ELEKTRISCHER BREMSWIDERSTANDVORRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine BremswiderStandvorrichtung zur Absorption von im generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine erzeugter elektrischer Energie .

Bei rotierenden elektrischen Maschinen können gewollt oder ungewollt Betriebszustände auftreten, bei denen die elektri sche Maschine motorisch keine Last antreibt, sondern selbst mittels externer Energiezufuhr angetrieben wird . Dies kann dazu führen, dass die elektrische Maschine zumindest zeitwei se generatorisch betrieben wird und demzufolge elektrische Energie erzeugt, welche in das elektrische Netz zurückge speist werden kann oder anderweitig einem elektrischen Ver braucher zugeführt werden muss .

Ebenso wird beim Abbremsen der elektrischen Maschine, welche beispielsweise als Fahrantriebe in elektrisch betriebenen Fahrzeugen zum Einsatz kommen, während des Bremsvorganges elektrische Energie erzeugt, welche zu diesem Zeitpunkt ver braucht oder zumindest gespeichert werden muss .

Im industriellen Umfeld werden elektrische Maschinen im All gemeinen mittels eines elektrischen Umrichters, beispielswei se mittels eines Frequenzumrichters , an einem elektrischen Netz betrieben . U.a. auch aus Kostengründen können viele die ser elektrischen Umrichter ihre auch als Bremsenergie be- zeichnete, generatorisch erzeugte elektrische Energie meist bauartbedingt nicht in das elektrische Netz zurückspeisen o- der das elektrische Netz bzw . Speichermedien können die so erzeugt elektrische Energie zumindest zeitweise nicht aufneh men .

Eine bekannte Möglichkeit, diese elektrische Energie als elektrischer Verbraucher eines AntriebsSystems umgehend auf zunehmen, beispielsweise in Wärmeenergie umzusetzen, und die- se Wärmeenergie an die Umwelt abzuführen, bietet der Einsatz von Bremswiderständen .

Bei einem AntriebsSystem, welches beispielsweise als elektri schen Umrichter einen Frequenzumrichter mit Gleichspannungs- zwischenkreis aufweist, kann ein rückspeisfähiger Wechsel richter des Frequenzumrichters beim Bremsvorgang die Brem senergie in einem ersten Schritt in den Gleichspannungszwi schenkreis zurückspeisen .

Da der Gleichspannungszwischenkreis auch trotz seiner meist systemimmanent vorhandenen Gleichspannungszwischenkreiskapa- zitäten nicht unbeschränkt zur Aufnahme der Bremsenergie ge eignet ist, kann diese Bremsenergie - falls es der Gleich richter des Frequenzumrichters an der Einspeiseseite zum elektrischen Netz hin zulässt - ins elektrische Netz rückge speist werden, wozu j edoch beispielsweise ein netzgeführter Dioden-Gleichrichter im Allgemeinen nicht in der Lage ist .

Im Bedarfsfall kann nun ein Bremswiderstand im Gleichspan- nungszwischenkreis zugeschaltet werden, um die überschüssige Bremsenergie derart zu verbrauchen, dass negative Auswirkun gen in Form von Spannungsüberhöhungen und dem Auftreten unzu lässig hoher Ströme die Betriebssicherheit des elektrischen Umrichters nicht gefährden .

Als passive Elemente können derartige Bremswiderstände ver gleichsweise Servicefreundlich betrieben werden und müssen in der Regel nicht gewartet werden .

Heutige Bremswiderstände (ab einer Dauerleistung von ca. 2 OW) werden j edoch meist aufwändig gefertigt bzw . montiert, wobei der eigentliche Widerstand oft als Drahtwickel ausgeführt ist, welcher mittels Zement vergossen wird, ferner auch durch ein Metallgehäuse mechanisch und elektrisch isoliert wird und dessen elektrische Anschlüsse in Form von AnSchlusskabeln ausgeführt sind . Wider Erwarten ist demnach insbesondere auch eine automati sierte Fertigung/Montage derartiger Bremswiderstände kosten intensiv, abgesehen auch noch von den Materialkosten der Ein zelelemente des Bremswiderstandes, so dass dieser Umstand den bereits beschriebenen Vorteil des Einsatzes des Bremswider standes als passives Bauelemente bei einer Verwendung in hö heren Leistungsklassen elektrischer Umrichter teilweise er heblich schmälert .

Die DE 103 37 107 Al offenbart einen Elektromotor mit Gehäu seteil aus Aluminium, wobei ein Bremswiderstand in Schicht technik im Siebdruckverfahren an der Innenseite des Gehäuse teils aufgebracht ist . Bei der Herstellung mittels des Sieb druckverfahrens ist die Druckpaste derart auf das Gehäuseteil aufgebracht, dass der daraus erzeugte Bremswiderstand zusam men mit dem Gehäuseteil eine hohe Wärmekapazität aufweist . Zwischen dem Gehäuseteil und dem Bremswiderstand ist ferner eine Komponente zur elektrischen Isolierung vorgesehen, wel che zur elektrischen Isolierung mittels Oberflächenbehandlung des Gehäuseteils hergestellt ist .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremswi derstandsvorrichtung vorzuschlagen, welche aufwandsarm herge stellt werden kann, kostengünstige Einzelkomponenten aufweist und ohne größere technische Anpassung an bzw . in bestehende Aufbauten elektrischer Umrichter bzw . Antriebssysteme sowohl aus funktionaler wie auch aus bauraumbedingter Sicht integ rierbar ist .

Die Aufgabe wird durch eine BremswiderStandvorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst . Ferner wird die Aufgabe durch einen elektrischen Umrichter nach Anspruch 12 gelöst .

Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass derzeit am Markt befindliche Bremswiderstände allein durch deren Aufbau und deren verwendete Materialien einer seits eine eher kostenintensive Herstellung erfordern und an- dererseits deren räumliche Ausbildung, sowie deren mechani sche und elektrische Anbindung, nicht mehr effizient genug für beispielsweise den Masseneinsatz in elektrischen Umrich tern sind . Dies führte zu Überlegungen, insbesondere für Bremswiderstände höherer Leistungsklassen, eine neue Aufbau struktur in Verbindung mit entsprechenden Materialausprägun- gen bzw . Materialanwendungen zu entwerfen und dafür geeignete Herstellungstechnologien vorzusehen .

Für die Lösung der Aufgabe wird eine Bremswiderstandvorrich- tung zur Absorption von im generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine erzeugter elektrischer Energie vorge schlagen, umfassend ein Keramiksubstrat, eine elektrische Wi derstandschicht und einen ersten und einen zweiten elektri schen Anschluss an der elektrischen Widerstandschicht, wobei die elektrische Widerstandschicht mit dem Keramiksubstrat als Träger unmittelbar oder über ein Verbindungsmaterial mecha nisch verbunden ist, wobei die elektrische Widerstandschicht elektrische Teilwiderstandschichten mit j eweils einem ersten elektrischen TeilanSchluss und einem zweiten elektrischen TeilanSchluss aufweist, wobei die elektrischen Teilwider standschichten untereinander mittels elektrischer Verbin dungsleiter elektrisch verbunden sind und wobei die elektri schen Teilwiderstandschichten der elektrischen Widerstand schicht in Form einer Matrix angeordnet sind .

In besonders vorteilhafter Weise wird mit dem Aufbringen der elektrischen Widerstandschicht auf das Keramiksubstrat im Ge gensatz zu bekannten BremswiderStands _V orrichtungen - ein Wi derstandsdraht mit Zementverguss - eine räumlich platzsparen dere Lösung offenbart .

Die elektrische Widerstandschicht ist hier insbesondere für eine andauernde Belastung mit einer elektrischen Leistung von mindestens 2 OW und für eine Belastung über eine Zeitspanne von bis zu 10 Oms mit einer elektrischen Leistung von mindes tens 1 , 2kW ausgelegt . Die mechanische Verbindung zwischen der elektrischen Wider standschicht und dem Keramiksubstrat kann wie beschrieben vorteilhaft sowohl unmittelbar wie auch über ein Verbindungs material erfolgen . Das Verbindungsmaterial kann dabei , neben einer mechanisch stabilisierenden, also festigenden Wirkung der mechanischen Verbindung, weitere Eigenschaften aufweisen, so zum Beispiel eine elektrisch isolierende Wirkung und auch eine Wirkung für eine verbesserte thermische Abführung der durch die elektrische Widerstandschicht im Betrieb erzeugten Wärmeenergie . Das Verbindungsmaterial kann dabei auch in Form einer Leiterplatte mit bekanntem Leiterplattenmaterial , wie zum Beispiel Kunststoff, ausgeführt sein .

Die mehrteilige Ausprägung der elektrischen Widerstandschicht in Form einer Matrix erlaubt schon während der Herstellung eine einfache und vorgefertigte Einstellung des Gesamt- Widerstandswertes der elektrischen Widerstandschicht .

Der Gesamt-WiderStandswert der elektrischen Widerstands schicht kann auch nach Herstellung der elektrischen Wider- standschicht sowohl vom Hersteller wie auch vom Anwender an die Einsatzbedingungen der BremswiderStandvorrichtung ange passt werden, indem einzelne elektrische Teilwiderstand schichten elektrisch von der elektrischen WiderStandsSchicht abgetrennt oder mit der elektrischen WiderStandsSchicht ver bunden werden .

Während des Betriebes kann es insbesondere bei häufigem Be trieb der BremswiderStandvorrichtung an der Leistungsgrenze der elektrischen Widerstandschicht durchaus zu einem Ausfa11 einzelner elektrischer Teilwiderstandschichten kommen, wobei in besonders vorteilhafter Weise die Funktionalität der

BremswiderStandvorrichtung durch die noch intakt verbleiben den, elektrischen Teilwiderstandschichten schon bei der Her stellung der BremswiderStandvorrichtung bis zu einer vorbe stimmten prozentualen Ausfallgrenze garantiert und im späte ren Betrieb auch sichergestellt werden kann . Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Bremswiderstandvorrich tung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei einer ersten vorteilhaften Ausgestaltungsform der erfin dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist die elektrische Widerstandschicht mittels Druckverfahren auf dem Keramiksub strat aufgedruckt .

Die elektrische Widerstandschicht mittels Druckverfahren, insbesondere 3D-Druckverfahren, aufzubringen, ermöglicht Druckverfahren für die Aufbringung der elektrischen Wider standschicht auf das Keramiksubstrat, welche mit wenig Auf wand für die Herstellung der BremswiderStands _V orrichtung au tomatisierbar sind .

Die Aufbringung der elektrischen Verbindungsleiter auf dem Keramiksubstrat für deren mechanische Verbindung mit dem Ke ramiksubstrat ist dabei gleichzusetzen mit der Aufbringung der elektrischen Widerstandschicht für deren mechanische Ver bindung mit dem Keramiksubstrat - umfassend die elektrischen Teilwiderstandschichten der elektrischen Widerstandschicht - , durchgeführt j eweils mittels des Druckverfahrens .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist zumindest ei ner der elektrischen Verbindungsleiter von zumindest einer der elektrischen Teilwiderstandschichten an zumindest einem der elektrischen TeilanSchlüsse dieser elektrischen Teilwi derstandschicht durch eine Verbindungsleiter-Verödung

elektrisch getrennt .

Mittels der Verbindungsleiter-Verödung kann auf vorteilhaft einfache und schnelle Weise der Gesamt-WiderStandswert für die BremswiderStandvorrichtung der elektrischen Widerstand schicht feingranular sowohl herstellungsspezifisch automati siert eingestellt und/oder anwenderspezifisch angepasst wer den . Die Verbindungsleiter-Verödung kann durch mehrere Herstel lungs-Technologien realisiert werden, wobei das Ätzen, das Lasern, das Fräsen oder das Freilassen der Verödungsstelle während des Druckvorganges besonders effizient sind .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung sind eine oder mehrere der elektrischen Teilwiderstandschichten durch eine Teilwiderstandschicht-Verödung von der elektrischen Wider standschicht herausgelöst .

Mittels der Teilwiderstandschicht-Verödung kann ebenso auf vorteilhaft einfache und schnelle Weise der Gesamt- WiderStandswert für die BremswiderStandvorrichtung der elektrischen Widerstandschicht feingranular sowohl herstel- lungsspezifisch automatisiert eingestellt und/oder anwender spezifisch angepasst werden .

Die TeilwiderStandsSchicht-Verödung kann auch hier durch meh rere Herstellungs-Technologien realisiert werden, wobei das Ätzen, das Lasern, das Fräsen oder das Freilassen der Stellen der TeilwiderStandsSchicht-Verödung während des Druckvorgan ges besonders effizient sind .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist die elektri sche Widerstandschicht mittels Wärmezufuhr zumindest teilwei se auf dem Keramiksubstrat gebrannt .

Das Brennen, welches auch im Sinne von Backen oder ähnlichen mit Wärmezufuhr verbundenen Technologien zu verstehen ist, hat den Vorteil , dass die mechanische aber auch die elektri sche Struktur der insbesondere elektrischen Widerstandschicht aber z.T. auch der elektrischen Anschlüsse und der Verbin dungsleiter der elektrischen Widerstandschicht verbesserbar ist . Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung sind der erste und der zweite elektrische Anschluss der elektrischen Widerstand schicht mit dem Keramiksubstrat als Träger unmittelbar oder über ein weiteres Verbindungsmaterial mechanisch verbunden und sind mittels Druckverfahren auf dem Keramiksubstrat auf- gedruckt .

Mittels des Aufdruckens der elektrischen Anschlüsse der elektrischen Widerstandschicht kann das Druckverfahren im Herstellungsprozess weiter vereinheitlicht und verbessert au tomatisiert werden . So lassen sich damit besonders kleintei- lige und räumlich eng begrenzte elektrische Anschlüsse bei geringstem Materialverbrauch hersteilen .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist die elektri sche Widerstandschicht zumindest teilweise von einer Schutz schicht ummantelt .

Die Schutzschicht kann dabei auch das j eweilige Verbindungs material , falls eingesetzt, zwischen der elektrischen Wider standschicht und dem Keramiksubstrat und/oder, falls einge setzt, zwischen den elektrischen Anschlüssen der elektrischen Widerstandschicht und dem Keramiksubstrat umfassen . Neben dem mechanischen Schutz , dem Schutz vor Verschmutzung und dem elektrischen Isolationsschütz kann die Schutzschicht auch ei ne thermische Wirkung für die verbesserte Abfuhr der im Be trieb auftretenden Wärmeenergie aufweisen .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist die Fläche des Keramiksubstrats , welche auf der von der elektrischen Wider standschicht abgewandten und entgegengesetzten Seite des Ke ramiksubstrats angeordnet ist, unmittelbar oder über eine WärmeleitSchicht mit einem Kühlkörper verbindbar . Mittels des derart mit der BremswiderStandvorrichtung ver bindbaren Kühlkörpers können in vorteilhafter Weise auch Kühlflächen beispielsweise in einem elektrischen Umrichter genutzt werden, welche für den Betrieb des elektrischen Um richters schon systemimmanent vorhanden sind, wie z.B. Kühl flächen an Kühlkörpern für Leistungshalbleiter oder Kühlflä chen am Umrichtergehäuse .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung ist der erste elektrische Anschluss der elektrischen Widerstandschicht mit tels eines ersten elektrischen Kontaktelernentes mit einem ersten elektrischen Leiter und der zweite elektrische An schluss der elektrischen Widerstandschicht mittels eines zweiten elektrischen Kontaktelementes mit einem zweiten elektrischen Leiter verbindbar .

Die elektrischen Kontaktelernente stellen dabei eine vorteil hafte Form der elektrischen Anbindung der elektrischen Wider standschicht mit den elektrischen Leitern einer Anwendungs vorrichtung dar, zum Beispiel der eines elektrischen Umrich ters .

Dazu können das erste elektrischen Kontaktelernent und das zweite elektrische Kontaktelernent j eweils auch als Federkon takt ausgebildet sein .

Federkontakte haben hier den Vorteil , dass eine mechanische Belastung der BremswiderStandvorrichtung, beispielsweise durch Rüttelbewegungen, für die elektrische Anbindung der elektrischen Widerstandschicht mit elektrischen Leitern me chanisch ausgleichbar ist, was zur Verlängerung der Lebens dauer dieser elektrischen Anbindung führen kann .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung sind der erste elektrische Leiter und der zweite elektrische Leiter auf ei nem elektrischen Trägerelement angeordnet und ist das elekt- rische Trägerelement mittels Befestigungselementen mechanisch mit dem Kühlkörper verbindbar .

Mittels der Befestigungselemente, welche das elektrische Trä gerelement an den Kühlkörper mechanisch befestigen, wird auch die stabile mechanische und elektrische niederohmige Verbin dung der elektrischen Leiter des Trägerelements über die elektrischen Kontaktelernente mit den elektrischen Anschlüssen der elektrischen Widerstandschicht vorteilhaft verbessert .

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung überlappt zur Ein haltung der Kriechstromfestigkeit an Luft- und Kriechstrecken die Fläche des Keramiksubstrats , welche mit der Fläche der elektrischen Widerstandschicht verbunden ist, über deren ge samten Flächenumfang einen gesamten Flächenumfang der Summe der Fläche der elektrischen Widerstandschicht, welche mit der Fläche des Keramiksubstrats verbunden ist, und der dem Kera miksubstrats zugewandten Flächen der elektrischen Anschlüsse um mindestens 1mm.

Für die Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein elektrischer Umrichter mit der erfindungsgemäßen Bremswiderstandvorrich- tung vorgeschlagen, welcher im Betrieb mit einem elektrischen Netz und einer elektrischen Maschine verbunden ist und wel cher mittels der BremswiderStandvorrichtung elektrische Ener gie im Fall der generatorisch betriebenen elektrischen Ma schine absorbiert .

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des elektrischen Umrichters umfasst der elektrischen Umrichter einen Gleich richter und einen Wechselrichter, wobei der Gleichrichter und der Wechselrichter mittels eines Gleichspannungszwischenkrei- ses elektrisch miteinander verbunden sind und wobei die

BremswiderStandvorrichtung elektrisch am Gleichspannungszwi schenkreis angeordnet ist . Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei spiele, die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert werden . Es zeigt :

FIG 1 eine erste schematische Darstellung einer erfin dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung mit einer elektrischer Widerstandschicht,

FIG 2 eine zweite schematische Darstellung der erfin

dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung nach FIG 1 mit einer mechanischen Verbindung, einer thermi schen Ankopplung und einer elektrischen Ankontak tierung der BremswiderStandvorrichtung an ihre technische Umgebung,

FIG 3 eine dritte schematische Darstellung der erfin

dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung nach FIG 1 oder 2 mit in einer Matrix angeordneten elektri schen Teilwiderstandschichten der elektrischen Wi derstandschicht,

FIG 4 eine nächste schematische Darstellung der erfin dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung nach FIG 3 mit Verbindungsleiter-Verödungen elektrischer Ver bindungsleiter zu einigen in der Matrix angeordne ten elektrischen Teilwiderstandschichten,

FIG 5 eine weitere schematische Darstellung der erfin dungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung nach FIG 3 mit Teilwiderstandschicht-Verödungen an einigen, in der Matrix der elektrischen Widerstandschicht vor gesehenen Stellen und FIG 6 ein schematisches Schaltbild eines elektrischen Um richters mit der erfindungsgemäßen Bremswiderstand- vorrichtung .

Die FIG 1 zeigt eine erste schematische Darstellung einer er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 mit einer elektrischer Widerstandschicht 3 , welche auf einem Kera miksubstrat 2 aufgebracht ist .

Die elektrische Widerstandschicht 3 weist ferner einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss 4,5 auf, mittels dem die elektrische Widerstandschicht 3 an hier zumindest zwei elektrische Leitern mechanisch und elektrisch kontaktierbar ist .

Sowohl die elektrische Widerstandschicht 3 , welche für eine andauernde Belastung mit einer elektrischen Leistung von min destens 20W und für eine Belastung über eine Zeitspanne von bis zu 100ms mit einer elektrischen Leistung von mindestens 1 , 2kW ausgelegt ist, wie auch die elektrischen Anschlüsse 4 , 5 sind mittels Druckverfahren auf dem Keramiksubstrat 2 aufge druckt .

Die mechanische Verbindung, welche durch den Druckvorgang zwischen der elektrischen Widerstandschicht 3 und dem Kera miksubstrat 2 sowie zwischen den elektrischen Anschlüssen 4 , 5 und dem Keramiksubstrat 2 entstanden ist, kann unmittelbar sein oder über ein Verbindungsmaterial erfolgen (in FIG 1 nicht dargestellt) .

Mit der FIG 2 wird eine zweite schematische Darstellung der erfindungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 nach FIG 1 mit einer mechanischen Verbindung, einer thermischen Ankopplung und einer elektrischen Ankontaktierung der Bremswiderstand- vorrichtung 1 an ihre technische Umgebung aufgezeigt .

In diesem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Widerstand schicht 3 unmittelbar mit dem Keramiksubstrat 2 verbunden . Die elektrische Widerstandschicht 3 weist einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss 4 , 5 auf . Die elektrische Widerstandschicht 3 ist hier zum Teil mit einer Schutzschicht 14 ummantelt, wobei hier die Fläche der elektrischen Wider standschicht 3 ausgenommen ist, welche die mechanische Ver bindung zu dem Keramiksubstrat 2 herstellt . Ebenso davon aus genommen sind hier die Flächen der elektrischen Anschlüsse 4,5.

Auf einer von der elektrischen Widerstandschicht 3 entgegen gesetzten und abgewandten Seite des Keramiksubstrats 2 , ist diese dort angeordnete Fläche das Keramiksubstrats 2 unmit telbar mit einer hier ausgesparten Fläche eines Kühlkörpers 11 mechanisch und somit auch thermisch verbunden . Für einen verbesserten thermischen Übergang der im Betrieb der elektri schen Widerstandschicht 3 erzeugten Wärmeenergie auf den Kühlkörper 11 kann eine WärmeleitSchicht zum Einsatz kommen (in FIG 2 nicht gezeigt) , welche beispielsweise Unebenheiten zwischen den beiden Flächen ausgleicht und darüber hinaus bzgl . ihrer Materialauswähl eine ausgewiesene thermische Leitfähigkeit besitzt .

Der erste Anschluss 4 der elektrischen Widerstandschicht 3 ist mittels eines ersten elektrischen Kontaktelementes 6 mit einem ersten elektrischen Leiter 8 und der zweite Anschluss 5 der elektrischen Widerstandschicht 3 ist mittels eines zwei ten elektrischen Kontaktelementes 7 mit einem zweiten

elektrischen Leiter 9 mechanisch und elektrisch verbunden .

Die elektrischen Kontaktelernente 6, 7 können dabei als Feder kontakte ausgebildet sein (in FIG 2 nicht explizit gezeigt) .

Beide elektrische Leiter 8 , 9 sind auf einem elektrischen Trä gerelement 10 angeordnet, wobei sich als elektrisches Trä gerelement 10 beispielsweise eine Leiterplatte aus Kunststoff eignet . Das elektrische Trägerelement 10 ist über Befesti gungselemente 12 , zum Beispiel Schrauben und Bolzen als lös bare mechanische Verbindungen oder Niet- und Pressverbindun- gen als unlösbare mechanische Verbindungen, mit dem Kühlkör per 11 mechanisch verbunden .

Je mehr Kraft die Befestigungselemente 12 auf die mechanische Verbindung des elektrischen Trägerelementes 10 mit dem Kühl- körperausüben, umso stärker wird die mechanische Verbindung und umso niederohmiger wird die elektrische Verbindung, wel che mittels der elektrischen Kontaktelernente 6, 7 zwischen den elektrischen Anschlüssen 4 , 5 der elektrischen Widerstand schicht 3 und den elektrischen Leitern 8 , 9 herstellbar sind . Dies betrifft insbesondere den Einsatz von Federkontakten .

Um die Einhaltung der Kriechstromfestigkeit an Luft- und Kriechstrecken 13 der BremswiderStandvorrichtung 1 zu gewähr leisten, überlappt hier die Fläche des Keramiksubstrats 2 , welche mit der Fläche der elektrischen Widerstandschicht 3 verbunden ist, über deren gesamten Flächenumfang (in FIG 2 nicht vollständig darstellbar) einen gesamten Flächenumfang der Summe der Fläche der elektrischen Widerstandschicht 3 , welche mit der Fläche des Keramiksubstrats 2 verbunden ist, und der dem Keramiksubstrats 2 zugewandten Flächen der elektrischen Anschlüsse 4 , 5 um mindestens 1mm (in FIG 2 nicht maßstabsgetreu dargestellt) .

Eine dritte schematische Darstellung der erfindungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 nach FIG 1 oder 2 , mit in einer Matrix angeordneten elektrischen Teilwiderstandschichten 15 der elektrischen Widerstandschicht 3 , zeigt FIG 3.

Dabei weist die elektrische Widerstandschicht 3 elektrische Teilwiderstandschichten 15 mit j eweils einem ersten elektri schen TeilanSchluss 17 und einem zweiten elektrischen Teilan schluss 18 auf (in FIG 3 mittels einiger Beispiel darge stellt) , sind die elektrischen Teilwiderstandschichten 15 un tereinander mittels elektrischer Verbindungsleiter 16 elektrisch verbunden (in FIG 3 mittels einiger Beispiel dar gestellt) und sind die elektrischen Teilwiderstandschichten 15 der elektrischen Widerstandschicht 3 in Form einer Matrix angeordnet .

Ferner sind der erste elektrische Anschluss 4 und der zweite elektrische Anschluss 5 der elektrischen Widerstandschicht 3 dargestellt, welche elektrisch j eweils in einen der elektri schen Verbindungsleiter 16 übergehen .

Die Aufbringung der elektrischen Verbindungsleiter 16 auf dem Keramiksubstrat 2 für deren mechanische Verbindung mit dem Keramiksubstrat 2 ist dabei gleichzusetzen mit der Aufbrin gung der elektrischen Widerstandschicht 3 für deren mechani sche Verbindung mit dem Keramiksubstrat 2 - umfassend die elektrischen Teilwiderstandschichten 15 der elektrischen Wi derstandschicht 3 - und der Aufbringung der elektrischen An schlüsse 4 , 5 für deren mechanische Verbindung mit dem Kera miksubstrat 2, durchgeführt j eweils mittels des Druckverfah rens .

Die FIG 4 zeigt eine nächste schematische Darstellung der er findungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 nach FIG 3 mit Verbindungsleiter-Verödungen 19 von einigen elektrischen Ver bindungleitern 16 zu einigen in der Matrix angeordneten elektrischen TeilwiderStandsschichten 15.

Der Aufbau der BremswiderStandvorrichtung 1 aus FIG 4 ent spricht demnach im Wesentlichen der FIG 3, wobei durch die Verbindungsleiter-Verödungen 19 einige, hier exemplarisch aufgezeigte elektrische Teilwiderstandschichten 15 keine elektrische Anbindung innerhalb der elektrischen Widerstand schicht 3 haben, demzufolge nicht in den Gesamt- WiderStandswert der elektrischen Widerstandschicht 3 eingehen und somit auch im Betrieb der BremswiderStandvorrichtung 1 keinen funktionalen Beitrag zur Absorption von beispielsweise im generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine er zeugter elektrischer Energie leisten können . Auch in FIG 4 weist die elektrische Widerstandschicht 3 elektrische Teilwiderstandschichten 15 mit j eweils einem ers ten elektrischen Teilanschluss 17 und einem zweiten elektri schen Teilanschluss 18 zur Absorption von beispielsweise im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine erzeugter elektrischer Energie auf (in FIG 4 mittels einiger Beispiel dargestellt) , sind diese elektrischen Teilwiderstandschichten 15 untereinander mittels elektrischer Verbindungsleiter 16 elektrisch verbunden (in FIG 4 mittels einiger Beispiele dar gestellt) und sind die elektrischen Teilwiderstandschichten 15 der elektrischen Widerstandschicht 3 in Form einer Matrix angeordnet .

Mit der FIG 5 wird eine weitere schematische Darstellung der erfindungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 nach FIG 3 mit Teilwiderstandschicht-Verödungen 20 an einigen in der Matrix der elektrischen Widerstandschicht 3 vorgesehenen Stellen aufgezeigt .

Der Aufbau der BremswiderStandvorrichtung 1 aus FIG 5 ent spricht demnach ebenfalls im Wesentlichen der FIG 3 , wobei durch die Teilwiderstandschicht-Verödungen 20 hier exempla risch an einigen aufgezeigten Stellen einige der elektrischen Teilwiderstandschichten innerhalb der elektrischen Wider standschicht 3 entfernt wurden bzw . schon während des Her stellungsprozesses der Aufbringung der elektrischen Wider standschicht 3 auf das Keramiksubstrat 2 nicht vorgesehen wa ren . Demzufolge gehen diese entfernten oder nicht vorgesehe nen elektrischen Teilwiderstandschichten nicht in den Gesamt- WiderStandswert der elektrischen Widerstandschicht 3 ein und können somit auch im Betrieb der BremswiderStandvorrichtung 1 keinen funktionalen Beitrag zur Absorption der beispielsweise im generatorischen Betrieb einer elektrischen Maschine er zeugten elektrischen Energie leisten .

Auch in FIG 5 weist die elektrische Widerstandschicht 3 elektrische Teilwiderstandschichten 15 mit j eweils einem ers ten elektrischen Teilanschluss 17 und einem zweiten elektri- sehen Teilanschluss 18 zur Absorption von beispielsweise im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine erzeugter elektrischer Energie auf (in FIG 5 mittels einiger Beispiel dargestellt) , sind diese elektrischen Teilwiderstandschichten 15 untereinander mittels elektrischer Verbindungsleiter 16 elektrisch verbunden (in FIG 5 mittels einiger Beispiele dar gestellt) und sind die elektrischen Teilwiderstandschichten 15 der elektrischen Widerstandschicht 3 in Form einer Matrix angeordnet .

Ein schematisches Schaltbild eines elektrischen Umrichters 21 mit der erfindungsgemäßen BremswiderStandvorrichtung 1 wird in FIG 6 visualisiert .

Der elektrische Umrichter 21 betreibt mittels einer elektri schen (hier dreiphasigen) Anbindung an ein elektrisches Netz 25 über eine weitere (hier ebenfalls dreiphasige) Anbindung eine elektrische Maschine 26 und bildet somit gemeinsam mit der elektrischen Maschine 26 ein elektrisches AntriebsSystem.

Ferner weist der elektrische Umrichter 21 einen Gleichrichter 22 auf, welcher mit dem elektrischen Netz 25 elektrisch ver bunden ist, und einen Wechselrichter 23, welcher mit der elektrischen Maschine 26 elektrisch verbunden ist .

Der Gleichrichter 22 und der Wechselrichter 23 des elektri schen Umrichters 21 , welcher hier beispielsweise als Frequen zumrichter ausgebildet ist, sind durch einen Gleichspannungs- zwischenkreis 24 elektrisch miteinander verbunden .

In dem Gleichspannungs zwischenkreis 24 ist, hier nur schema tisch dargestellt, die BremswiderStandvorrichtung 1

elektrisch angeordnet .

Im Betriebsfall kann nunmehr die elektrische Maschine 26 ge neratorisch betrieben werden, wobei elektrische Energie über den Wechselrichter 23 in den Gleichspannungs zwischenkreis 24 zurückgespeist wird . Falls eine Rückspeisung dieser elektri- sehen Energie mittels des Gleichrichters 22 in das elektri sche Netz 25 technisch nicht möglich ist und/oder das elekt rische Netz 25 diese elektrische Energie nicht aufnehmen kann und/oder der Gleichspannungszwischenkreis 24 diese elektri- sehe Energie ebenfalls nicht mehr aufnehmen kann, wird diese elektrische Energie durch die BremswiderStandvorrichtung 1 in Wärmeenergie umgewandelt . Somit ist ein sicherer und stabiler Betrieb des AntriebsSystems möglich .