DE10052910A1

DE10052910A1 - Elektrische Maschine

Info

Publication number: DE10052910A1
Application number: DE10052910A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fladerer; Helmut Weis
Original assignee: Loher GmbH
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-07-25

Abstract

Eine elektrische Maschine umfaßt einen Bremswiderstand. Um eine derartige elektrische Maschine zu verbessern, ist der Bremswiderstand an der elektrischen Maschine, und zwar außerhalb oder innerhalb des Maschinengehäuses (1), vorgesehen (einzige Figur).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Bremswiderstand.

Die elektrische Maschine kann ein Elektromotor oder ein Generator sein. Insbeson dere handelt es sich bei der elektrischen Maschine um eine Asynchronmaschine. Die elektrische Maschine weist im allgemeinen ein Maschinengehäuse, einen Sta tor und einen Rotor auf.

Elektrische Maschinen können von Frequenzumrichtern angesteuert werden. Teil weise werden elektrische Maschinen bzw. Motoren als Einheit "Motor- Frequenzumrichter" hergestellt, insbesondere als Motoren mit "Huckepackumrich tern". Derartige Lösungen können im "Nicht-Ex-Bereich" angewendet werden. Ein bekannter Antrieb ist in der Ex-Schutzart "Druckfeste Kapselung", Temperaturklas se T4, ausgeführt.

Die elektrische Bremsung von elektrischen Maschinen, welche an Spannungs- Zwischenkreis-Frequenzumrichtern betrieben werden, erfolgt im einfachsten Fall über einen Bremswiderstand. Dabei arbeitet Maschine als Generator. Die mechani sche Bremsleistung wird in der Maschine und über den Wechselrichter in den so genannten Spannungszwischenkreis geliefert und im Bremswiderstand in Wärme verwandelt. Der Bremswiderstand ist normalerweise ein von Umrichter und Motor bzw. elektrischer Maschine separat angeordneter Bauteil.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte elektrische Maschine mit einem Bremswiderstand vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bremswiderstand an der elektrischen Maschine vorgesehen ist. Der Erfindung liegt der Gedanke zu grunde, den Bremswiderstand in die elektrische Maschine (Motor, Generator etc.) zu integrieren.

Dabei kann der Bremswiderstand außerhalb des Maschinengehäuses unterge bracht sein. Vorteilhaft ist es, den Bremswiderstand im Luftstrom des Maschinen lüfters unterzubringen. Der Bremswiderstand kann beispielsweise unter der Lüfter haube untergebracht sein.

Es ist allerdings auch möglich, den Bremswiderstand innerhalb des Maschinenge häuses unterzubringen. Der Bremswiderstand kann dadurch automatisch dem me chanischen Schutzgrad "IP. . ." der Maschine unterworfen werden. Ferner ist es möglich, den Bremswiderstand dadurch automatisch dem Explosionsschutzgrad (z. B. "Druckfeste Kapselung") der Maschine zu unterwerfen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Bremswiderstand kann in die Nuten des Statorblechpakets eingewickelt sein, ähnlich einer "getrennten Wicklung". Der Bremswiderstand kann allerdings auch anderswo im Maschineninneren vorhanden sein. Er kann beispielsweise am Wic kelkopf der Maschinenhauptwicklung aufgewickelt sein.

Vorzugsweise ist der Bremswiderstand als bifilare Wicklung gewickelt. Er ist vor zugsweise aus lackiertem Lackdraht (Isotandraht, Kupferdraht, Eisendraht etc.) hergestellt.

Der Bremswiderstand kann allerdings auch nicht wie soeben beschrieben wie eine "Wicklung" oder "wicklungsähnlich" aussehen, sondern als Heizstab, Heizwendel und/oder Heizband (bzw. als Heizstäbe, Heizwendeln und/oder Heizbändern) oder ähnlich ausgeführt sein. Dabei kann der Bremswiderstand an beliebiger Stelle in nerhalb des Maschinengehäuses (z. B. Lagerschild, Anschlußkasten etc.) angeord net sein.

Vorrangig dient der Bremswiderstand als ein- oder mehrphasiger Bremswiderstand bei Umrichterbetrieb.

Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einer elektrischen Maschine und einem Frequenzumrichter. Bei dem Frequenzumrichter kann es sich insbesondere um einen statischen Frequenzumrichter handeln. Bei dem System kann es sich insbe sondere um einen Motor mit "Huckepackumrichter", also um eine "Huckepackaus führung" handeln, beispielsweise nach der DE 197 23 913 A1.

Erfindungsgemäß ist dieses System durch eine erfindungsgemäße elektrische Ma schine gekennzeichnet.

Durch die Erfindung kann eine elektrische Maschine mit integriertem Umrichter und integriertem Widerstand geschaffen werden, wobei beide in einem gemeinsamen Anschlußkasten oder jeweils in einem eigenen Anschlußkasten untergebracht sein können. Die Schutzart der elektrischen Maschine entspricht dabei derjenigen der ganzen Maschine bzw. des Anschlußkastens.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt die

Figur einen Elektromotor mit integriertem Frequenzumrichter und integrierter Bremswicklung in einem Längsschnitt.

Der in der einzigen Figur dargestellte Elektromotor umfaßt ein Gehäuse 1 mit ei nem Stator 2 und einem Rotor 3. Der Stator 2 umfaßt eine Antriebswicklung 4 und eine Bremswicklung 5, die den Bremswiderstand bildet. Der Bremswiderstand ist also innerhalb des Maschinengehäuses 1 untergebracht.

Die Kühlung des Elektromotors erfolgt durch eine Fremdbelüftung 6, die z. B. ein Lüfterrad 7 umfaßt, oder wahlweise durch Eigenbelüftung mit einem Lüfter, der di rekt auf der Motorwelle angeflanscht ist, oder wahlweise ohne Belüftung. Der Fre quenzumrichter FU ist im Anschlußkasten 8 angeordnet. Ferner sind Anschluß klemmen AK vorhanden. Es handelt sich um einen Elektromotor mit integriertem Frequenzumrichter und integrierter Bremswicklung.

Gemäß der Erfindung wird der Bremswiderstand direkt in den Motor integriert. Der Bremswiderstand wird nicht mehr in einem Schaltschrank oder in einem Frequenz umrichter untergebracht. Eine unerwünschte oder unzulässige (wie etwa in explosi onsgefährdeten Bereichen) separate Aufstellung des Bremswiderstandes unter bleibt. Die Integration des Bremswiderstandes direkt in den Motor kann durch ge eignete Heizwiderstände, z. B. Stillstandsheizung, und/oder durch eine spezielle "Bremswicklung" geschehen. Die Erfindung kann beispielsweise durch einen Elek tromotor realisiert werden, welcher nicht nur die übliche Drehstromwicklung zum "Treiben" enthält, sondern zusätzlich noch einen als Bifilarwicklung ausgeführten 3- phasigen Bremswiderstand aufweist. Zweckmäßigerweise ist die Bifilarwicklung wie eine im Elektromaschinenbau als "getrennte Wicklung" bezeichnete Spulenanord nung in die Statornuten eingelegt. Es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar: einphasige Wicklungen, Wicklungen, welche am Wickelkopf der Hauptwicklung, im Lagerschild, im Anschlußkasten usw. angeordnet sind, oder einfachsten Falls ein Heizwiderstand, welcher außen am Motorgehäuse, etwa unter der Lüfterhaube, sitzt. Durch die Anordnung des Bremswiderstandes innerhalb des Motorgehäuses kann der Ex-Schutz leicht gewährleistet werden. Insbesondere bei den eingangs beschriebenen Einheiten "Motor-Umrichter" ist es von Vorteil, den Bremswiderstand in den Motor zu integrieren, weil die Anspeisung desselben auf "kurzem Weg" durch einfaches Durchschleifen vom Umrichter zum Motor erfolgen kann. Bei getrennter Aufstellung von Motor und Umrichter ist aber auch die Inter gration des Bremswiderstandes in den Motor möglich.

Claims

1. Elektrische Maschine mit einem Bremswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand an der elektrischen Maschine vorgesehen ist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand außerhalb des Maschinengehäuses (1) untergebracht ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand im Luftstrom des Maschinenlüfters (6, 7) angebracht ist.

4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand unter der Lüfterhaube untergebracht ist.

5. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand innerhalb des Maschinengehäuses (1) untergebracht ist.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand in die Nuten des Statorblechpakets eingewickelt ist.

7. Elektrische Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand am Wickelkopf der Maschinenhauptwicklung aufgewic kelt ist.

8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bremswiderstand als bifilare Wicklung gewickelt ist.

9. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Bremswiderstand aus lackiertem Lackdraht hergestellt ist.

10. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand als Heizstab und/oder Heizwendel und/oder Heizband aus geführt ist.

11. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremswiderstand als ein- oder mehrphasiger Bremswiderstand bei Umrichterbetrieb dient.

12. System mit einer elektrischen Maschine und einem Frequenzumrichter, gekennzeichnet durch eine elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11.