CN105474519A - 驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种驱动系统(100)具有：带有轴(2)的电动机(1)、电子组件(3)和借助于轴(2)驱动的风扇(4)，其中，电子组件(3)与风扇(4)抗扭地联结且热联结。

Description

驱动系统
技术领域
本发明涉及一种带有电动机的驱动系统。根据在驱动系统中所使用的电动机的类型，可需要将例如以逆变器(Wechselrichter)的形式的电子组件抗扭地与电动机的转子联结。
背景技术
发明内容
本发明目的在于提供一种带有电动机的驱动系统，其具有机械地转子联结的电子组件，其中，驱动系统具有高的热稳定性。
本发明通过一种根据权利要求1的驱动系统实现该目的。
该驱动系统具有例如以同步或异步电机的形式的带有被驱动的轴的电动机。电动机例如可马达式地和/或发电机式地来运行。
该驱动系统另外具有至少一个电子或电气组件，例如以电路板的和布置在其上的电气结构元件(如电容器、电阻、微处理器等)的形式。电子组件可至少部分构造用于电动机的功能控制。
该驱动系统另外具有至少一个借助于轴间接或直接来驱动的产生冷却空气流的风扇。
电子组件与风扇在机械上抗扭地联结且例如由于抗扭的联结一起以风扇转速转动。该电子组件附加地与风扇热联结，使得可实现从电子组件向风扇方向的热流。
风扇可具有或者是风扇叶轮，其抗扭地与轴相联结，其中，该电子组件与风扇叶轮抗扭地且热地相联结。例如在应用导热胶的情况下例如可将电子组件与风扇叶轮或风扇叶轮的叶翼表面(Fluegeloberflaeche)拧紧。风扇叶轮的叶翼表面例如可具有适合地成形的接触区域，其具有带有合适的尺寸的基本上平的表面。
电子组件可集成到风扇叶轮中，例如以风扇叶轮或风扇叶轮的相应的部件形成电子组件的壳体的形式。
电动机可具有固定的壳体和尤其以定子绕组和/或转子绕组的形式的产生热量的电气的功能组，其中，功能组布置在壳体内而风扇叶轮和电子组件布置在壳体外。
在轴与风扇叶轮之间可布置有隔热元件，其使从产生热量的电气功能组经由轴向风扇叶轮或电子组件的方向的热流最小化。
风扇叶轮可由具有高的导热能力的材料构成，例如铝合金、其它金属合金和/或特殊陶瓷。
电动机可具有尤其以转子绕组的形式的产生热量的电气功能组，其中，电子组件借助于可松开的电气触头与电气功能组电气地和/或机械地相接触。
电气触头可包括一定数量的例如柱状的接触部段(Kontaktsegment)，其均匀或非均匀分布地布置在轴的周缘上。
电子组件可具有至少一个逆变器或者形成一个或多个逆变器，其构造成产生用于电动机的至少一个转子绕组的操控信号。操控信号可以是操控电流，其借助于逆变器这样来产生，即借助于转子绕组引起具有可规定的转速的转子旋转磁场。
备选地，电子组件可具有或形成整流器电路，如其例如被应用在无接触地供应有能量的他励电动机中那样。在那里，电能被以交变磁场的形式经由辅助绕组感应式地向转子的方向传输并且在那里被整流。
电子组件可具有用于无线数据传输的器件。
附图简述
接下来参照附图来说明本发明。其中：
图1显示了根据本发明的驱动系统以及
图2显示了图1中示出的驱动系统的带有所属的隔热和接触部段的轴。
具体实施方式
图1示意性地示出了驱动系统100，其带有电动机1、用于冷却驱动系统100的风扇叶轮4和以逆变器3的形式的电子组件。
电动机1具有轴2、壳体5且在壳体5内具有转子绕组系统或转子绕组(未示出)以及定子绕组系统(未示出)，其中，定子绕组系统例如固定地被联接到三相电网处并且借助于逆变器3来操控转子绕组或转子绕组系统。驱动系统100例如形成双重馈给的异步电机。
风扇叶轮4由铝合金构成且与轴2在机械上抗扭地相联结，这意味着，风扇叶轮4和轴2以相同的角速度转动。
通过使风扇叶轮4形成逆变器3的壳体，将逆变器3集成到风扇叶轮4中。对此，风扇叶轮4可具有逆变器3或逆变器电路板(Wechselrichterplatine)可置入其中的适合的壳体区域。例如可借助螺栓连接将逆变器3机械固定。
图2示出带有以绝缘套筒7的形式的隔热元件的轴2，绝缘套筒由导热性差的材料构成，其径向布置在轴2与风扇叶轮4之间并且其减少从轴2向风扇叶轮4或逆变器3的方向的径向热流。
在轴2上另外设置有以一定数量的分布地布置在轴2的周缘上的接触部段8的形式的电气触头，其抗扭地与轴2机械连接且其用于使逆变器3与转子绕组电气接触。
接触部段8和转子绕组借助于轴向伸延的电气导线10相互电气连接。导线10例如可与轴2粘接。
与接触部段8对应地可设置有压力触头9，其中，相应的接触部段8和从属的压力触头9实现可松开的电气连接。
逆变器3另外可具有用于无线数据传输的器件，例如RFID-收发机(Transponder)等。
本发明考虑该问题，即典型的允许的电机运行温度或绕组温度通常高于典型的允许的固定地布置在转子处的电子组件的运行温度。
本发明使能够保护布置在电机1的可动部件上的电子组件3免于由在壳体5的内部中的电机绕组发出的热损失。附加地，有效地导出由电子组件3自身产生的热损失。
风扇叶轮4用于产生冷却空气流，其强制性地还在风扇叶轮4自身的表面上、尤其在其叶翼表面上流动。因此，风扇叶轮特别适合于将其固有的热量或被导入的热量导出。风扇叶轮4不仅可布置在壳体5内而且可布置在壳体5外，其中，其可被用作接触保护和空气导引元件(Luftleitelement)的风扇罩(未示出)包围。
电子组件3布置成使得其与风扇叶轮4的材料处于热接触中并且如此可将热量排出到风扇叶轮4处。
风扇叶轮4同时可以是用于电子组件3的壳体。
风扇叶轮4可与电子组件3共同布置在驱动系统100或壳体5的固定部件之外，其中，电子组件3经由轴2仅在热方面较弱地联结到在壳体5内驱动系统100的热的部件处。该在热方面较弱的联结可通过在轴2与风扇叶轮4之间附加的热退耦的连接元件7被进一步减少，从而进一步显著减少从壳体5向布置在壳体5之外的电子组件3的方向的热传输。
为了从电子组件3中最佳地导出热量，风扇叶轮4可由具有高导热能力的材料构成，例如由铝合金、其它金属合金或特殊陶瓷构成。
在例如以一个或多个转子绕组的形式的机器运动部件与布置在风扇叶轮4处的电子组件3之间的连接可设计为可松开的机械的和电气的接触连接，使得可在故障情况下以简单的方式以备用组件更换电子组件3。
对于在轴侧上的触头的可能的实施方案例如可如在通用电动机(Universalmotor)的整流器触头中那样来设计，其由均匀地布置在轴的周缘上的柱状的接触部段构成。

Claims (11)

1.一种驱动系统(100)，其具有：
-带有轴(2)的电动机(1)，
-电子组件(3)，以及
-借助于所述轴(2)驱动的风扇(4)，
-其中，所述电子组件(3)与所述风扇(4)抗扭地联结且热联结。
2.根据权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，所述风扇具有抗扭地与所述轴(2)联结的风扇叶轮(4)，其中，所述电子组件(3)与所述风扇叶轮(4)抗扭地联结且热联结。
3.根据权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，所述电子组件(3)集成到所述风扇叶轮(4)中。
4.根据权利要求2或3所述的驱动系统，其特征在于，所述风扇叶轮(4)形成所述电子组件(3)的壳体。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电动机(1)具有壳体(5)和尤其以定子绕组和/或转子绕组的形式的产生热量的电气功能组，其中，所述功能组布置在所述壳体(5)内而所述风扇叶轮(4)和所述电子组件(3)布置在所述壳体(5)外。
6.根据权利要求5所述的驱动系统，其特征在于，在所述轴(2)与所述风扇叶轮(4)之间布置有隔热元件。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述风扇叶轮(4)由具有高导热能力的材料构成。
8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电动机(1)具有尤其以转子绕组的形式的产生热量的电气功能组，其中，所述电子组件(3)借助于可松开的电气触头与所述电气功能组电气接触。
9.根据权利要求8所述的驱动系统，其特征在于，所述电气触头包括一定数量的接触部段(8)，其分布地布置在所述轴(2)的周缘上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电子组件(3)具有至少一个逆变器，其构造成产生用于所述电动机(1)的转子绕组的操控信号。
11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系统，其特征在于，所述电子组件(3)具有用于无线数据传输的器件。
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