专利名称：电力部件盒、电力部件、电力部件组件以及组装方法
技术领域：
本发明涉及电力部件盒(magazine)、用于该盒的电力部件、盒与电 力部件的组件以及组装方法。具体——但不是排他地——而言，本发明涉 及模块化整流系统，该系统使得要求的整流器组件能够容易地由小范围内 的标准模块化部件构建而成。
背景技术：
在许多电力应用中，存在提供电力部件的组件以提供所需要的容量的 需要。典型地，*没置一个或一个以上的容纳多个电力部件——例如整流器 ;漠块一一的盒。典型地，某个范围内的具有不同电力处理容量的电路部件 被设置为具有不同的形状因数。这意味着盒必须4皮制造为专门用于所用的 电力模块。另外，对于各个模块的连接器典型地被专门布线为供给对于特 定应用的线路。
这需要被维护部件的大库存并使得组装时间耗时良多且昂贵。
可能希望提供小范围的才莫块化部件，可由这些才莫块化部件构建出所有
需要的組件，且其使得对于特定应用的布线能够容易地实现。还可能希望
提*计对电力部件被插入不正确盒的保护。
本发明的目的在于提供一种满足这些需要或至少向公众提供有用选择
的解决方案。
发明内容
根据笫一实施形态，提供了一种电力部件盒，其具有用于容纳多个部 件的多个机架(bay)以及用于各个机架的、用于在部件和与盒相关联的电 力线之间提供电气连接的连接器，其中，连接器可相对于盒移动，以便与
5部件连接，从而提供第一位置上的三相接口以及第二位置上的单相接口 。
连接器可在第一与第二位置之间上下移动。这可通过将连接器固定到
可上下移动的电力部件盒的后面板来实现。
根据另一实施形态，提供了一种电力部件盒，其具有用于容纳多个部
件的多个机架以及用于各个机架的、用于在部件和与盒相关联的电力线之
间提供电气连接的连接器，其中，各个连接器包含第一AC端子，且每第三 个第一 AC端子净皮连接到相应的电力线。
各个连接器可包含第二AC端子，且各个第二AC端子的每第三个连接 器可被连接到相应的电力线。各个连接器还可包含连接到共用的地线的地 端子。
根据另一实施形态，提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；以及
b. 将所有电力线连接到共用的单相AC供给线。
还提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；以及
b. 将电力线连接到三个相应的三相AC供给线。
还提供了一种組装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；以及
b. 将两个电力线连接到两个相应的AC供给线。
还提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；
b. 将连接到第一端子的所有电力线连接到第一单相AC供给线，并将 连接到第二端子的所有电力线连接到第二单相AC供给线。
还提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；
b. 将连接到第一端子的所有电力线连接到第一单相AC供给线，并将 连接到第二端子的所有电力线连接到第二中性供给线。
还提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如上所述的电力部件盒；以及
b. 将电力线连接到三个相应的三相AC供给线。 连接到各个连接器的各个第一 AC端子的电力线优选为连接到与各个
连接器的第二 AC端子不同的三相AC电力供给线。 还提供了一种组装电力部件盒的方法，其包含
a. 提供如上所述的电力部件盒；以及
b. 将各个连接器的第一端子的电力线连接到三个相应的三相AC供给 线；以及
c. 将各个连接器的第二端子的电力线连接到中性供给线。 还提供了一种电力部件组件，其包含
a. 电力部件盒，其具有多个机架，各个机架具有恒定的形状因数，以
及
b. 多个电力部件模块，至少一个具有不同的尺寸，适用于容纳在机架
中，
其中，所有电力部件模块的尺寸为机架形状因数的倍数。 在部件宽度上，倍数优选为1. 75英寸的整数倍，盒优选为具有10个 机架。
还提供了具有不同额定功率和不同形状因数的电力部件系列，其中， 各个电力部件的形状因数配合在标准形状因数的倍数内，各个电力部件具 有使得#到标准互补(complementary )连接器的接合成为可能的连接器。 所述电力部件系列优选为包含单相和三相电力部件，其中，各个单相电力 部件的端子具有与各个单相电力部件的第一关系，各个三相电力部件的端 子具有与各个三相电力部件的不同于第一关系的第二关系。
还提供了 一种组装电源的方法，该电源包含具有可在第 一或第二位置 固定的后连接器板的部件盒以及多个电力部件，该方法包含以下步骤
a. 取决于电源是单相还是三相电源，将连接器板固定在第一或第二位 置；以及
b. 将电力部件插入部件盒的机架。
附图并入说明书并构成说明书的一部分，其示出了本发明的实施例并 与上面给出的对本发明的一般介绍以及下面给出的对实施例的详细介绍一 起用于阐释本发明的原理。
图1示出了根据一实施例的电力部件盒的原理性前视图2示出了在插入小的电力部件的情况下的图l的盒；
图3示出了在插入大的电力部件的情况下的图l的盒；
图4示出了电力部件盒的一种实现的顶后侧透^L图5示出了图4所示的电力部件盒的连接器的透视图6示出了电力部件盒的后透视图，其示出了 PCD边缘连接器接口；
以及
图7-15示出了图4与5所示的电力部件盒的可能的布线构造。
具体实施例方式
图1示出了才艮据一实施例的电力部件盒的原理图。盒l具有在各机架 的后部有着连接器3的多个机架2。不存在机架之间的分隔器，因此部件 可占据多个机架。各个机架2具有高度h和宽度w的恒定形状因数。各个 机架的宽度w优选为1.75英寸，各个机架的高度优选为5.25英寸。
用于盒的电力部件被设计为各个机架的形状因数的倍数。图2示出了 多个电力部件，其采用了各自占据一个机架的较低电力整流器模块4以及 也占据一个机架的监M块5的形式。在这种情况下，各个整流器模块4 被连接到各个机架的相关联的连接器3。图3示出了各自占据两个机架的 高电力整流器模块6。在这种情况下，各个整流器模块6被连接到其占据
的两个机架的连接器。
图4示出了电力部件8占据一个机架的电力部件盒7的透视图。图5
所示连接器9的形式的连接器被设置在各个机架的后部。各个连接器9具 有DC端子lO和ll,其连接到DC母线U与13。各个连接器9也具有地端子14以及AC端子15与16。
盒7包含在各端固定到侧壁18与19的后面板17。图5所示形式的连 接器在各个机架的后部被固定到后面板17。各电力部件8包含PCB边缘连 接器21，其与设置在连接器9的前表面20的对应触点(contact)接合。 各个PCB边缘连接器21优选为是双侧的，并与各连接器9的相对的触点对 接合。这减小了各个连接所承载的负载，并提供了故障情况下的冗余。端 子22提供了电力部件与监视或控制模块之间的串联连接，使得电力部件的 状态和性能可得到监视和控制。
根据优选实施例，用于单相实施例的PCB边缘连接器21相对于三相实 施例的PCB边缘连接器的位置较高或较低。这是为了防止三相电力部件被 插入被配置为用于单相运行的盒或反之。根据优选实施例，盒可在构造上 被配置为有选择地将连接器9引入升高或降低的构造。盒的侧壁18和19 以及后面板17优选为具有在升高或降低的构造中使得紧固器能够将后面 板固定到侧壁18和19的开口 (aperture)。因此，简单地通过选择紧固 开口以便将后面板17相对于侧壁18和19定位在升高或降低的位置，盒可
被构建为特别用于三相或单相运行。
现在参照图7-15，将介绍对于各个连接器的AC端子(即图5的l4、 15、 16上的端子)的可能的布线构造。图7和8公开了适用于小和大的单 相电力部件的单相布线构造。在下面所介绍的所有实施例中，使用共用的 布线系统。每第三个较低AC端子(图5中的端子l6)被连接到相应的电 力线23、 24或25，如图所示。类似地，每第三个中间AC端子(图5中的 10或15)被连接到相应的电力线26、 27或28。所有较高AC端子(图5 中的14)通过地线29互联。这些连接可在盒被組装时或在运送部件之前 做出。
图7示出了适用于低电力单相电力部件46的布线构造。在此构造中， 电力线26、 27和28均被连接到中性线30，而电力线23、 24和25被连接 到AC相供给线31。因此，如果电力线23-29预先被连接，于是，组装盒 的人简单地需要将电力线26-28连接到中性线30，将电力线23-25连接到AC供给线31,将地线29连接到地供给线32。
图8示出了同样的布线构造。然而，在这种情况下，高电力的电力部 件46已被安装，因此仅仅将每隔一个连接器连接到AC供给线(如浅色点 所示)。将会明了，如不需要中性连接，则不需要到中间AC端子(即经由 电力线26-28 )的连接。
图9示出了两相实施例，其中，AC电力线26-28被连接到第一 AC供 给线33， AC电力线23-25被连接到第二 AC供给线34。地线29被连接到 地供给线35 (其也被连接到中性供给线)。这种布置允许AC相被供给到 各个低电力的电力部件47。图10示出了对于高电力的电力部件48的类似 的布线构造(即浅色点示出了构成到电力部件的连接的AC端子)。
图11示出了对于三相供给到单相低电力的电力部件49的布线构造。 在这种情况下，各个电力线26-28被连接到相应的三相AC供给线36-38。 类似地，各个电力线23-25被连接到相应的三相AC供电线36-38。地电力 线29被连接到地供给线39。应当注意，各连接器的AC端子被连接到不同 的AC供给线36-38。图12示出了同样的布线构造，但具有安装的高电力 单相AC电力部件50 (浅色点示出了没有被连接到电力部件的AC端子)。
图13示出了对于三相电力部件51的布线构造。该布线构造与图11 和12所示的相同。然而，将会明了，在这种实施方式中，三相经由两个连 接器被供到各个电力部件。因此，可对所有三相电力供给使用共用的布线 布置。
图14示出了来自要求中性与地连接的三相电源的单相低电力的电力 部件52的布线布置。在这种情况下，电力线26-28被连接到中性供给线 40，地线29附属于地供给线41，三相供给线42-44分别连接到电力线 23-25。在这种布置中，各电力部件接收相、中性和地供给。布线布置与图 15中的相同，除了高电力单相电力部件53已净皮插入盒以外(浅色点示出 了没有连接到电力部件的AC端子)。
因此，提供了一种能用于低电力单相、高电力单相和三相的电力部件 的电力部件盒。电力部件的模块化系列为标准形状因数的倍数，其允许使
10用标准盒。可使用共用的布线系统，使得到供给线的简单连接能对于单相、 两相或三相应用对盒进行配置。对电力部件盒的后面板提供两种构造使得 连接器能被升高或降低，提供针对单相电力部件被插入三相盒或反之的保 护。
尽管通过对本发明的实施例的介绍示出了本发明，尽管详细介绍了实 施例，其不是为了将所附权利要求的范围局限或限制在这些细节上。本领 域技术人员可容易地想到其他的优点和修改。因此，本发明在其更为宽广
的实施形态上不限于特定细节、示例性i殳备和方法以及所示出和介绍的示 例性实例。因此，在不脱离发明人的一般发明构思的精神或范围的情况下 可做出对这些细节的修改。
权利要求
1. 一种电力部件盒，其具有用于容纳多个部件的多个机架以及用于各个机架的、用于在部件和与盒相关联的电力线之间提供电气连接的连接器，其中，连接器可相对于盒移动，以便与部件连接，从而在第一位置上提供三相接口以及在第二位置上提供单相接口。
2. 根据权利要求l的电力部件盒，其中，连接器可在第一与第二位置 之间上下移动。
3. 根据权利要求2的电力部件盒，其中，连接器被固定到可上下移动 的面板。
4. 根据权利要求3的电力部件盒，其中，面板为电力部件盒的后面板。
5. 根据权利要求4的电力部件盒，其中，盒的板和侧壁具有开口，以 便使得板能在第 一或第二位置被固定到侧壁。
6. —种电力部件盒，其具有用于容纳多个部件的多个机架以及用于各 个机架的、用于在部件和与盒相关联的电力线之间提供电气连接的连接器， 其中，各个连接器包含第一 AC端子，且每第三个笫一 AC端子,皮连接到相应的电力线。
7. 根据权利要求6的电力部件盒，其中，各个连接器具有第二AC端 子，且各个第二 AC端子的每第三个连接器被连接到相应的电力线。
8. 根据权利要求6或7的电力部件盒，其中，各个连接器具有连接到 共用的地线的地端子。
9. 一种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求6所述的电力部件盒；以及b. 将所有电力线连接到共用的单相AC供给线。
10. —种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求6所述的电力部件盒；以及b. 将电力线连接到三个相应的三相AC供给线。
11. 一种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求6所述的电力部件盒；以及b. 将两个电力线连接到两个相应的AC供给线。
12. —种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求7所迷的电力部件盒；b. 将连接到第一端子的所有电力线连接到第一单相AC供给线，并将 连接到第二端子的所有电力线连接到第二单相AC供给线。
13. —种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求7所迷的电力部件盒；b. 将连接到第一端子的所有电力线连接到第一单相AC供给线，并将 连接到笫二端子的所有电力线连接到第二中性供给线。
14. 一种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求7所述的电力部件盒；以及b. 将电力线连接到三个相应的三相AC供给线。
15. 根据权利要求14的方法，其中，连接到各个连接器的各个第一 AC端子的电力线4皮连接到与各个连接器的第二 AC端子不同的三相AC电力 供给线。
16. —种组装电力部件盒的方法，其包含a. 提供如权利要求7所述的电力部件盒；以及b. 将各个连接器的第一端子的电力线连接到三个相应的三相AC供给 线；以及c. 将各个连接器的第二端子的电力线连接到中性供给线。
17. —种电力部件组件，其包含a. 电力部件盒，其具有多个机架，各个机架具有恒定的形状因数，以及b. 多个电力部件模块，至少一个具有不同的尺寸，适用于容纳在机架中，其中，所有电力部件模块的尺寸为机架形状因数的倍数。
18. 根据权利要求17的电力部件組件，其中，倍数为整数倍。
19. 根据权利要求18的电力部件组件，其中，在部件宽度上，倍数为 1.75英寸的倍数。
20. 根据权利要求17-19中任意一项的电力部件组件，其中，盒具有 IO个机架。
21. —种具有不同额定功率和不同形状因数的电力部件系列，其中， 各个电力部件的形状因数配合在标准形状因数的倍数内，各个电力部件具 有使得到标准互补连接器的接合成为可能的连接器。
22. 根据权利要求21的电力部件系列，其包含单相与三相电力部件， 其中，各个单相电力部件的端子具有与各个单相电力部件的第一关系，各 个三相电力部件的端子具有与各个三相电力部件的不同于第一关系的第二 关系。
23. 根据权利要求22的电力部件系列，其中，端子具有不同的垂直关系。
24. 根据权利要求22或23的电力部件系列，其中，各电力部件的端 子被设置在PCB边缘连接器上。
25. —种组装电源的方法，其包含具有可在第一或第二位置固定的后 连接器板的部件盒以及多个电力部件，该方法包含以下步骤a. 取决于电源是单相还是三相电源，将连接器板固定在第一或第二位 置；以及b. 将电力部件插入部件盒的机架。
全文摘要
电力部件盒以及用于盒的电力部件使用共用的形状因数，使得一个盒能够容纳具有不同容量的一定范围的电力部件。使用在组装过程中简化盒的布线的布线系统。盒的构造提供了针对将不正确的电力部件插入盒的保护。
文档编号H02B1/21GK101479901SQ200780024583
公开日2009年7月8日 申请日期2007年5月17日 优先权日2006年6月28日
发明者M·J·哈里森 申请人:伊顿动力品质公司