10中之一所述的外壳，其中在基底板(1)的至少一个侧壁里装入套筒形式的插入件(18c)用于接收紧固元件，其中套筒的轴线平行于基底板(1)的底面，其中基底板(1)的侧壁在套筒部位里垂直于其底面。
12.按权利要求1至11所述的外壳，其中在基底板(1)里设有通孔(93)用于接收在外壳的里面和外面之间的电气引线。
13.按权利要求1至12中之一所述的外壳，其中在基底板(1)里在中间部位里设有一个第四凹处(110)用于接收大功率元器件。
14.按权利要求1至13中之一所述的外壳，其中在至少一个顶盖壁里设有至少一个孔用于固定大功率元器件。
15.按权利要求1至14所述的外壳，其中在顶盖(2)的一个侧壁或正面壁里设有至少一个浸渍孔(8)。
16.用于大功率元器件的外壳，-它具有两个平行的安装平面，-包含有两个对应于安装平面的由一种纤维复合材料制成的塑料基底板(1’，1d)和一个布置在塑料基底板之间并固定与之连接的外罩(2d)，-其中在每个塑料基底板(1’，1d)里设有通孔(93)用于安装电引线；-其中加强玻璃纤维在每个塑料基板(1’，1d)里的分额这样来调定，使塑料基底板的线膨胀系数从数量上来说与顶盖(2)的线膨胀系数偏差β＜30％。
17.具有一个按权利要求1至16中之一所述外壳的模块，其中电容器(C)固定在外壳里。
18.按权利要求17所述的外壳，其中三相电抗器固定在外壳里。
19.按权利要求17或18所述的模块，其中设计有通孔(93)用于安装扁平带状导线的电引线。
20.按权利要求17至19中之一所述的模块，其中设有外接点(92)，其形式为插头夹子、紧固压板、断路器闸刀或者螺栓。
21.按权利要求17至20中之一所述的模块，其中每个电容器的电接线(92a)与模块的多个外接点(92)接通。
全文摘要
本发明涉及一种用于大功率元器件的、尤其是大功率电容器的外壳。本发明的构思是设计提出一种外壳，它具有一个由适合的电绝缘材料制成的基底板和一个优选为金属的顶盖，其中基底板和顶盖的热的线膨胀系数相互匹配。这种匹配按照本发明通过设定在纤维复合材料中的玻璃纤维的分额来达到。
文档编号H01G2/00GK1930646SQ200580007006
公开日2007年3月14日 申请日期2005年2月18日 优先权日2004年3月4日
发明者H·韦特, L·伯格, W·许布谢尔 申请人:埃普科斯股份有限公司