CN107567676A - 用于电动机经济有效的控制的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过具有高防护等级的单芯电缆对电动机(9)进行经济有效的控制的连接方法，其中本身已知的连接器与本身已知的接线盒(3)相结合，并且单芯电缆(1)预先组装有不具有高防护等级的连接器，并且随着电动机(9)的接线盒(3)打开，连接器(2)插入到相关联的插口(4)中，并且将预组装的单芯电缆(1)嵌入形成在接线盒(3)中的应变消除组合件(11)和接地壳体(5)中，并且接线盒底座(3.1)被接线盒盖(8)紧密闭合。该方法的特征在于，通过将接线盒盖(8)拧到接线盒底座(3.1)上，连接器(2)保持在接线盒(3)的插口(4)中的适当位置，连接器(2)和插口(4)产生的连接是基于印刷电路板技术进行的，单芯电缆(1)是混合电缆，其中电源、电子供应和通信组合在一个电缆中。

Description

用于电动机经济有效的控制的连接方法

本发明涉及用于通过具有高防护等级的单芯电缆技术对电动机进行经济控制的连接方法，其中本身已知的插塞式连接器与本身已知的接线盒相结合，单芯电缆预制有不具有高防护等级插塞式连接器，插塞式连接器在电动机的接线盒打开的同时插入至关联的插口中，预制的单芯电缆被放置在设置在接线盒内的应变消除组合件和接地外壳中，接线盒底座用接线盒盖紧密闭合。

大范围的机械工程都需要用于各种方式运动的驱动技术。该行为现今主要通过电动机得到了实现。为了控制这些电动的伺服电动机，通常来说需要电子控制单元。用于这些伺服电动机的可变的和动态的速度调节的电子控制单元在本文中通常集中容纳在电气开关柜中，在电气开关柜中使用电缆连接对电动机进行操作。

然而，越来越多的电子控制也被分散处理并另外集成在电动机内。由于它们在使用处特有的周围环境，电子器件和发动机都需要高防护等级，例如IPx5+。在这些驱动方案中的连接因此主要使用接线盒技术和具有高防护等级的PG螺钉连接或插塞式连接。两种连接均具有它们的优点和缺点。

例如，插塞式连接技术的材料非常贵，然而在接线盒方案中一般来说可能必须要执行大量引线的广泛布线，其通常是复杂且易出错的。

具有所谓混合电缆的单芯电缆解决方案的使用日益增加，其中电源、电子供应(die Elektronikversorgung)以及电机的通信和控制通过一根电缆组合在一起。因此，单个导线的单独布线变得更加复杂，如果必须要保持高防护等级，例如IPx5+，那么插塞式连接就会变得更加昂贵。

在现有技术(DE 199 26 542 A1)中，已知在单芯电缆连接技术中有不同的连接方案。这里使用的单芯电缆具有由接合护套形式的绝缘体包围的若干导线。在这种类型的单芯电缆中组合的单个导线或引线通常设置有它们各自的用于导线绝缘的护套，反过来这些护套又由电缆护套包覆。通常，在接合电缆护套和各个绝缘导线之间提供屏蔽层。可以设计成金属丝网、编织网或围合导线的金属箔的这种类型的屏蔽，因此构成了防护性导线(TE导线)。

这种类型的屏蔽用于确保电缆的电磁兼容性(EMC)。屏蔽确保了从外部作用于电缆上的电磁场和从电缆发出的电磁场都能被屏蔽，使得这些电磁场既不会由于与其他装置的不受控制的相互作用而引起任何干扰，也不会将这些杂散的电磁场泄漏到这些装置中。

专利文献DE 10 2006 046 049 A1公开了一种电机，特别是电动机，该电机具有至少用于向所述电机供应能量的连接电缆。在该已知的解决方案中，连接电缆具有由电缆护套和暴露的电缆端环绕的至少一个引线。该电机还具有至少一个用于连接电缆的应变消除件的插座和用于连接电缆端的一个电连接。连接电缆在电缆端部的区域中具有一个带法兰套筒的压接法兰，该法兰套筒插入在电缆护套和至少一个引线之间，并且被压接套管压接，该压接套筒被推在电缆护套上及法兰套筒上方。由此形成的压接法兰被放置在插座中，插座中固定有连接电缆。该已知的解决方案制造复杂，因此其实现成本较高。

从上述现有技术出发，本发明的目的是保持高防护等级的同时降低用于通过单芯电缆控制电动机的已知连接技术的成本。

本发明的具有这种效果的目的是根据权利要求1的作为整体的特征以及在根据权利要求9所体现的特征要求保护的连接技术的范围内实现的。本发明的其它有利实施例在从属权利要求中示出。

根据权利要求1的特征部分，由于插塞式连接器通过接线盒盖至接线盒底座的螺纹连接而保持在接线盒内部的插口中、插塞式连接器和插口产生的连接基于印刷电路板技术、单芯电缆是混合电缆(其中电源、电子供应和通信组合在一根电缆中)的实际情况，已知的用于通过单芯电缆控制电动机的连接技术在保持了高防护等级的同时，减少了成本。

使用根据本发明的连接技术，所使用的单芯电缆在其电缆端部处设置有多个接触装置，接触装置通常为插头的形式，用于连接至作为相匹配的部件而互补设计的插口，因此允许单个导线连接到其他设备，例如印刷电路板。

为此，多个接触装置由分别设计为接触端子和接触座的公触点和母触点组成，并且每个接触装置可以在绝缘塑料的接触块内组合。

下面结合相关附图并参考示例性实施例来对本发明的细节进行更详细的描述。

图1示出了具有相关附接的连接壳体的伺服电动机的立体侧视图；

图2示出了图1的连接壳体的无盖且具有插入布线的底座；以及

图3示出了根据图2的没有布线的连接壳体的底座的平面视图。

图1所示的连接壳体3安装在伺服电动机9的顶部，并以常规的方式与其连接。此外，在伺服电动机9和连接壳体3之间存在使用单独电缆(未详细示出)的标准电缆连接。壳体3由下部接线盒底座3.1和上部接线盒盖8组成。在连接壳体3的一侧设置有两个电缆输入端10a和10b，每个电缆输入端分别使单芯电缆1a和1b(图1中未示出)进入连接壳体3的内部。

在电缆输入端10a和10b(图2和图3)处，插座11a和11b加上5a和5b设置在接线盒底座3.1中，并以相应的方式设置在接线盒盖8中，插座由接线盒底座3.1中的半壳和在接线盒盖8中设计为其镜像的半壳构成，单芯电缆1a和1b中的每一个在连接壳体3打开时，能够放入插座中，在连接壳体3关闭时，能够以夹紧方式固定。

为此，由弹性体塑料或其他合适的塑料制成的顶部12a和12b分别一体地模制到单芯电缆1a和1b上，其中一体模制的顶部12a和12b分别与相关联的插座11a和11b相互作用，或与以密封方式形成插座的半壳相互作用，同时提供防止扭结(kinks)的保护。

同样由接线盒底座3.1和接线盒盖8中设计为镜像的半壳构成的第二插座5a和5b分别容纳一个压接套筒6a和6b。这些压接套筒6a和6b分别与单芯电缆1a和1b的屏蔽层在机械和电气上牢固地压缩，并且同时提供机械应变消除件以及连接壳体3内的单芯电缆1a和1b的连续且无间隙的屏蔽，为此，这些压接套筒由压铸工艺或压铸锌制成的铝合金构成。

在单芯电缆1a和1b的端部处，各个导线1c伸出单芯电缆1a、1b的护套，插塞式连接器2被附接并布置在塑料盒2a、2b内，其可以通过预组装(图2)的方式经济地实现。

在连接壳体3的内部的另一端，通过印刷电路板技术制造的印刷电路板13(图3)用第一排的插口4a和4b紧固，用于连接高压电源(400V至800V)。印刷电路板13上的第二排插口4c和4d提供24V低压连接。此外，电容块4e插入接线盒底座3.1，以及现场总线4f和4g分别电连接到单芯电缆1a、1b以及用于选择各自的现场总线4f或4g的地址开关4h。在图3中可以很容易地看出该配置，因为图2所示的电缆还没有被插入其中。

低防护等级的插塞式连接器用多个预制的插头组合在塑料盒2a和2b中。将塑料盒2a和2b与分别固定在印刷电路板13上的插口排4a、4b和4c、4d连接，在接线盒盖8装配到接线盒底座3.1上并将两部分拧在一起后，会产生高防护等级下的低成本连接。将接线盒盖8装配并拧到接线盒底座3.1上将使得插头在接线盒中保持就位，同时在总体布置1至13中实现了高防护等级。

上述连接壳体3中，在保持高防护等级的同时，可以根据需要容纳具有可接触连接的其它连接和开关元件(未示出)。

Claims (16)

1.一种用于通过具有高防护等级的单芯电缆对电机(9)进行经济控制的连接方法，其中插塞式连接器与接线盒(3)相结合，所述单芯电缆(1)预制有不具有高防护等级的插塞式连接器，所述插塞式连接器(2)在所述电动机(9)的所述接线盒(3)打开时插入至相关联的插口(4)，所述单芯电缆(1)安放在应变消除组合件(11)和接地外壳(5)中，所述应变消除组合件和接地外壳设置在所述接线盒(3)中，接线盒底座(3.1)被接线盒盖(8)紧密闭合，其特征在于，所述插塞式连接器(2)通过所述接线盒盖(8)对所述接线盒底座(3.1)的螺纹连接而保持在所述接线盒(3)内部的插口(4)中；所述插塞式连接器(2)和所述插口(4)产生的连接基于印刷电路板；以及所述单芯电缆是混合电缆，其中电源、电子供应和通信组合在一根电缆中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在单芯电缆(1a，1b)的端部处，各个导线伸出所述单芯电缆(1a，1b)的护套，所述插塞式连接器(2)与所述单芯电缆(1a，1b)的纵向方向成90°角附接并布置在的塑料盒(2a，2b)内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将具有预制插头的低防护等级的多个插塞式连接器组合在塑料盒(2a，2b)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，单芯电缆(1)的屏蔽层被导电的压接套筒(6)压缩，并与所述压接套筒一起安放在设置在接线盒(3)上的接地壳体(5)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述接线盒(3)为导电的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述接线盒(3)内部保持单芯电缆(1)的屏蔽来实现整个系统的高防护等级。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述单芯电缆(1)是混合电缆。

8.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于，使用普遍的印刷电路板。

9.一种用于执行根据权利要求1至8中的一项或多项所述的方法的电动机(9)中的连接装置，其特征在于，所述连接装置包括：与所述电动机(9)分离的金属接线盒(3；8)；分别设置在接线盒底座(3.1)和接线盒盖(8)中的至少一个插座(5，11)，所述至少一个插座用于容纳机械连接和电连接到所述单芯电缆(1)的屏蔽层的至少一个压接套筒(6)；所述接线盒(3)中的多个插口(4)，所述单芯电缆(1)的预制的插塞式连接器(2)插入在所述多个插口中，其中，所述插塞式连接器(2)不需要具有高防护等级以在所述金属接线盒盖(8)已被牢固地拧入所述金属接线盒底座(3.1)之后，实现整个系统的高防护等级。

10.根据权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述插头(2)通过适配的接线盒盖(8)保持就位在所述接线盒(3)中的所述插口(4)中。

11.根据权利要求9或10所述的连接装置，其特征在于，通过所述单芯电缆(1)的所述压接套筒(6)与设置在所述接线盒底座(3.1)中的所述插座(5)以及与用于在所述接线盒盖(8)中设置为镜像的所述压接套筒(6)的插座的相互作用，在所述接线盒盖(8)装配时，除了保持屏蔽之外，还实现了各个单芯电缆(1)的接地。

12.根据前述权利要求中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述电动机(9)装备有集成电子单元以进行分散控制。

13.根据权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述压接套筒(6)由黄铜构成。

14.根据前述权利要求中任一项所述的连接装置，其特征在于，弹性体顶部(12a，12b)整体模制在所述单芯电缆(1)上并且与所述接线盒(3)的输入侧接入口以密封方式相互作用以密封所述接线盒(3，8)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述接线盒(3)通过所述接线盒底座(3.1)和所述接线盒盖(8)之间的全面密封件(15)相对外界密封。

16.根据前述权利要求中任一项所述的连接装置，其特征在于，具有其部件(3.1，8)的所述接线盒(3)由压铸铝或锌构成。