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    • 专利摘要:
    Die Erfindung bezieht sich auf einen Umrichtermotor mit einem eigenbelüfteten Elektromotor (2) und einem Frequenzumrichter (4). Erfindungsgemäß ist ein B-seitiges Lagerschild (18) topfförmig ausgebildet, in dem die Bauteile (20, 22, 24) des Frequenzumrichters (4) angeordnet sind. Somit erhält man einen Umrichtermotor, der sehr kompakt ist und sich kaum von einem handelsüblichen Elektromotor (2) unterscheidet.The invention relates to an inverter motor with a self-ventilated electric motor (2) and a frequency converter (4). According to the invention a B-side end plate (18) is cup-shaped, in which the components (20, 22, 24) of the frequency converter (4) are arranged. Thus one obtains an inverter motor, which is very compact and hardly differs from a commercial electric motor (2).
    公开号:DE102004031399A1
    申请号:DE102004031399
    申请日:2004-06-29
    公开日:2006-02-16
    发明作者:Wilhelm Leupold
    申请人:Siemens AG；
    IPC主号:H02K9-06
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich auf einen Umrichtermotor mit einem eigenbelüfteten Elektromotorund einem Frequenzumrichter.TheThe invention relates to a converter motor with a self-ventilated electric motorand a frequency converter.
    [0002] Aufdem Markt haben sich Umrichtermotoren mit zwei unterschiedlichenKonstruktionen etabliert. Bei der einen Konstruktion ist der Frequenzumrichter axialam Elektromotor angebaut. Bei der anderen Konstruktion ist der Frequenzumrichterin einem vergrößerten Klemmkastenintegriert oder als separates Gehäuse am Motorumfang montiert.Dabei ist die vom Motor her möglicheLeistungsfähigkeitbei umrichterintegrierten Systemen häufig wegen Problemen hinsichtlicheiner effektiven Abfuhr der Umrichterverluste eingeschränkt. DieVerwendung von elektrisch betriebenen Fremdlüftern zur Umrichterkühlung isthäufigmit Einschränkungin der Ausführbarkeitder Gesamtschutzart und/oder der Lebensdauer der Fremdlüfter verbunden.Die Ausführungender Umrichtermotoren führenin der Regel zu besonders langgestreckten oder hohen Bauformen,die von den Normabmessungen eines Standardmotors erheblich abweichen.Bei vielen Industrieanwendungen steht jedoch nur ein geringer Einbauraumfür denUmrichtermotor zur Verfügung.Bei derartigen Industrieanwendungen muss wie allgemein üblich Motorund Frequenzumrichter räumlichgetrennt aufgebaut werden, wodurch Kosten für Verkabelung und Schaltschrankentstehen.OnThe market has inverter motors with two differentConstructions established. In one construction, the frequency converter is axialattached to the electric motor. The other construction is the frequency converterin an enlarged terminal boxintegrated or mounted as a separate housing on the motor circumference.Here is the possible from the enginecapacityin inverter-integrated systems often because of problems regardingan effective dissipation of inverter losses restricted. TheUse of electrically driven forced cooling fans for converter cooling isoftenwith limitationin the feasibilityconnected to the total protection and / or the life of the forced cooling fan.The designslead the inverter motorsusually to particularly elongated or tall designs,which differ significantly from the standard dimensions of a standard motor.In many industrial applications, however, there is only a small installation spacefor theInverter motor available.In such industrial applications, as is common practice, motor mustand frequency converter spatiallybe separated, reducing costs for wiring and control cabinetarise.
    [0003] ImHandel ist ebenfalls ein Umrichtermotor erhältlich, dem A-seitig mit einemStirnradgetriebe und B-seitig mit einem Lagegeber, einer Positionselektronikund einer Leistungsendstufe eines Stellgliedes zur Drehzahlverstellungeines bürstenlosenpermanenterregten Synchronmotors integriert sind. Diesen Umrichtermotorgibt es im Leistungsbereich von ca. 50W. Durch die Integration dieserElemente in einem Elektromotor verlängert sich die Bauform des Elektromotorsaxial. Ein der artiger Umrichtermotor in einer höheren Leistungsklasse ist nichtvorhanden. Bei höherenLeistungsklassen steigt der Aufwand für eine Entwärmung des integrierten Frequenzumrichters.in theHandel is also an inverter motor available, the A-side with aHelical gearbox and B-side with a position sensor, a positioner electronicsand a power output stage of an actuator for speed adjustmenta brushless onepermanently excited synchronous motor are integrated. This inverter motorThere are in the power range of about 50W. By integrating thisElements in an electric motor extends the design of the electric motoraxially. One of the kind inverter motor in a higher power class is notavailable. At higherPower classes increases the cost of cooling the integrated frequency converter.
    [0004] DerErfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Umrichtermotor anzugeben,bei dem der Frequenzumrichter im Motorgehäuse bei guter Entwärmung integriertist.Of theInvention is an object of the invention to provide an inverter motor,in which the frequency converter in the motor housing integrated with good heat dissipationis.
    [0005] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß mit denMerkmalen des Anspruchs 1 gelöst.TheseTask is according to the invention with theCharacteristics of claim 1 solved.
    [0006] Durchdie topfförmigeAusgestaltung des B-seitigen Lagerschildes ist die Integration desFrequenzumrichters in einem eigenbelüfteten Elektromotor möglich, wobeisich die Baulängedes Umrichtermotors gegenübereiner bisherigen Ausführungsformwesentlich verringert hat. Da das B-seitige Lagerschild durch dieerfindungsgemäße Ausgestaltungnun auch gleichzeitig die Funktion eines Gehäuses für den integrierten Frequenzumrichter übernimmt,wird ein separates Umrichtergehäusenicht mehr benötigt,wodurch Kosten eingespart werden. Da nun der Frequenzumrichter Bestandteildes Elektromotors ist, entfälltauch der Aufwand fürdie Verbindung eines Frequenzumrichters mit einem Elektromotor einesbisherigen Umrichtermotors. Durch die Integration des Frequenzumrichtersin den Elektromotor weist außerdemder Frequenzumrichter die Schutzart des Motors auf. Somit unterscheidetsich dieser erfindungsgemäße Umrichtermotornicht mehr von einem handelsüblichenElektromotor.Bythe cup-shapedDesign of the B-side end shield is the integration ofFrequency converter in a self-ventilated electric motor possible, wherethe overall lengththe inverter motor oppositea previous embodimenthas significantly reduced. Since the B-side end shield through theinventive designnow also takes over the function of a housing for the integrated frequency converter,becomes a separate inverter housingno longer needed,which saves costs. Since now the frequency converter componentof the electric motor is eliminatedalso the effort forthe connection of a frequency converter with an electric motor of aprevious inverter motor. By integrating the frequency converterin the electric motor also pointsthe frequency converter the degree of protection of the motor. Thus differentiatesThis converter motor according to the inventionno more of a commercial oneElectric motor.
    [0007] Beieiner vorteilhaften Ausführungsformdes Umrichtermotors ist zwischen B-seitigem Lagerschild und einemWicklungsteil des Elektromotors ein Hilfslüfterrad starr mit einem Motorwelledes eigenbelüftetenElektromotors verbunden. Mittels dieses Hilfslüfterrades wird die Luftumwälzung imInneren des Umrichtermotors wesentlich verbessert, wodurch eine Zwangskonvektionerreicht wird. Mittels dieser Zwangskonvektion wird die Wärmeabfuhrvon Bauelementen des Frequenzumrichters an das B-seitige Lagerschildwesentlich verbessert.atan advantageous embodimentthe inverter motor is between B-side end shield and aWinding part of the electric motor an auxiliary fan rigid with a motor shaftthe self-ventilatedElectric motor connected. By means of this auxiliary fan wheel, the air circulation in theInside the inverter motor significantly improved, creating a forced convectionis reached. By means of this forced convection, the heat dissipationof components of the frequency converter to the B-side end shieldsignificantly improved.
    [0008] Beieiner weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Umrichtermotorsist der Wicklungsteil des eigenbelüfteten Elektromotors mittelseiner Isolierscheibe vom Hilfslüfterradräumlichgetrennt. Dadurch erhöhtsich der Wirkungsgrad der Zwangskonvektion, da die von den Bauelementendes Frequenzumrichters angesaugte Luft von dieser Isolierscheibederart umgelenkt wird, dass diese an der Innenseite des B-seitigenLagerschildes entlang geführt wird.Die Außenseitedieses B-seitigenLagerschildes wird wie bei einem handelsüblichen eigenbelüfteten Elektromotorgekühlt.ata further advantageous embodiment of the inverter motoris the winding part of the self-ventilated electric motor meansan insulating washer from the auxiliary fanspatialseparated. This increasesthe efficiency of forced convection, as that of the componentsthe frequency of the inverter sucked air from this insulatingis deflected so that these on the inside of the B-sideEnd shield is guided along.The outsidethis B-sideEnd shield is like a commercially available self-ventilated electric motorcooled.
    [0009] Beieiner weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Umrichtermotorsist eine Luftleitblende vorgesehen, die zwischen Umrichterteil undHilfslüfterradangeordnet ist. Durch diese Luftleitblende wird in Wellennähe die erwärmte Luftim B-seitigen topfförmig ausgebildetenLagerschild angesaugt und beschleunigt. Somit wird die Zwangskonvektioninnerhalb des B-seitigen topfförmigausgebildeten Lagerschildes weiter verbessert.ata further advantageous embodiment of the inverter motora baffle is provided between the inverter part andHilfslüfterradis arranged. Through this baffle is near the shaft, the heated airin the B-side cup-shapedBearing plate sucked and accelerated. Thus, the forced convectionwithin the B-side cup-shapedtrained bearing shield further improved.
    [0010] Weiterevorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Umrichtermotors sind denUnteransprüchen5 bis 17 zu entnehmen.Furtheradvantageous embodiments of the inverter motor according to the invention are thedependent claimsTo take 5 to 17.
    [0011] Zurweiteren Erläuterungder Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Umrichtermotorsschematisch veranschaulicht ist.To further explain the invention will Referring to the drawing, in which an embodiment of an inverter motor according to the invention is illustrated schematically.
    [0012] 1 zeigteinen Längsschnittdurch einen Umrichtermotor nach der Erfindung, in der 1 shows a longitudinal section through an inverter motor according to the invention, in which
    [0013] 2 istein Querschnitt durch das B-seitige Lagerschild des Umrichtermotorsnach 1 dargestellt und die 2 is a cross section through the B-side end shield of the inverter motor after 1 represented and the
    [0014] 3 zeigteine Draufsicht auf ein Luftleitblech des Umrichtermotors nach 1. 3 shows a plan view of an air baffle of the inverter motor after 1 ,
    [0015] DerUmrichtermotor gemäß 1 weisteinen eigenbelüftetenElektromotor 2 und einen Frequenzumrichter 4 auf.Von diesem eigenbelüfteten Elektromotor 2 isteinerseits ein Aktivteil 6, bestehend aus einen Rotor 8 undeinen Stator 10, und andererseits ein Eigenlüfter 12,bestehend aus einem Hauptlüfterrad 14 undeiner Lüfterhaube 16,näher dargestellt.Ein herkömmlichereigenbelüfteterElektromotor 2 ist stirnseitig jeweils mit einem Lagerschildversehen. Dabei wird das Lagerschild antriebsseitig als A-Lagerschildbzw. A-seitiges Lagerschild bezeichnet. Das diesem A-seitigen LagerschildgegenüberliegendeLagerschild wird als B-Lagerschild bzw. B-seitiges Lagerschild bezeichnet. DiesesB-seitige Lagerschild 18 ist erfindungsgemäß topfförmig ausgestaltet.The inverter motor according to 1 has a self-ventilated electric motor 2 and a frequency converter 4 on. From this self-ventilated electric motor 2 is on the one hand an active part 6 consisting of a rotor 8th and a stator 10 , and on the other hand a self-ventilator 12 consisting of a main fan 14 and a fan cover 16 , shown in more detail. A conventional self-ventilated electric motor 2 is frontally each provided with a bearing plate. The endshield on the drive side is called the A-endshield or the A-side endshield. The bearing plate opposite this A-side bearing plate is referred to as B-bearing plate or B-side bearing plate. This B-side end shield 18 is inventively pot-shaped.
    [0016] ImInneren dieses B-seitigen topfförmigen Lagerschildes 18 sinddie Bauelemente des Frequenzumrichters 4 angeordnet. Zudiesen Bauelementen zählenein Leistungsteil 20, ein Zwischenkreiskondensator, eineNetzdrossel 22 und eine Elektronik. Zum Leistungsteil 20 desFrequenzumrichters 4 gehören Dioden eines netzseitigenGleichrichters und abschaltbare Leistungshalbleiter, insbesondere Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren (IGBT)eines lastseitigen Wechselrichters. Der Gleichrichter und der Wechselrichtersind bekanntermaßengleichspannungsseitig mittels des Zwischenkreiskondensators elektrischleitend verbunden. Netzseitig ist die Netzdrossel 22 demGleichrichter vorgeschaltet. Zur Steuerung des Wechselrichters isteine Elektronik vorgesehen, die nicht nur Steuerungs- und Regelungsaufgaben übernimmt.Inside this B-side pot-shaped end shield 18 are the components of the frequency converter 4 arranged. These components include a power unit 20 , a DC link capacitor, a mains choke 22 and electronics. To the power section 20 of the frequency converter 4 include diodes of a grid-side rectifier and turn-off power semiconductors, in particular insulated gate bipolar transistors (IGBT) of a load-side inverter. As is known, the rectifier and the inverter are electrically conductively connected on the DC side by means of the intermediate circuit capacitor. The mains side is the mains choke 22 upstream of the rectifier. To control the inverter electronics is provided, which does not only control and regulatory tasks.
    [0017] Beider erfindungsgemäßen Integrationdes Frequenzumrichters 4 ist darauf geachtet worden, dasssich die Baulängeeines herkömmlichenUmrichtermotors wesentlich verkürzenlässt.Dazu ist der Zwischenkreiskondensator aus mehreren Kondensatoren 24 aufgebaut.Dadurch werden Kondensatoren 24 mit einer geringeren Kapazität benötigt, dieeine geringere Bauteilegröße aufweisen.Diese Kondensatoren 24 sind am Boden 26 des topfförmig ausgebildetenLagerschildes 18 angeordnet. Um die Integration des Frequenzumrichters 4 zuerleichtern, sind diese Kondensatoren 24 in Ausnehmungen 28 des Bodens 26 destopfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 gesteckt. Zwischenräume können miteiner Vergussmasse ausgefülltwerden. Außerdemist der Leistungsteil 20 mit seinen verlustleistungserzeugendenBauelementen elektrisch isolierend und thermisch leitend mit demBoden 26 dieses Lagerschildes 18 verbunden. DieBauteile der Elektronik dieses Frequenzumrichters 4 sindauf wenigstens zwei Steckplatinen 30 verteilt. Durch dieAufteilung der Bauteile der Elektronik des Frequenzumrichters 4 wirddie Baulängedes topfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 begrenzt.In the integration of the frequency converter according to the invention 4 Care has been taken that the overall length of a conventional converter motor can be shortened considerably. For this purpose, the DC link capacitor consists of several capacitors 24 built up. This will be capacitors 24 needed with a smaller capacity, which have a smaller component size. These capacitors 24 are on the ground 26 the cup-shaped bearing plate 18 arranged. To the integration of the frequency converter 4 To facilitate, these are capacitors 24 in recesses 28 of the soil 26 the cup-shaped bearing plate 18 plugged. Intermediate spaces can be filled with a potting compound. In addition, the power unit 20 with its loss-generating components electrically insulating and thermally conductive to the ground 26 this bearing plate 18 connected. The components of the electronics of this frequency converter 4 are on at least two plug-in boards 30 distributed. By dividing the components of the electronics of the frequency converter 4 is the length of the cup-shaped bearing plate 18 limited.
    [0018] Damitdiese Steckplatinen 30 innerhalb des topförmig ausgebildetenLagerschildes aufgenommen werden können, weist der Boden 26 diesesLagerschildes 18 Steckerleisten 32 auf. Außerdem weistfür dieFührungdieser Steckplatinen 30 die Innenseite 34 destopfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 Nuten 36 auf (2).Gemäß dem Querschnittdes topfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 nach 2 sind diesemehreren Steckplatinen 30 um die durch das Lagerschild 18 gehendeMotorwelle 38 radial angeordnet. Auf den von den gesteckten Steckplatinen 30 aufgespanntenSektorbereichen sind die schweren Bauteile 20, 22 24 desFrequenzumrichters 4 aufgeteilt.So these plug-in boards 30 can be accommodated within the cup-shaped bearing shield, the bottom 26 this bearing plate 18 power strips 32 on. It also points out the leadership of these plug-in boards 30 the inside 34 the cup-shaped bearing plate 18 groove 36 on ( 2 ). According to the cross section of the cup-shaped bearing plate 18 to 2 These are several plug-in boards 30 around the through the bearing plate 18 going motor shaft 38 arranged radially. On the of the inserted plug-in boards 30 spanned sector areas are the heavy components 20 . 22 24 of the frequency converter 4 divided up.
    [0019] Zurbesseren Wärmeabfuhrdes integrierten Frequenzumrichters 4, insbesondere derverlustleistungserzeugenden Bauteile, ist die Außenseite 40 des topfförmig ausgebildetenLagerschildes 18 mit einer Anzahl von Kühlrippen 42 versehen.Dadurch vergrößert sichdie wirksame Kühloberfläche des topfförmig ausgebildetenLagerschildes 18 wesentlich. Dieses berippte Lagerschild 18 wirdvon dem Eigenlüfter 12 deseigenbelüftetenElektromotors 2 umschlossen. Dadurch wird ein vom Hauptlüfterrad 14 desEigenlüfters 12 deseigenbelüftetenMotors 2 erzeugter Luftstrom gezielt über die berippte Außenseite 40 destopfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 geführt. Damit ein Luftstrom entstehenkann, ist die Stirnseite 44 dieser Lüfterhaube 16 mit Lufteintrittsschlitzen 46 versehen.Damit diese Lüfterhaube 16 imRandbereich beabstandet geführtwerden kann, sind wenigstens zweier Abstandshalter 48 vorgesehen.For better heat dissipation of the integrated frequency converter 4 , in particular the loss-generating components, is the outside 40 the cup-shaped bearing plate 18 with a number of cooling fins 42 Mistake. This increases the effective cooling surface of the cup-shaped bearing plate 18 essential. This ribbed bearing shield 18 is from the self-ventilator 12 the self-ventilated electric motor 2 enclosed. This turns one from the main fan 14 of the self-ventilator 12 the self-ventilated engine 2 generated air flow targeted over the ribbed outside 40 the cup-shaped bearing plate 18 guided. For an air flow can occur, is the front side 44 this fan cover 16 with air inlet slots 46 Mistake. So this fan cover 16 Can be guided spaced apart in the edge region, are at least two spacers 48 intended.
    [0020] Zwischendem integrierten Frequenzumrichter 4 und dem Aktivteil 6 desUmrichtermotors ist ein Hilfslüfterrad 50 vorgesehen,das starr mit der Motorwelle 38 verbunden ist. Als Hilfslüfter istein Radiallüftervorgesehen. Mittels dieses Radiallüfters wird Luft aus dem Innerendes Frequenzumrichters 4 gesaugt und radial nach außen geführt. Dabeistößt dieser Luftstromauf die Innenseite des Motorgehäuses 52. Dadie Außenseitedes Motorgehäuses 52 ebenfalls mitaxial verlaufenden Kühlrippen 54 versehenist, zwischen denen der vom Eigenlüfter 12 erzeugte Luftstromgedrücktwird, wird die von Bauelemente im Inneren des Frequenzumrichters 4 erzeugteWärme andie Umgebungsluft des Umrichtermotors abgegeben. Mit der Verwendungdieses Radiallüfters wirdim Inneren des integrierten Frequenzumrichters 4 eine Zwangskonvektionerzeugt. Gemäß der 2 sindim Inneren des integrierten Frequenzumrichters 4 die Steckplatinen 30 derElektronik des Frequenzumrichters 4 sternförmig umdie Motorwelle 38 angeordnet. Somit wird mittels des Hilfslüfterrades 50 eine Wärmeabfuhrvon der Umrichterelektronik bewirkt.Between the integrated frequency converter 4 and the active part 6 the inverter motor is an auxiliary fan 50 provided, rigid with the motor shaft 38 connected is. As an auxiliary fan a radial fan is provided. By means of this radial fan is air from inside the frequency converter 4 sucked and guided radially outwards. This air flow hits the inside of the motor housing 52 , Because the outside of the motor housing 52 also with axial cooling fins 54 is provided, between those of the self-ventilator 12 generated Air flow is pressed, that of components inside the frequency converter 4 generated heat is released to the ambient air of the inverter motor. With the use of this radial fan is inside the integrated frequency converter 4 generates a forced convection. According to the 2 are inside the integrated frequency converter 4 the plug-in boards 30 the electronics of the frequency converter 4 star-shaped around the motor shaft 38 arranged. Thus, by means of the Hilfslüfterrades 50 a heat dissipation from the converter electronics causes.
    [0021] ZurVerbesserung dieser Zwangskonvektion ist der Aktivteil 6 deseigenbelüftetenElektromotors 2 mit einer Isolierscheibe 56 vom Umrichterteilim Inneren des topfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 abgetrennt. Damit dieseIsolierscheibe 56 räumlich imInneren des eigenbelüftetenElektromotors 2 fixiert werden kann, ist in dem Motorgehäuse 52 an derInnenseite eine umlaufende Nut 58 vorgesehen. Beim Einsetzendieser Isolierscheibe 56 schnappt der Randbereich dieserIsolierscheibe 56 in die umlaufende Nut 58 ein.In diesem eingebauten Zustand der Isolierscheibe 56 wirdder Aktivteil 6 des eigenbelüfteten Elektromotors 2 vondem integrierten Frequenzumrichter 4 wärmetechnisch abgeschottet.To improve this forced convection is the active part 6 the self-ventilated electric motor 2 with an insulating washer 56 from the converter part inside the cup-shaped bearing plate 18 separated. So this insulating disc 56 spatially inside the self-ventilated electric motor 2 can be fixed is in the motor housing 52 on the inside a circumferential groove 58 intended. When inserting this insulating 56 snaps the edge area of this insulating 56 in the circumferential groove 58 one. In this installed state of the insulating 56 becomes the active part 6 the self-ventilated electric motor 2 from the integrated frequency converter 4 thermally sealed off.
    [0022] Umeine geschlossene Luftzirkulation im Inneren des Frequenzumrichters 4 zuerreichen, ist eine Luftleitblende 60 vorgesehen. EineDraufsicht auf diese Luftleitblende 60 ist in der 3 näher dargestellt.Dieser Darstellung kann entnommen werden, dass diese Luftleitblende 60 mitKlammern 62 versehen ist. Die Anzahl dieser Klammern 62 entsprichtder Anzahl der verwendeten Steckplatinen 30. Im Innerendieser Luftleitblende 60 ist ein Durchbruch 64 vorgesehen,dessen Durchmesser größer istals der Durchmesser der durchgehenden Motorwelle 38. DieKlammern 62 der Luftleitblende 60 schnappen aufdie Enden der vorhandenen Steckplatinen 30 auf. Mit Hilfedieser Platinen 30 ist die Luftleitblende 60 imInneren des Umrichters 4 zentriert. Außerdem wird die Fixierung derSteckplatinen 30 zusätzlichversteift.To ensure a closed air circulation inside the frequency converter 4 to reach, is a baffle 60 intended. A top view of this baffle 60 is in the 3 shown in more detail. This representation can be seen that this air deflector 60 with brackets 62 is provided. The number of these brackets 62 corresponds to the number of plug-in boards used 30 , Inside this baffle 60 is a breakthrough 64 provided, whose diameter is greater than the diameter of the continuous motor shaft 38 , The brackets 62 the baffle 60 snap on the ends of the existing breadboard 30 on. With the help of these boards 30 is the baffle 60 inside the inverter 4 centered. In addition, the fixation of the plug-in boards 30 additionally stiffened.
    [0023] Inder Verbindung mit der Isolierscheibe 56 und dem Hilfslüfterrad 50 desRadiallüfterserhält manfür dasInnere des Frequenzumrichters 4 einen geschlossenen Kühlkreislauf.Mittels des Hilfslüfterrades 50 undder Luftleitblende 60 wird in Wellennähen aus dem Inneren des Frequenzumrichters 4 die durchdie Bauteilverluste auf den Steckplatinen 30 erwärmte Luftangesaugt, beschleunigt und radial nach außen geführt. Mittels der Isolierscheibe 56 wirddieser radiale Luftstrom umgelenkt und an der Gehäuseinnenseitedes topfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 entlang geführt. Durchdie gekühlteAußenseite 40 destopfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 wird diese erwärmte Luftheruntergekühlt. DieseKühlungkann dahingehend noch verbessert werden, dass ebenfalls die Innenseite 34 destopfförmigausgebildeten Lagerschildes 18 verrippt ist. Zur Verbesserungdes Wärmeabsorbtionsgradesempfiehlt sich eine mattschwarze Innenlackierung des topfförmig ausgebildetenLagerschildes 18. Am Boden 26 des topfförmig ausgebildetenLagerschildes 18 wird wiederum dieser gekühlte Luftstromumgelenkt, wodurch dieser entlang der Breite einer jeden Steckplatine 30 geführt wird.In der Näheder Welle wird wieder die angewärmteLuft aus den Steckplatinen 30 angesaugt, wodurch sich derKühlkreislauf geschlossenhat.In connection with the insulating washer 56 and the auxiliary fan wheel 50 of the radial fan is obtained for the inside of the frequency converter 4 a closed cooling circuit. By means of the auxiliary fan wheel 50 and the baffle 60 will be in wave sewing from the inside of the frequency converter 4 by the component losses on the plug-in boards 30 sucked in heated air, accelerated and guided radially outward. By means of the insulating disc 56 This radial air flow is deflected and on the inside of the housing of the cup-shaped bearing plate 18 guided along. By the cooled outside 40 the cup-shaped bearing plate 18 this heated air is cooled down. This cooling can be improved to the effect that also the inside 34 the cup-shaped bearing plate 18 is ribbed. To improve the degree of heat absorption, a matt black inner coating of the cup-shaped end shield is recommended 18 , On the ground 26 the cup-shaped bearing plate 18 In turn, this cooled air flow is deflected, causing it along the width of each plug-in board 30 to be led. Near the shaft is again the warmed air from the plug-in boards 30 sucked, causing the cooling circuit has closed.
    [0024] Mitder erfindungsgemäßen Ausgestaltung desB-seitigen Lagerschildes 18 eines eigenbelüfteten Elektromotors 2 kannnun ein Frequenzumrichter 4 dahingehend in den Elektromotor 2 integriertwerden, dass deren Bauteile im Inneren des topfförmig ausgebildeten Lagerschildes 18 angeordnetwerden. Durch das auf der Motorwelle 38 aufgesetzte Hilfslüfterrad 50 erfolgteine absolut störungssichereInnenbelüftungdes Frequenzumrichters 4. Diese wird selbst auch bei kleinenLuftgeschwindigkeiten bei niedrigen Umdrehungszahlen der Motorwelle 38 aufrechterhalten,d.h., die erzwungene Konvektion im Inneren des Frequenzumrichters 4 wirdselbst bei niedrigen Umdrehungsdrehzahlen der Motorwelle 38 nichtunterbrochen. Durch die Integration des Frequenzumrichters 4 wirddie Baulängedes Umrichtermotors gegenübereiner bisherigen Ausführungsform desUmrichtermotors wesentlich verkürzt.Da der Umrichter 4 kein separates Umrichtergehäuse mehr erfordert,fallen weniger Dichtstellen an, um den Frequenzumrichter 4 inder Schutzart des Elektromotors 2 ausführen zu können. Da das Gehäuse desFrequenzumrichters 4 entfällt, werden zusätzlich Kosten eingespart.With the inventive design of the B-side end shield 18 a self-ventilated electric motor 2 can now be a frequency converter 4 to the effect in the electric motor 2 be integrated, that their components inside the cup-shaped bearing plate 18 to be ordered. By that on the motor shaft 38 attached auxiliary fan 50 An absolutely trouble-free interior ventilation of the frequency inverter takes place 4 , This is even at low air velocities at low engine shaft speeds 38 maintained, ie, the forced convection inside the frequency converter 4 becomes even at low revolution speeds of the motor shaft 38 not interrupted. By integrating the frequency converter 4 the length of the inverter motor is significantly shortened compared to a previous embodiment of the inverter motor. Because the inverter 4 If a separate converter housing is no longer required, fewer sealing points will be applied to the frequency converter 4 in the protection of the electric motor 2 to be able to execute. Because the housing of the frequency converter 4 is omitted, additional costs are saved.
    [0025] Mitder erfindungsgemäßen Ausführung erhält man einenUmrichtermotor, der sehr kompakt ist und sich kaum von einem handelsüblichenElektromotor 2 unterscheidet.With the embodiment according to the invention to obtain an inverter motor, which is very compact and hardly from a commercial electric motor 2 different.
    权利要求:
    Claims (17)
    [1]
    Umrichtermotor mit einem eigenbelüfteten Elektromotor(2) und einem Frequenzumrichter (4), wobei einB-seitiges Lagerschild (18) topfförmig ausgebildet ist, in demdie Bauteile (20, 22, 24) des Frequenzumrichters(4) angeordnet sind.Inverter motor with a self-ventilated electric motor ( 2 ) and a frequency converter ( 4 ), wherein a B-side end shield ( 18 ) is cup-shaped, in which the components ( 20 . 22 . 24 ) of the frequency converter ( 4 ) are arranged.
    [2]
    Umrichtermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass zwischen B-seitigem Lagerschild (18) und einem Aktivteil(6) des Elektromotors (2) ein Hilfslüfterrad(50) starr mit einer Motorwelle (38) des eigenbelüfteten Elektromotors(2) verbunden ist.Inverter motor according to claim 1, characterized in that between B-side end shield ( 18 ) and an active part ( 6 ) of the electric motor ( 2 ) an auxiliary fan ( 50 ) rigidly with a motor shaft ( 38 ) of the self-ventilated electric motor ( 2 ) connected is.
    [3]
    Umrichtermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der Aktivteil (6) des eigenbelüfteten Elektromotors (2)mittels einer Isolierscheibe (56) vom Hilfslüfterrad(50) räumlichgetrennt ist.Inverter motor according to claim 1, characterized in that the active part ( 6 ) of the self-ventilated electric motor ( 2 ) by means of an insulating disc ( 56 ) from the auxiliary fan ( 50 ) is spatially separated.
    [4]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass eine Luftleitblende (60) vorgesehenist, die zwischen Umrichterteil und Hilfslüfterrad (50) angeordnetist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that a baffle ( 60 ) is provided between the inverter part and auxiliary fan ( 50 ) is arranged.
    [5]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Elektronik des Frequenzumrichters (4)auf wenigstens zwei Steckplatinen (30) aufgeteilt ist,die sternförmig imtopfförmigausgebildeten Lagerschild (18) angeordnet sind.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the electronics of the frequency converter ( 4 ) on at least two plug-in boards ( 30 ), which is star-shaped in the cup-shaped bearing plate ( 18 ) are arranged.
    [6]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zur Eigenbelüftung des Elektromotors (2)B-seitig ein Hauptlüfterrad(14) starr mit der Motorwelle (38) verbunden ist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that for self-ventilation of the electric motor ( 2 B side a main fan ( 14 ) rigidly with the motor shaft ( 38 ) connected is.
    [7]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die verlustleistungserzeugenden Bauteile (20)des Frequenzumrichters (4) elektrisch isolie rend und thermisch leitendmit dem Boden (26) des topfförmig ausgebildeten Lagerschildes(18) verbunden sind.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the loss-generating components ( 20 ) of the frequency converter ( 4 ) electrically insulating and thermally conductive to the ground ( 26 ) of the cup-shaped bearing plate ( 18 ) are connected.
    [8]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die schweren Bauteile (20, 22, 24)des Frequenzumrichters (4) mechanisch mit dem Boden (26)des topfförmigausgebildeten Lagerschildes (18) verbunden sind.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the heavy components ( 20 . 22 . 24 ) of the frequency converter ( 4 ) mechanically with the ground ( 26 ) of the cup-shaped bearing plate ( 18 ) are connected.
    [9]
    Umrichtermotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass die schweren Bauteile (20, 22, 24)des Frequenzumrichters (4) in Ausnehmungen (28)des Bodens (26) des topfförmig ausgebildeten Lagerschildes(18) angeordnet sind.Inverter motor according to claim 8, characterized in that the heavy components ( 20 . 22 . 24 ) of the frequency converter ( 4 ) in recesses ( 28 ) of the soil ( 26 ) of the cup-shaped bearing plate ( 18 ) are arranged.
    [10]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Boden (26) des topfförmig ausgebildetenLagerschildes (18) zur Aufnahme der Steckplatinen (30)mit Steckerleisten (32) versehen ist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the ground ( 26 ) of the cup-shaped bearing plate ( 18 ) for receiving the plug-in boards ( 30 ) with power strips ( 32 ) is provided.
    [11]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Innenseite (34) des topfförmig ausgebildetenLagerschildes (18) zu den Steckerleisten (32)korrespondierend angeordnete Nuten (36) aufweist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the inside ( 34 ) of the cup-shaped bearing plate ( 18 ) to the power strips ( 32 ) correspondingly arranged grooves ( 36 ) having.
    [12]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das topfförmigausgebildete Lagerschild (18) verrippt ist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the cup-shaped bearing plate ( 18 ) is ribbed.
    [13]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das topfförmigausgebildete Lagerschild (18) innen mattschwarz lackiertist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that the cup-shaped bearing plate ( 18 ) is painted matt black on the inside.
    [14]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass im Motorgehäuse(52) eine umlaufende Nut (58) zur Aufnahme derIsolierscheibe (56) vorgesehen ist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that in the motor housing ( 52 ) a circumferential groove ( 58 ) for receiving the insulating disk ( 56 ) is provided.
    [15]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass Zwischenkreiskondensatoren (24), Netzdrossel(22) und ein Netzteil die schweren Bauelemente des Frequenzumrichters(4) sind.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that intermediate circuit capacitors ( 24 ), Mains choke ( 22 ) and a power supply, the heavy components of the frequency converter ( 4 ) are.
    [16]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass zur Eigenbelüftung des Motors (2)B-seitig ein Hauptlüfterrad(14) starr mit der Motorwelle (38) verbunden ist.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that for self-ventilation of the engine ( 2 B side a main fan ( 14 ) rigidly with the motor shaft ( 38 ) connected is.
    [17]
    Umrichtermotor nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass B-seitig eine Lüfterhaube (16) mitLufteintrittsschlitzen (46) derart angebracht ist, dassdiese das Hauptlüfterrad (14)und das topfförmigausgebildete Lagerschild (18) abdeckt.Inverter motor according to one of the preceding claims, characterized in that on the B side a fan cowl ( 16 ) with air inlet slots ( 46 ) is mounted such that it is the main fan ( 14 ) and the cup-shaped bearing plate ( 18 ) covers.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004031399B4|2007-04-12|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-02-16| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-10-04| 8364| No opposition during term of opposition|
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004031399A|DE102004031399B4|2004-06-29|2004-06-29|converter motor|DE102004031399A| DE102004031399B4|2004-06-29|2004-06-29|converter motor|
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