AT521291B1 - Synchronmotor - Google Patents

Abstract

Es wird ein Drehantrieb (1) mit einem Stator (3) mit sechs Satorspulen und einem damit verbundenen Wechselrichter (13) angegeben. Der Stator (3) umfasst sechs mit dem Wechselrichter (13) verbundene Statorspulen. Der erste Ausgang des Wechselrichters (13) ist mit dem zweiten Anschluss der zweiten und dem zweiten Anschluss der ersten Spule, der zweite Ausgang mit dem ersten Anschluss der zweiten und dem zweiten Anschluss der fünften Spule, der dritte Ausgang mit dem ersten Anschluss der vierten und dem ersten Anschluss der fünften Spule, der vierte Ausgang mit dem zweiten Anschluss der vierten und dem ersten Anschluss der sechsten Spule, der fünfte Ausgang mit dem zweiten Anschluss der sechsten und dem ersten Anschluss der dritten Spule und der sechste Ausgang mit dem zweiten Anschluss der dritten und dem ersten Anschluss der ersten Spule verbunden. Der Wechselrichter (13) bestromt die sechs Ausgänge mit pulsweitenmodulierten Signalen, wobei Signale für den ersten, zweiten und vierten Ausgang zu Beginn eines Zyklus einen hohen/niedrigen Logikpegel und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang einen niedrigen/hohen Logikpegel aufweisen.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Drehantrieb, umfassend einen Synchronmotor mit einem Stator und einem Rotor, welcher mit Hilfe einer Antriebswelle gegenüber dem Stator drehbar gelagert ist, und einen mit dem Stator elektrisch verbundenen Wechselrichter zur Ansteuerung des Synchronmotors, wobei der Wechselrichter in Verlängerung der Antriebswelle des Synchronmotors angeordnet ist und direkt mit dem Synchronmotor mechanisch verbunden oder integraler Bestandteil des Synchronmotors ist, und wobei der Stator sechs im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Statorspulen (SG1..SG6) aufweist, die um jeweils 60° verdreht um die Antriebswelle des Synchronmotors angeordnet sind, und im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Anschlüsse der Statorspulen (SG1..5SG6) mit sechs Ausgängen (L1..L6) des Wechselrichters elektrisch verbunden sind.

[0002] Ein Drehantrieb der genannten Art ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Dabei wird ein Synchronmotor über den Wechselrichter an ein Gleichstromnetz elektrisch angeschlossen und von diesem mit elektrischer Energie versorgt. Der Wechselrichter wandelt die Gleichspannung in eine für die Drehung des Rotors benötigte Wechselspannung um, das heißt er erzeugt ein für die Drehung des Rotors benötigtes Drehfeld. Derartige am Gleichspannungsnetz betriebene Synchronmotoren sind auch unter dem Begriff „bürstenloser Gleichstrommotor“ oder „Brushless-Motor“ bekannt, beziehungsweise auch unter dem Begriff "elektronisch kommutierter Gleichstrommotor".

[0003] Häufig sind der Synchronmotor und der Wechselrichter lediglich elektrisch aufeinander abgestimmt, nicht jedoch baulich. Ublicherweise liegen der Synchronmotor und der Wechselrichter in getrennten Baugruppen vor, welche über Kabel miteinander verbunden sind. Häufig werden der Synchronmotor und der Wechselrichter getrennt an einem Rahmen montiert. In manchen Fällen wird der Wechselrichter allenfalls radial am Umfang des Motorgehäuses montiert. Nachteilig an den bekannten Lösungen ist daher, dass sie an ihrem Bestimmungsort relativ viel Platz benötigen. Wegen der elektrischen Verbindung über Kabel, die häufig außenliegend sind, ist der Drehantrieb auch umständlich herzustellen und nicht besonders betriebs- und ausfallsicher.

[0004] Die US 2013/207490 A1 beschreibt eine integrierte Startergeneratorvorrichtung mit einer Steuerelektronik. Aus der US 2012/161558 A1 ist eine Antriebsvorrichtung die eine Steuereinheit mit einem Halbleitermodul umfasst, das ein Schaltelement aufweist, das die elektrische Versorgung zur Statorwicklung schaltet, und die an einer Seite des Motors in einer Achsenrichtung angeordnet ist. Die EP 3 162 660 A1 beschreibt eine Motoreinheit die mit einer Steuereinheit verbunden ist. Die DE 44 22 622 A1, die DE 27 48 515 A1 und die EP 2 833 519 A?2 zeigen jeweils einen mit einem Wechselrichter elektrisch verbundenen Stator einer elektrischen Maschine, wobei der Stator sechs im Ring verschaltete Spulengruppen aufweist, wobei jeweils ein Ausgang einer Spule mit einem Eingang einer anderen Spule verschalten ist und diese Knoten jeweils mit einem Ausgang des Wechselrichters verbunden sind.

[0005] Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Drehantrieb anzugeben. Insbesondere soll ein kompakter und betriebssicherer Drehantrieb angegeben werden.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Drehantrieb der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der erste Ausgang (L1) des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss der zweiten Statorspule (SG2) und dem zweiten Anschluss der ersten Statorspule (SG1), der zweite Ausgang (L2) des Wechselrichters mit dem ersten Anschluss der zweiten Statorspule (SG2) und dem zweiten Anschluss der fünften Statorspule (SG5), der dritte Ausgang (L3) des Wechselrichters mit dem ersten Anschluss der vierten Statorspule (SG4) und dem ersten Anschluss der fünften Statorspule (SG5), der vierte Ausgang (L4) des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss der vierten Statorspule (SG4) und dem ersten Anschluss der sechsten Statorspule (SG6), der fünfte Ausgang (L5) des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss der sechsten Statorspule (SG6) und dem ersten Anschluss der dritten Statorspule (SG3) und der sechste Ausgang (L6) des Wechselrichters mit dem zweiten Anschluss der dritten Statorspule (SG3) und dem ersten Anschluss der ersten Statorspule (SG1) verbunden ist, und der Wechselrichter dazu ausgebildet ist, die sechs

Ausgänge (L1..L6) mit pulsweitenmodulierten Signalen zu bestromen, wobei Signale für den ersten, zweiten und vierten Ausgang (L1, L2, L4) zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang (L3, L5, L6) zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel aufweisen oder wobei Signale für den ersten, zweiten und vierten Ausgang (L1, L2, L4) zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang (L3, L5, L6) zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel aufweisen.

[0007] Der Drehantrieb kann dadurch kompakt aufgebaut werden und zeichnet sich insbesondere auch durch hohe Betriebssicherheit aus, im Speziellen weil Verbindungskabel zwischen den Statorspulen und dem Wechselrichter innenliegend sind, das heißt innerhalb des Gehäuses oder der Gehäuse von Synchronmotor und Wechselrichter angeordnet sind. Durch die vorgeschlagene Anordnung und Verbindung der Statorspulen des Synchronmotors können diese leicht miteinander verschalten werden, insbesondere auch auf einer einzigen Leiterplatte. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn der Wechselrichter dazu ausgebildet ist, die sechs Ausgänge mit pulsweitenmodulierten Signalen zu bestromen, wobei a) Signale für den ersten, zweiten und vierten Ausgang zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel aufweisen oder b) Signale für den ersten, zweiten und vierten Ausgang zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel aufweisen. Durch diese Art der Ansteuerung ergibt sich ein Strom an den Klemmen des Wechselrichters zu einem versorgenden Spannungsnetz mit besonders geringer Welligkeit. Ein mittlerer Strom in einem Glättkondensator des Wechselrichters ist daher ebenfalls besonders klein. Ein in dem Wechselrichter eingesetzter Glättkondensator kann daher besonders klein ausgeführt werden, ohne dass übermäßig hohe Stromspitzen in dem versorgenden, elektrischen Netz auftreten. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Baugröße und die thermische Belastung des Drehantriebs aus.

[0008] In einer vorteilhaften Ausführungsform kann für den Synchronmotor und den Wechselrichter ein gemeinsames Gehäuse vorgesehen sein. Der Drehantrieb zeichnet sich in diesem Fall durch eine besonders geringe Anzahl an Bauteilen aus. Denkbar ist grundsätzlich aber auch, dass ein Gehäuse des Wechselrichters in axialer Verlängerung der Antriebswelle an ein Gehäuse des Synchronmotors angeflanscht beziehungsweise mit diesem mechanisch verbunden ist.

[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

[0010] Vorteilhaft sind elektrische Anschlüsse zwischen dem Stator und dem Wechselrichter rotationssymmetrisch um die Antriebswelle angeordnet. Dadurch ergibt sich ein vorteilhafter, symmetrischer Aufbau der Leiterplatte, welche die elektrischen Anschlüsse für die Statorspulen aufweist.

[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante sind Gruppen von elektrischen Anschlüssen zwischen dem Stator und dem Wechselrichter rotationssymmetrisch um die Antriebswelle angeordnet. Dadurch ergibt sich ebenfalls ein vorteilhafter, symmetrischer Aufbau der Leiterplatte, welche die elektrischen Anschlüsse für die Statorspulen aufweist. Im Speziellen kann eine Gruppe genau zwei elektrische Anschlüsse aufweisen.

[0012] In einer günstigen Ausführungsform des Drehantriebs ist zumindest eine Leiterplatte des Wechselrichters im Wesentlichen rechtwinkelig zur Antriebswelle ausgerichtet. Auf diese Weise können etwa die Anschlüsse zu den Statorspulen alle gleich lang ausgeführt werden.

[0013] Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn ein Sensor zur Erfassung einer Winkellage des Rotors auf einer Leiterplatte des Wechselrichters angeordnet ist. Für den Betrieb eines Synchronmotors an einem Frequenzumrichter ist es von Vorteil, die Winkellage des Rotors zu ermitteln, um die Statorspulen korrekt bestromen zu können. Nach dem Stand der Technik geschieht dies zum Beispiel über einen dezidierten Rotorlagegeber, der auf dem Stator angebracht ist und einen auf dem Rotor angeordneten Lage-Magneten erkennt. Bei der neu vorgeschlagenen Variante des

Drehantriebs ist der Sensor zur Erkennung des Magnets beziehungsweise zu Erfassung der Winkellage des Rotors dagegen direkt auf der Leiterplatte des Wechselrichters angeordnet, wodurch der Drehantrieb besonders kompakt, sowie ausfall- und störsicher aufgebaut werden kann. Der Lage-Magnet ist vorteilhaft auf der Antriebswelle in der Nähe des Sensors angebracht. Die Verwendung eines magnetischen Sensors (Hall-Sensors) zur Erfassung der Winkellage des Rotors ist zwar von Vorteil, grundsätzlich sind aber auch noch andere Möglichkeiten zur Erfassung der Winkellage des Rotors denkbar, beispielsweise mit Hilfe eines Sinus-Cosinus-Gebers, eines Impulsgebers mit einer Indexmarke oder auch mit Hilfe der indirekten Messung über den Phasenstrom.

[0014] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn Statorspulen des Stators mit Hilfe zumindest einer Leiterplatte des Wechselrichters elektrisch im Ring verschaltet sind. Eine solche Verschaltung kann auf der zumindest einen Leiterplatte relativ einfach realisiert werden, und es sind nur kurze Leiterbahnen zur Verschaltung der Statorspulen auf der Leiterplatte nötig. Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Statorspulen des Stators mit Hilfe einer einzigen Leiterplatte des Wechselrichters elektrisch im Ring verschaltet sind. Insbesondere sind die Verbindungen der Statorspulen zu der zumindest einen Leiterplatte die einzigen elektrischen Verbindungen der Statorspulen zu weiteren Bauteilen. Mit anderen Worten weisen die Statorspulen neben den elektrischen Verbindungen zu der zumindest einen Leiterplatte keine weiteren elektrischen Verbindungen auf. Es ist damit möglich, dass sich die elektrischen Leiter, aus denen die Wicklungen der Statorspulen gebildet werden, ununterbrochen von den jeweiligen, zugehörigen ersten Anschlüssen auf der Leiterplatte durch den Stator und wieder zurück zu den jeweiligen, zugehörigen zweiten Anschlüssen auf der Leiterplatte erstrecken.

[0015] Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die elektrische Verbindung zwischen dem Stator und dem Wechselrichter mit Hilfe von schräg zu einer Leiterplatte des Wechselrichters ausgerichteten Kontaktflächen hergestellt ist, wobei eine Kontaktkraft, welche die genannten Kontaktflächen aufeinander presst, durch eine Schraube bewirkt wird, welche von der dem Stator gegenüberliegenden Seite der genannten Leiterplatte eingeschraubt ist. Die Schraube ist dabei insbesondere rechtwinkelig zur Leiterplatte ausgerichtet. Im Speziellen kann die elektrische Verbindung zwischen dem Stator und dem Wechselrichter mit Hilfe von Kegelsitz-Verbindungen hergestellt sein. Auf diese Weise kann eine hohe Kontaktkraft auf die Kontaktflächen, welche den Stator und den Wechselrichter elektrisch verbinden, ausgeübt werden, wodurch ein geringer elektrische UÜbergangswiderstand sowie eine hohe Betriebssicherheit erzielt werden.

[0016] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Wechselrichter mehrere, in axialer Richtung des Synchronmotors voneinander beabstandete Leiterplatten aufweist, insbesondere drei Leiterplatten. Auf diese Weise kann der Drehantrieb sehr schlank beziehungsweise mit geringem Durchmesser aufgebaut sein.

[0017] Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Sensor zur Erfassung einer Winkellage des

Rotors und/oder digitale Ein- und Ausgänge des Wechselrichters auf einer ersten Leiterplatte des

Wechselrichters angeordnet sind, welche insbesondere unmittelbar benachbart zum Synchron-

motor angeordnet ist,

- eine Steuerlogik für die Ansteuerung von Schalttransistoren des Wechselrichters auf einer zweiten Leiterplatte des Wechselrichters angeordnet ist, welche insbesondere benachbart zur ersten Leiterplatte angeordnet ist und

- die Schalttransistoren und/oder die elektrische Verbindung zwischen dem Stator und dem Wechselrichter auf einer dritten Leiterplatte des Wechselrichters angeordnet sind, welche insbesondere benachbart zur zweiten Leiterplatte angeordnet ist.

Dadurch ergibt sich neben dem besonders kompakten Aufbau des Drehantriebs auch eine vor-

teilhafte Aufteilung der vom Wechselrichter umfassten elektronischen Schaltkreise beziehungs-

weise der vom Wechselrichter umfassten elektronischen Komponenten. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass die Schalttransistoren und/oder die elektrische Verbindung zwischen dem Stator und dem Wechselrichter auf einer eigenen Leiterplatte angeordnet sind, wodurch der Leistungsteil des Wechselrichters örtlich von dessen Steuerteil getrennt ist. Denkbar ist auch, dass ein Glättkondensator und/oder eine Glättdrossel auf der dritten Leiterplatte angeordnet sind.

[0018] Günstig ist es, wenn der Stator sechs Statorspulen aufweist. Dadurch weist ein Strom an den Klemmen des Wechselrichters zu einem versorgenden Spannungsnetz geringe Welligkeit auf. Ein mittlerer Strom in einem Glättkondensator des Wechselrichters ist daher ebenfalls vergleichsweise klein. Ein im Wechselrichter eingesetzter Glättkondensator kann daher ebenfalls klein ausgeführt werden, ohne dass übermäßig hohe Einbrüche der Versorgungsspannung auftreten. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Baugröße und die thermische Belastung des Drehantriebs aus.

[0019] Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die pulsweitenmodulierten Signale für die Ausgänge zumindest teilweise einander zeitlich überlappen. Diese Maßnahmen dienen dazu, eine Welligkeit des Stroms an den Klemmen des Wechselrichters zu einem versorgenden Spannungsnetz noch weiter zu verringern. Der zeitliche Verlauf der Signale kann dabei fix vorgegeben sein oder berechnet und an die jeweilige Betriebssituation des Drehantriebs angepasst werden.

[0020] Vorteilhaft ist es auch, wenn die Statorspulen mehrere am Umfang nebeneinander angeordnete Sub-Spulen umfassen beziehungsweise in Form einer verteilten Wicklung hergestellt sind. Vorteilhaft ist es alternativ oder zusätzlich auch, wenn die Statorspulen in Form einer Zahnspulenwicklung hergestellt sind. Die Fertigung der Statorwicklungen ist durch die vorgeschlagenen Maßnahmen auf besonders einfache Weise möglich. Die induzierte Spannung in den einzelnen Statorspulen ist in der Regel nicht rein sinusförmig, sondern hat einen Anteil an Oberwellen. Die Statorspulen werden günstigerweise aber derart verschalten, dass die zweite und vierte Oberwelle keine unkontrollierbaren Ausgleichsströme hervorrufen, welche zu höheren Verlusten der Maschine führen würden. Weiterhin wird bei der Berechnung der Ansteuersignale für die Statorspulen vorteilhaft Rücksicht auf das Auftreten der Oberwellen genommen. Selbstverständlich könnte der Synchronmotor aber auch dezidierte Statorspulen (also ohne Sub-Spulen) aufweisen.

[0021] Günstig ist es schließlich, wenn der Wechselrichter eine Nennspannung von bis zu 80 V DC (= Volt Gleichstrom) aufweist. Auf diese Weise kann der Drehantrieb insbesondere in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen und landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt werden.

[0022] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:

[0023] Fig. 1 einen beispielhaften Drehantrieb in Explosionsdarstellung; [0024] Fig. 2a den Drehantrieb aus Fig. 1 mit einer Markierung einer Detailansicht;

[0025] Fig. 29 die in Fig. 2a markierte Detailansicht der Verbindungen zwischen dem Wechselrichter und den Statorspulen;

[0026] Fig. 3a eine Rückansicht des Drehantriebs; [0027] Fig. 3b einen Längsschnitt des Drehantriebs; [0028] Fig. 4 eine schematische Darstellung der elektrischen Verschaltung der Statorspulen;

[0029] Fig. 5 eine schematische Darstellung der räumlichen Anordnung der Anschlüsse der Statorspulen;

[0030] Fig. 6 ein elektrisches Schaltbild eines Wechselrichters; [0031] Fig. 7 ein Wickelschema der Statorspulen und

[0032] Fig. 8 ein Zeitdiagramm der Steuerspannungen für die Halbbrücken des Wechselrichters.

[0033] Im Folgenden werden gleiche oder ähnliche Teile in den unterschiedlichen Ausführungsformen mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen und Bezeichnungen versehen. Die auf gleiche oder ähnliche Teile bezogene Offenbarungen sind demgemäß untereinander austauschbar. Lageangaben, wie zum Beispiel "oben", "unten", "seitlich" usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu

übertragen.

[0034] Die Figuren 1 bis 3b zeigen einen beispielhaften Drehantrieb 1 in verschiedenen Ansichten. Die Figur 1 zeigt den Drehantrieb 1 in Explosionsdarstellung, die Fig. 2a ebenfalls in Explosionsdarstellung, jedoch mit dem in Fig. 2b dargestellten Detail, die Fig. 3a in Rückansicht und die Fig. 3b im Längsschnitt.

[0035] Der Drehantrieb 1 weist einen Synchronmotor 2 mit einem Stator 3 und einem Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist mithilfe einer Antriebswelle 5 beziehungsweise mit Hilfe eines vorderen Lagers 6 und eines hinteren Lagers 7 gegenüber dem Stator 3 drehbar gelagert. Das vordere Lager 6 ist in einem vorderen Lagerschild 8 des Synchronmotors 2 angeordnet, das hintere Lager 7 in einem hinteren Lagerschild 9. Die beiden Lager 7 und 6 können als Gleitlager oder auch als Wälzlager ausgebildet sein, insbesondere als Kugellager, Rollenlager oder Nadellager. Der Stator 3 weist zudem einen Statorkörper 10 mit mehreren Statornuten N und darin angeordneten Statorspulen SG auf und der Rotor 4 einen Rotorkörper 11 mit darauf angeordneten Rotormagneten 12.

[0036] Weiterhin umfasst der Drehantrieb 1 einen mit dem Stator 3 elektrisch verbundenen Wechselrichter 13 zur Ansteuerung des Synchronmotors 2. Der Wechselrichter 13 ist in Verlängerung der Antriebswelle 5 des Synchronmotors 2 angeordnet und in diesem Beispiel mit dem Synchronmotor 2 mechanisch verbunden, das heißt, dass Wechselrichtergehäuse 14 ist mit dem Motorgehäuse 15 mechanisch verbunden. Konkret ist das Wechselrichtergehäuse 14 mit dem Motorgehäuse 15 verschraubt. Denkbar wäre aber auch, dass für den Synchronmotor 2 und den Wechselrichter 13 ein gemeinsames Gehäuse vorgesehen ist. In so einem Fall wäre der Wechselrichter 13 integraler Bestandteil des Synchronmotors 2.

[0037] Der Wechselrichter 13 weist in diesem Beispiel drei Leiterplatten 16, 17 und 18 auf, auf denen mehrere elektronische Bauteile des Wechselrichters 13 angeordnet sind. Konkret umfasst der Wechselrichter 13 eine erste und unmittelbar zum Synchronmotor 2 (beziehungsweise zu dessen hinterem Lagerschild 9) benachbarte Leiterplatte 16, eine zweite Leiterplatte 17, welche benachbart zur ersten Leiterplatte 16 angeordnet ist, und eine dritte Leiterplatte 18, welche benachbart zur zweiten Leiterplatte 17 angeordnet ist. Wegen ihrer Lage kann die erste Leiterplatte 16 auch als vordere Leiterplatte 16 bezeichnet oder angesehen werden, die zweite Leiterplatte 17 auch als mittlere Leiterplatte 17 und die dritte Leiterplatte 18 auch als hintere Leiterplatte 18.

[0038] Auf der ersten Leiterplatte 16 kann ein Sensor 19 zur Erfassung einer Winkellage des Rotors 4 angeordnet sein. Konkret erfasst der Sensor 19 in diesem Beispiel die Orientierung eines Lage-Magneten 20, der am hinteren Ende der Antriebswelle 5 angebracht ist. Die Verwendung eines magnetischen Sensors 19 (Hall-Sensors) zur Erfassung der Winkellage des LageMagneten 20 und damit des Rotors 4 ist zwar von Vorteil, grundsätzlich sind aber auch noch andere Möglichkeiten zur Erfassung der Winkellage des Lage-Magneten 20 / des Rotors 4 denkbar. Beispielsweise kann die Winkellage des Lage-Magneten 20 / des Rotors 4 mit Hilfe eines Sinus-Cosinus-Gebers, eines Impulsgebers mit einer Indexmarke oder auch mit Hilfe der indirekten Messung über den Phasenstrom ermittelt werden.

[0039] Zusätzlich zum Sensor 19 können auf der ersten Leiterplatte 16 digitale Ein- und Ausgänge des Wechselrichters 13 angeordnet sein (nicht dargestellt). Auf der zweiten Leiterplatte 17 ist eine Steuerlogik für die Ansteuerung von Schalttransistoren des Wechselrichters 13 für die Bestromung des Stators 3 angeordnet. Auf der dritten Leiterplatte 18 sind schließlich die besagten Schalttransistoren angeordnet. Die Steuerlogik und die Schalttransistoren sind in den Figuren 1 bis 3b nicht sichtbar, jedoch sind die Steuerlogik 25 und die Schalttransistoren T1a..T6b in der Fig. 6 gemeinsam mit den Statorspulen SG1..5G6 dargestellt.

[0040] Außerdem können auf der dritten Leiterplatte 18 Buchsen 21 angeordnet sein, in welche Stecker 22 eingesteckt und mit Schrauben 23 gesichert werden können. Die Stecker 22 können bevorzugt Teil der Statorspulen SG beziehungsweise Teil einer Verkabelung für die Statorspulen SG sein. Im Speziellen können die Stecker 22 auf die Statorspulen SG beziehungsweise deren Verkabelung aufgeschweißt, aufgelötet oder aufgecrimpt sein. Auch eine Kombination der genannten Befestigungsmöglichkeiten ist natürlich denkbar. An dieser Stelle wird angemerkt, dass in den Figuren 1 bis 3b der besseren Übersicht halber nur die Stecker 22, nicht jedoch deren Verbindung zu den Statorspulen SG beziehungsweise einer Verkabelung für die Statorspulen SG

dargestellt sind.

[0041] Mit dieser Buchsen-/Steckerverbindung 21/22 kann nun die elektrische Verbindung zwischen dem Stator 3 und dem Wechselrichter 13 vorgesehen werden, konkret die elektrische Verbindung zwischen den Schalttransistoren T1a..T6b des Wechselrichters 13 und den Statorspulen SG. Denkbar wäre aber auch dass, auf der Leiterplatte 18 Stecker 22 angeordnet sind, auf welche Buchsen 21, die Teil der Statorspulen SG beziehungsweise Teil einer Verkabelung für die Statorspulen SG sind, aufgesteckt werden.

[0042] Insbesondere kann die elektrische Verbindung zwischen dem Stator 3 und dem Wechselrichter 13 mithilfe von Kegelsitz-Verbindungen hergestellt sein. In diesem Fall können die Buchsen 21 dementsprechend einen Innenkegel und der Stecker 22 dementsprechend einen Außenkegel aufweisen. Durch die Schraube 23 wird der Stecker 22 mit seinem Außenkegel in den Innenkegel der Buchse 21 gepresst, wodurch ein geringer elektrische Ubergangswiderstand zwischen Buchsen 21 und Steckern 22 sowie eine hohe Betriebssicherheit der Kegelsitz-Verbindungen erzielt werden.

[0043] Die genannten Kegelflächen bilden Kontaktflächen zwischen dem Stator 3 und dem Wechselrichter 13, welche schräg zur dritten Leiterplatte 18 ausgerichtet sind. Wie erwähnt, wird eine Kontaktkraft, welche die genannten Kontaktflächen aufeinanderpresst, durch die Schraube 23 bewirkt. Die Schraube ist in diesem Beispiel von der dem Stator 3 gegenüberliegenden Seite der dritten Leiterplatte 18 eingeschraubt und insbesondere rechtwinkelig zu dieser ausgerichtet.

[0044] Die Kegelsitz-Verbindung stellt aber nur ein Beispiel für schräg zur dritten Leiterplatte 18 ausgerichtete Kontaktflächen dar. Denkbar wären auch andere Verbindungen, die schräg zur dritten Leiterplatte 18 ausgerichtete Kontaktflächen aufweisen, etwa Pyramidenstumpf-förmige Kontaktflächen oder auch einseitige Keile. Denkbar wäre natürlich auch, dass die Statorspulen SG beziehungsweise eine Verkabelung für die Statorspulen SG auf andere Weise mit der dritten Leiterplatte 18 verbunden werden, etwa durch eine Klemmverbindung (ohne Keilwirkung) oder mit Hilfe einer Lötverbindung.

[0045] In der Figur 3a sind schließlich externe Anschlussklemmen 24 dargestellt, mit welchem der Drehantrieb an ein elektrisches Netz, insbesondere an ein Gleichstromnetz angeschlossen werden kann (vergleiche auch die Netzspannung DC+, DC- in Fig. 6).

[0046] Wie insbesondere aus der Figur 3b hervorgeht, sind die Leiterplatten 16..18 des Wechselrichters 13 rechtwinkelig zur Antriebswelle 5 ausgerichtet. In dem konkreten Beispiel beträgt der Winkel zwischen einer Leiterplatte 16..18 und der Antriebswelle 5 genau 90°, denkbar wäre aber auch eine geringfügige Abweichung von insbesondere +/- 10°.

[0047] Die elektrischen Anschlüsse zwischen dem Stator 3 und dem Wechselrichter 13, das heißt in diesem Beispiel die aus den Buchsen 21, den Steckern 22 und den Schrauben 23 gebildeten Verbindungen, sind insbesondere rotationssymmetrisch um die Antriebswelle 5 angeordnet. Dies ist vorteilhaft für die elektrische Verschaltung der Statorspulen SG mit Hilfe der dritten Leiterplatte 18. Im Speziellen können auch Gruppen von (je zwei) elektrischen Anschlüssen 21, 22 gebildet werden, die jeweils rotationssymmetrisch um die Antriebswelle 5 angeordnet sind. Im Fall von sechs Statorspulen SG1..SG6 können zum Beispiel sechs Gruppen, welche jeweils zwei nebeneinander angeordnete elektrische Anschlüsse 21, 22 aufweisen, rotationssymmetrisch um die Antriebswelle 5 angeordnet sein.

[0048] In der Figur 4 ist die elektrische Verschaltung der Statorspulen SG1..SG6 des Stators 3 schematisch dargestellt. Zudem sind in der Figur 4 die in die Anschlüsse der Statorspulen SG1..5G6 fließendenden Phasenströme 11..16 sowie die an den Statorspulen SG1..SG6 anliegenden Spulenspannungen U1..U6 schematisch dargestellt. Aus der Darstellung geht hervor, dass der Stator 3 sechs Statorspulen SG1..5SG6 beziehungsweise Windungen oder Wicklungen aufweist.

[0049] In dem konkreten Beispiel sind die Statorspulen des Stators 3 mithilfe der dritten Leiterplatte 18 elektrisch im Ring verschaltet. Das bedeutet, dass die elektrischen Leiter, die zur Ver-

schaltung des Stators 3 im Ring benötigt werden, auf der dritten Leiterplatte 18 des Wechselrichters 13 angeordnet sind. Denkbar wäre überdies, dass die Statorspulen SG auf andere Weise elektrisch miteinander verschalten sind, beispielsweise durch (direktes) Verlöten der Statorspulen SG beziehungsweise einer Verkabelung für die Statorspulen SG.

[0050] Figur 5 zeigt nun die räumliche Anordnung der Anschlüsse der Statorspulen SG1..5SG6

des Stators 3 sowie deren elektrische Verbindung zu Ausgängen L1..L6 des Wechselrichters 13

(siehe auch Fig. 6). Konkret sind sechs im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Statorspulen

SG1..5G6 des Stators 3 jeweils 60° verdreht um die Antriebswelle 5 des Synchronmotors 2 an-

geordnet, und es sind im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Anschlüsse der Statorspulen

SG1..SG6 mit sechs Ausgängen L1..L6 des Wechselrichters 13 elektrisch verbunden sind wobei

- der erste Ausgang L1 des Wechselrichters 13 mit dem zweiten Anschluss der zweiten Statorspule SG2 und dem zweiten Anschluss der ersten Statorspule SG1,

- der zweite Ausgang L2 des Wechselrichters 13 mit dem ersten Anschluss der zweiten Statorspule SG2 und dem zweiten Anschluss der fünften Statorspule SG5,

- der dritte Ausgang L3 des Wechselrichters 13 mit dem ersten Anschluss der vierten Statorspule SG4 und dem ersten Anschluss der fünften Statorspule SG5,

- der vierte Ausgang L4 des Wechselrichters 13 mit dem zweiten Anschluss der vierten Statorspule SG4 und dem ersten Anschluss der sechsten Statorspule SG6,

- der fünfte Ausgang L5 des Wechselrichters 13 mit dem zweiten Anschluss der sechsten Statorspule SG6 und dem ersten Anschluss der dritten Statorspule SG3 und,

- der sechste Ausgang L6 des Wechselrichters 13 mit dem zweiten Anschluss der dritten Statorspule SG3 und dem ersten Anschluss der ersten Statorspule SG1 verbunden ist.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen können die Statorspulen SG1..5G6 des Synchronmo-

tors 2 leicht miteinander verschalten werden, insbesondere mit Hilfe nur einer einzigen Leiter-

platte 16..18. Konkret erfolgt die elektrische Verschaltung der Statorspulen SG1..SG6 sowie de-

ren elektrische Verbindung zu den Ausgängen L1..L6 des Wechselrichters 13 (nur) auf der dritten

Leiterplatte 18. Denkbar wäre aber auch, dass mehrere Leiterplatten 16..18 für die elektrische

Verschaltung der Statorspulen SG1..5G6 sowie deren elektrische Verbindung zu den Ausgängen

L1..L6 des Wechselrichters 13 eingesetzt werden.

[0051] An dieser Stelle wird angemerkt, dass sich die Fig. 5 auf die räumliche beziehungsweise örtliche Anordnung der Anschlüsse der Statorspulen SG1..SG6 bezieht, nicht aber eine korrekte räumliche Ausrichtung der Statorspulen SG1..SG6 zeigt. In der Realität sind die Statorspulen SG1..5G6 im Stator 3 natürlich radial ausgerichtet und nicht, wie in der Fig. 5 dargestellt, tangential.

[0052] Die Figur 6 zeigt ein elektrisches Schaltbild eines beispielhaften Wechselrichters 13. Der Wechselrichter 13 umfasst in diesem Beispiel zwei Anschlüsse an ein Gleichspannungsnetz, konkret einen Anschluss an ein positives Spannungspotential DC+ und einen Anschluss an ein negatives Spannungspotential DC-. Zwischen diesen beiden Spannungspotentialen DC+ und DCsind sechs Halbbrücken angeordnet, die durch jeweils ein Transistorpaar T1a..T6b gebildet sind. Die Steuereingänge der Transistoren T1a..T6b, die in diesem Beispiel durch Feldeffekttransistoren gebildet sind, sind mit einer Steuerlogik 25 verbunden. Die Verbindungspunkte der in Serie geschalteten Transistorpaare T1a..T6b bilden jeweils einen Phasenanschluss L1..L6, die mit den Verbindungspunkten der im Ring verschalteten Statorspulen SG1..5G6 verbunden sind. Zudem weist der Wechselrichter 13 einen zwischen das positive Spannungspotential DC+ und das negative Spannungspotential DC- geschalteten Glättkondensator C auf, mit dessen Hilfe übermäBige Stromspitzen im Gleichspannungsnetz DC+ und DC- vermieden werden.

[0053] Im Uhrzeigersinn gesehen sind die erste Statorspule SG1, die zweite Statorspule SG2, die fünfte Statorspule SG5, die vierte Statorspule SG4, die sechste Statorspule SG6 und die dritte Statorspule SG3 der Reihe nach angeordnet. Der erste Phasenanschluss L1 ist dabei zwischen die erste Statorspule SG1 und die zweite Statorspule SG2 geschaltet, der zweite Phasenanschluss L2 zwischen die zweite Statorspule SG2 und die fünfte Statorspule SG5, der dritte Phasenanschluss L3 zwischen die fünfte Statorspule SG5 und die vierte Statorspule SG4, der vierte Phasenanschluss zwischen die vierte Statorspule SG4 und die sechste Statorspule SG6, der

fünfte Phasenanschluss L5 zwischen die sechste Statorspule SG6 und die dritte Statorspule SG3 und der sechste Phasenanschluss L6 zwischen die dritte Statorspule SG3 und die erste Statorspule SG1. Anzumerken ist, dass die zweite Statorspule SG2 und die fünfte Statorspule SG5 in umgekehrten Wicklungssinn zu der ersten Statorspule SG1, der dritten Statorspule SG3, der vierten Statorspule SG4 und der sechsten Statorspule SG6 verschaltet sind, wie aus der Fig. 5 erkennbar ist.

[0054] Die Steuerlogik 25 ist in diesem Beispiel auf der zweiten Leiterplatte 17 angeordnet, und die Schalttransistoren T1a..T6b sind in diesem Beispiel auf der dritten Leiterplatte 18 angeordnet (siehe auch die Figuren 1 bis 3b). Denkbar ist weiterhin, dass auch der Glättkondensator C und/ oder eine Glättdrossel auf der dritten Leiterplatte 18 angeordnet sind. Selbstverständlich wäre aber auch eine andere Aufteilung der Schaltungsteile auf die unterschiedlichen Leiterplatten 16..18 denkbar, und es wäre auch vorstellbar, dass der Wechselrichter 13 eine andere Anzahl an Leiterplatten 16..18 aufweist, insbesondere nur eine einzige Leiterplatte. Das Gesagte gilt natürlich auch für andere Bauteile des Wechselrichters 13, konkret den Sensor 19 zur Erfassung einer Winkellage des Rotors 4, digitale Ein- und Ausgänge des Wechselrichters 13 und für die Buchsen-/Steckerverbindung 21/22.

[0055] Figur 7 zeigt nun ein beispielhaftes Wickelschema für den Stator 3. Dabei sind die Statornuten N1..N12 in abgewickelter Darstellung zu sehen. Gut sichtbar ist auch, dass die Statorspulen SG1..5SG6 jeweils zwei am Umfang nebeneinander angeordnete Sub-Spulen aufweisen. Selbstverständlich könnte der Synchronmotor 2 auch solche dezidierten Statorspulen aufweisen. Der Stator 3 weist in diesem Beispiel zwölf Statornuten N1..N12 und zehn Rotormagnete 12 auf. Dies ist aber keine zwingende Bedingung, sondern die vorgestellten Bauprinzipien sind auch auf eine andere Anzahl von Statornuten N1..N12, Statorspulen SG1..SG6 und Rotormagnete 12 anwendbar.

[0056] Die Figur 8 zeigt schließlich die Steuerspannungen beziehungsweise Gate-Source-Spannungen UL1..UL6 für die Transistoren T1a..T6b. Die Steuerspannungen UL1..UL6 liegen in Form von pulsweitenmodulierten Signalen vor. Die Steuersignale UL1, UL2 und UL4 für den ersten, zweiten und vierten Ausgang L1, L2, und L4 weisen zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel auf. Die Steuersignale UL3, UL5 und UL6 für den dritten, fünften und sechsten Ausgang L3, L5 und L6 weisen zu Beginn eines Zyklus dagegen einen niedrigen Logikpegel auf. Denkbar wären aber auch umgekehrte Verhältnisse. Dementsprechend könnten die Steuersignale UL1, UL2 und UL4 für den ersten, zweiten und vierten Ausgang L1, L2, und L4 zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel aufweisen und die Steuersignale UL3, UL5 und UL6 für den dritten, fünften und sechsten Ausgang L3, L5 und L6 zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel.

[0057] Wie aus der Darstellung der Fig. 8 hervorgeht, werden die Statorspulen SG1..5G6 nicht jeweils einzeln angesteuert, sondern die Steuersignale UL1..UL6 weisen eine zeitliche UÜberlappung auf. Der zeitliche Verlauf der Steuersignale UL1..UL6 kann dabei fix vorgegeben sein oder durch die Steuerlogik 25 berechnet und an die jeweilige Betriebssituation des Drehantriebs 1 angepasst werden. Die Fig. 8 stellt somit nur eine Augenblicksaufnahme der Steuerspannungen UL1..UL6 dar, und die Steuerspannungen UL1..UL6 können sich daher, wie erwähnt, im Laufe der Zeit auch ändern, beispielsweise bei Anderungen des Betriebszustands des Drehantriebs 1.

[0058] Durch die vergleichsweise große Anzahl an Statorspulen SG1..5SG6 und der besonderen Art der Ansteuerung ergibt sich ein Strom an den Klemmen des Wechselrichters 13 zu dem versorgenden Spannungsnetz DC+ und DC- mit besonders geringer Welligkeit bei dennoch hoher Leistung des Synchronmotors 2. Bei entsprechend niedriger Spannung des versorgenden Spannungsnetz DC+ und DC- und hoher geforderter Leistung können ja Ströme von einigen hundert Ampere in den Statorspulen SG1..5G6 auftreten.

[0059] Ein mittlerer Strom im Glättkondensator C des Wechselrichters 13 ist durch die vorgeschlagenen Maßnahmen besonders klein, wodurch der Glättkondensator C ebenfalls besonders klein ausgeführt werden kann, ohne dass übermäßig hohe Stromspitzen in den Zuleitungen zum Wechselrichter 5 auftreten und ohne dass eine übermäßig hohe EMV-Belastung (Elektromagnetische Verträglichkeit) vom Drehantrieb 1 ausgeht. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Bau-

größe und die thermische Belastung des Drehantriebs 1 aus. Das heißt, der Drehantrieb 1 kann bei hoher mechanischer Ausgangsleistung klein aufgebaut werden und erzeugt dennoch wenig Abwärme. Zusätzlich oder alternativ zum Glättkondensator C könnte auch eine Glättdrossel im Wechselrichter 13 verbaut sein. Das oben Gesagte bezieht sich in diesem Fall sinngemäß auch auf die Glättdrossel. Das heißt die Glättdrossel kann ebenfalls vergleichsweise klein ausgeführt sein. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen kann eine Reduktion der Kapazität des Glättkondensator C beziehungsweise eine Reduktion der Induktivität der Glättdrossel um bis zu 80% gegenüber herkömmlichen Dreiphasensystemen erreicht werden.

[0060] Dazu ist anzumerken, dass mit einer dynamischen Anpassung der Phasenlage der pulsweitenmodulierten Signale generell eine höhere Reduktion der Größe des Glättelements (Glättkondensator C oder Glättdrossel) erzielbar ist als bei bloß statischer Phasenlage der pulsweitenmodulierten Signale. Vorteilhaft benötigt die Anwendung der statischen Phasenlage der pulsweitenmodulierten Signale jedoch weniger Rechenleistung als die dynamische Anpassung der Phasenlage der pulsweitenmodulierten Signale.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Drehantrieb

2 Synchronmotor

3 Stator

4 Rotor

5 Antriebswelle

6 vorderes Lager

7 hinteres Lager

8 vorderes Lagerschild

9 hinteres Lagerschild

10 Statorkörper

11 Rotorkörper

12 Rotormagnet

13 Wechselrichter

14 Wechselrichtergehäuse 15 Motorgehäuse

16 erste (vordere) Leiterplatte 17 zweite (mittlere) Leiterplatte 18 dritte (hintere) Leiterplatte 19 Sensor

20 Lage-Magnet

21 Buchse

22 Stecker

23 Schraube

24 externe Anschlussklemme 25 Steuerlogik

C Glättkondensator

DC+, DC- Netzspannung

11..16 Phasenstrom

L1..L6 Phasenanschluss

N, N1..N12 Statornut

SG, SG1..5SG6 Statorspule

t Zeit

T1a..T6b Schalttransistor

U1..0U6 Spulenspannung UL1..UL6 Steuerspannung (Gate-Source-Spannung)

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Drehantrieb (1), umfassend

   - einen Synchronmotor (2) mit einem Stator (3) und einem Rotor (4), welcher mit Hilfe einer Antriebswelle (5) gegenüber dem Stator (3) drehbar gelagert ist, und

   - einen mit dem Stator (3) elektrisch verbundenen Wechselrichter (13) zur Ansteuerung des Synchronmotors (2),

   - wobei der Wechselrichter (13) in Verlängerung der Antriebswelle (5) des Synchronmotors (2) angeordnet ist und direkt mit dem Synchronmotor (2) mechanisch verbunden oder integraler Bestandteil des Synchronmotors (2) ist, und wobei der Stator (3) sechs im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Statorspulen (SG1..SG6) aufweist, die um jeweils 60° verdreht um die Antriebswelle (5) des Synchronmotors (2) angeordnet sind, und im Uhrzeigersinn aufeinander folgende Anschlüsse der Statorspulen (SG1..SG6) mit sechs Ausgängen (L1..L6) des Wechselrichters (13) elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass

   - der erste Ausgang (L1) des Wechselrichters (13) mit dem zweiten Anschluss der zweiten Statorspule (SG2) und dem zweiten Anschluss der ersten Statorspule (SG1),

   - der zweite Ausgang (L2) des Wechselrichters (13) mit dem ersten Anschluss der zweiten Statorspule (SG2) und dem zweiten Anschluss der fünften Statorspule (SG5),

   - der dritte Ausgang (L3) des Wechselrichters (13) mit dem ersten Anschluss der vierten Statorspule (SG4) und dem ersten Anschluss der fünften Statorspule (SG5),

   - der vierte Ausgang (L4) des Wechselrichters (13) mit dem zweiten Anschluss der vierten Statorspule (SG4) und dem ersten Anschluss der sechsten Statorspule (SG6),

   - der fünfte Ausgang (L5) des Wechselrichters (13) mit dem zweiten Anschluss der sechsten Statorspule (SG6) und dem ersten Anschluss der dritten Statorspule (SG3) und

   - der sechste Ausgang (L6) des Wechselrichters (13) mit dem zweiten Anschluss der dritten Statorspule (SG3) und dem ersten Anschluss der ersten Statorspule (SG1) verbunden ist,

   und dass der Wechselrichter (13) dazu ausgebildet ist, die sechs Ausgänge

   (L1..L6) mit pulsweitenmodulierten Signalen zu bestromen, wobei Signale für den ersten,

   zweiten und vierten Ausgang (L1, L2, L4) zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel

   und Signale für den dritten, fünften und sechsten Ausgang (L3, L5, L6) zu Beginn eines

   Zyklus einen niedrigen Logikpegel aufweisen oder wobei Signale für den ersten, zweiten und

   vierten Ausgang (L1, L2, L4) zu Beginn eines Zyklus einen niedrigen Logikpegel und Signale

   für den dritten, fünften und sechsten Ausgang (L3, L5, L6) zu Beginn eines Zyklus einen hohen Logikpegel aufweisen.

   2, Drehantrieb (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Synchronmotor (2) und den Wechselrichter (13) ein gemeinsames Gehäuse vorgesehen ist.

   3. Drehantrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlüsse (21, 22) zwischen dem Stator (3) und dem Wechselrichter (13) rotationssymmetrisch um die Antriebswelle (5) angeordnet sind.

   4. Drehantrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Gruppen von elektrischen Anschlüssen (21, 22) zwischen dem Stator (3) und dem Wechselrichter (13) rotationssymmetrisch um die Antriebswelle (5) angeordnet sind.

   5. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Leiterplatte (16..18) des Wechselrichters (13) im Wesentlichen rechtwinkelig zur Antriebswelle (5) ausgerichtet ist.

   6. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (19) zur Erfassung einer Winkellage des Rotors (4) auf einer Leiterplatte (16..18) des Wechselrichters (13) angeordnet ist.

   7. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Statorspulen (SG1..5SG6) des Stators (3) mit Hilfe zumindest einer Leiterplatte (16..18) des Wechselrichters (13) elektrisch im Ring verschaltet sind.

   8. Drehantrieb (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen der Statorspulen (SG1..5G6) zu der zumindest einen Leiterplatte (16..18) des Wechselrichters (13) die einzigen elektrischen Verbindungen der Statorspulen (SG1..SG6) zu weiteren Bauteilen sind.

   9. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung (21, 22) zwischen dem Stator (3) und dem Wechselrichter (13) mit Hilfe von schräg zu einer Leiterplatte (16..18) des Wechselrichters (13) ausgerichteten Kontaktflächen hergestellt ist, wobei eine Kontaktkraft, welche die genannten Kontaktflächen aufeinander presst, durch eine Schraube (23) bewirkt wird, welche von der dem Stator (3) gegenüberliegenden Seite der genannten Leiterplatte (16..18) eingeschraubt ist.

   10. Drehantrieb (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung (21, 22) zwischen dem Stator (3) und dem Wechselrichter (13) mit Hilfe von KegelsitzVerbindungen hergestellt ist.

   11. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (13) mehrere, in axialer Richtung des Synchronmotors (2) voneinander beabstandete, Leiterplatten (16..18) aufweist.

   12. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass

   - der Sensor zur Erfassung einer Winkellage des Rotors (4) und/oder digitale Ein- und Ausgänge des Wechselrichters (13) auf einer ersten Leiterplatte (16) des Wechselrichters (13) angeordnet sind,

   - eine Steuerlogik (25) für die Ansteuerung von Schalttransistoren (T1a..T6b) des Wechselrichters (13) auf einer zweiten Leiterplatte (17) des Wechselrichters (13) angeordnet ist und

   - die Schalttransistoren (T1a..T6b) und/oder die elektrische Verbindung (21, 22) zwischen dem Stator (3) und dem Wechselrichter (13) auf einer dritten Leiterplatte (18) des Wechselrichters (13) angeordnet sind.

   13. Drehantrieb (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Leiterplatte (16) unmittelbar benachbart zum Synchronmotor (2) angeordnet ist, - die zweite Leiterplatte (17) benachbart zur ersten Leiterplatte (16) angeordnet ist und - die dritte Leiterplatte (18) benachbart zur zweiten Leiterplatte (17) angeordnet ist.

   14. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsweitenmodulierten Signale für die Ausgänge (L1..L6) zumindest teilweise einander zeitlich überlappen.

   15. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorspulen (SG1..5SG6) mehrere am Umfang nebeneinander angeordnete Sub-Spulen umfassen.

   16. Drehantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselrichter (13) eine Nennspannung von bis zu 80 V Gleichstrom aufweist.

   Hierzu 6 Blatt Zeichnungen