DE102006033667B4

DE102006033667B4 - Rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter

Info

Publication number: DE102006033667B4
Application number: DE102006033667.4A
Authority: DE
Inventors: Masaki Kato; Hiroyuki Akita; Yoshihito Asao
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: CN1905328A; CN1905328B; FR2893775A1; US7898126B2; JP2007037280A; US20070024133A1; DE102006033667A1; FR2893775B1

Abstract

Rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter, umfassend: eine Umschließung (100), in der eine Lüftungsöffnung (90) ausgebildet ist; einen Wechselstrommotor (4), der in der Umschließung (100) aufgenommen ist, wobei der Wechselstrommotor einen Rotor (11) und einen Lüfter (2) umfasst, dessen Rotation externe Luft in die Umschließung (100) von außen durch die Lüftungsöffnung (90) einführt, wobei der Lüfter (2) an dem Rotor (11) befestigt ist; und eine Wechselrichtereinheit (50), die in der Umschließung (100) aufgenommen ist und in der Lüftungsöffnung (90) angeordnet ist, wobei die Wechselrichtereinheit (50) einen Betriebsstromkreisabschnitt (60), der an einer dem Lüfter (2) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, und einen Steuerstromkreisabschnitt (70) umfasst, dessen Steuerkarte (72) in einem Behälter (71) aufgenommen ist, welcher die Steuerkarte (72) thermisch von dem Betriebsstromkreisabschnitt (60) isoliert, wobei der Steuerstromkreisabschnitt (70) an einer Stromaufwärtsseite des Betriebsstromkreisabschnitts (60) bezüglich des Zustroms der externen Luft angeordnet ist; wobei Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) mit Signalleitungen der Steuerkarte (72) durch eine Öffnung (81) verbunden sind, die in dem Behälter (71) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichtereinheit (50) des Weiteren Anschlussleiter (74) umfasst, die mit den Signalleitungen der Steuerkarte (72) an speziellen Punkten verbunden sind, wobei die Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) mit den Signalleitungen der Steuerkarte (72) über die Anschlussleiter (74) verbunden sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine rotierende elektrische Maschinen mit einem eingebauten Wechselrichter (rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter), und genauer auf eine rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter, die verbesserte thermische Eigenschaften aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter sind allgemein bekannt. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 2004-274992 eine rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter, in der Schaltvorrichtungen, ein Steuerstromkreis und eine große Anzahl von Leitungen, die Kleinströme führen, zum Beispiel in einem Behälter angeordnet sind, mechanische und elektrische Sicherheit bereitzustellen.
Eine konventionelle rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter ist typischerweise derart aufgebaut, dass ein Steuerstromkreis und ein Betriebsstromkreis einschließlich der Schaltvorrichtungen in großer Nähe zueinander in einem Behälter angeordnet sind, so dass Wärme, die von den Schaltvorrichtungen erzeugt wird, leicht auf den Steuerstromkreis übertragen wird. Dieser konventionelle Aufbau weist das Problem auf, dass der Steuerstromkreis dahin tendiert, durch Wärmeaufbau beschädigt zu werden. Wenn der Steuerstromkreis von dem Betriebsstromkreis durch Bereitstellung einer Abtrennung zur Verhinderung der Wärmeübertragung in dem Behälter isoliert wird, entsteht das weitere Problem, dass die Bereitstellung der Abtrennung in einem Anstieg der Größe des Behälters resultiert. Ein weiteres Problem des konventionellen Aufbaus ist, das komplexe Leitungen und Verbindungen geschaffen werden müssen, da der Betriebsstromkreis und der Steuerstromkreis in einer gemeinsamen Ebene in dem Behälter angeordnet sind.
Weiterhin offenbart die EP 1 331 725 A2 eine Leistungszuführvorrichtung, bei der jede der Phasen einer Spule in einer Ankerwicklung einer dynamoelektrischen Maschine mit sechs Windungen ausgebildet ist, ein Inverter eine Vielzahl von Element-Diodensätzen aufweist, wobei jeder Element-Diodensatz ein Paar von in Reihe geschalteten Schaltelementen und parallel zu den Schaltelementen geschalteten Dioden aufweist, wobei Verbindungspunkte der Schaltelemente mit der dynamoelektrischen Maschine in Reihe verbunden sind, wobei eine Steuervorrichtung des Wechselrichters derart steuert, daß die dynamoelektrische Maschine durch Zuführen elektrischer Energie von einer ersten Batterie zu der dynamoelektrischen Maschine angetrieben wird, und zwar während dem Starten eines Verbrennungsmotors, und wobei ein Wechselstromgenerator-Modus zur Erzeugung elektrischer Energie zumindest in einem normalen Drehzahlbereich des Motors durch die dynamoelektrische Maschine durchgeführt wird.
Die DE 10 2005 058 853 A1 offenbart eine rotierende elektrische Maschine für Fahrzeuge, die einen Leistungsabschnitt aufweist, der aus einem Paar von Wechselrichtermodulen mit Schaltelementen und parallel geschalteten Dioden besteht, und einen Steuerschaltungsabschnitt, welcher den Leistungsabschnitt steuert, wobei der Steuerschaltungsabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite und der Leistungsabschnitt auf der stromabwärtigen Seite getrennt angeordnet sind; und es ist ein Durchgangsloch in dem Steuerschaltungsabschnitt vorgesehen, so dass Kühlluft geradlinig durch den Leistungsabschnitt fließt.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts der vorgenannten Probleme des Standes der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter bereitzustellen, in der der Temperaturanstieg eines Steuerstromkreises unterdrückt wird, um ausgezeichnete thermische Eigenschaften zu realisieren.
Eine erfindungsgemäße rotierende elektrische Maschine ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 definiert. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
Gemäß der Erfindung umfasst eine rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter eine Umschließung, in der eine Lüftungsöffnung ausgebildet ist, einen Wechselstrom (AC) Motor, der in der Umschließung aufgenommen ist, wobei der Wechselstrommotor einen Rotor und einen Lüfter umfasst, dessen Rotation externe Luft in die Umschließung von außen durch die Lüftungsöffnung einführt, wobei der Lüfter an dem Rotor befestigt ist, und eine Wechselrichtereinheit, die in der Umschließung aufgenommen ist und in der Lüftungsöffnung angeordnet ist. Die Wechselrichtereinheit umfasst einen Betriebsstromkreisabschnitt und einen Steuerstromkreisabschnitt, dessen Steuerkarte in einem Behälter aufgenommen ist, welcher die Steuerkarte thermisch von dem Betriebsstromkreisabschnitt isoliert. Der Betriebsstromkreisabschnitt ist an einer dem Lüfter gegenüberliegenden Position angeordnet, und der Steuerstromkreisabschnitt ist an einer Stromaufwärtsseite des Betriebsstromkreisabschnitts bezüglich des Zustroms der externen Luft angeordnet. Signalleitungen des Betriebsstromkreisabschnitts sind mit Signalleitungen der Steuerkarte durch mindestens eine Öffnung verbunden, die in dem Behälter ausgebildet ist.
Die Wechselrichtereinheit umfasst des Weiteren Anschlussleiter, die mit den Signalleitungen der Steuerkarte an speziellen Punkten verbunden sind, wobei die Signalleitungen des Betriebsstromkreisabschnitts mit den Signalleitungen der Steuerkarte über die Anschlussleiter verbunden sind.
Die derart strukturierte rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter kann die Wärmeübertragung von dem Betriebsstromkreisabschnitt zu dem Steuerstromkreisabschnitt minimieren, wodurch sich ausgezeichnete thermische Eigenschaften ergeben.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
5 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Bezüglich der 1 weist die rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter eine Umschließung 100 auf, die aus einem Motorgehäuse 3 und einem äußeren Behälter 9 zusammengesetzt ist, wobei die Umschließung 100 einen Wechselstrommotor 4, der einen Stator 40 umfasst, der Statorspulen 41 aufweist, die in dem Motorgehäuse 3 aufgenommen sind, einen Rotor 11, der an einer rotierenden Welle 1 fest angebracht ist, und einen Lüfter 2, dessen Rotation externe Luft von außen in die Umschließung 100 einführt, wobei der Lüfter 2 an dem Rotor 11 befestigt ist, sowie eine Wechselrichtereinheit 50 aufnimmt zur Umformung eines Eingangs-Gleichstroms (DC) in einen Wechselstrom. Die Wechselrichtereinheit 50 ist in einer Lüftungsöffnung 90 angeordnet, die in der Umschließung 100 ausgebildet ist, durch die die externe Luft von außen in die Umschließung 100 entlang Richtungen, die durch Pfeile A angezeigt werden, eingeführt wird, wenn sich der Lüfter 2 dreht. Die Wechselrichtereinheit 50 umfasst einen Betriebsstromkreisabschnitt 60 und einen Steuerstromkreisabschnitt 70. Angeordnet an einer Position gegenüber dem Lüfter 2, umfasst der Betriebsstromkreisabschnitt 60 mehrere Schaltvorrichtungen 61, die einen Wechselrichterstromkreis ausbilden zur Zufuhr elektrischen Stroms zu den Statorspulen 41 des Wechselstrommotors 4, und Wärmesenken 62, an denen die Schaltvorrichtungen 61 befestigt sind. Der Betriebsstromkreisabschnitt 60 ist mit einem Glättungskondensator 63 verbunden.
Der Steuerstromkreisabschnitt 70 umfasst eine Steuerkarte 72, die in einem Behälter 71 aufgenommen ist, der die Steuerkarte 72 thermisch von dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 isoliert. Wie in 1 gezeigt, ist eine Vorderseite des Behälters 71 durch eine Frontabdeckung 8 geschlossen, und der Steuerstromkreisabschnitt 70 ist an einer Stromaufwärtsseite des Betriebsstromkreisabschnitts 60 bezüglich des Zustroms der externen Luft angeordnet. Kunstharzgeformte Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 werden durch Öffnungen 81 geführt, die in dem Behälter 71 ausgebildet sind, und mit Signalleitungen der Steuerkarte 72 verbunden. Die Öffnungen 81 sind in einer Innenwand des Behälters 71 ausgebildet, die dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 gegenüberliegt, so dass die Signalleitungen 80 durch die Öffnungen 81 geführt werden und mit den Signalleitungen der Steuerkarte 72 über einen Leitweg minimaler Länge verbunden werden. Zwischenräume zwischen den Signalleitungen 80 und den Umfängen der Öffnungen 81 werden durch Kunstharz 82 abgedichtet, der in dem Behälter 71 angeordnet ist. Ein Ablauf 83 ist in dem Behälter 71 ausgebildet, dessen Innenraum mit der Lüftungsöffnung 90 zu verbinden. Bürsten 31, durch die Erregerströme dem Rotor 11 des Wechselstrommotors 4 zugeführt werden, sind an Positionen in ungefähr demselben Abstand von einem Ende der rotierenden Welle 1 wie der Betriebsstromkreisabschnitt 60 angeordnet.
In dem oben beschriebenen Aufbau der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels ist die Steuerkarte 72 thermisch von dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 durch den Behälter 71 isoliert, und Wärme, die in dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 erzeugt wird, wird zu dem Steuerstromkreisabschnitt 70 nur durch die Signalleitungen übertragen, so dass die Wärmemenge, die von dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 zu dem Steuerstromkreisabschnitt 70 übertragen wird, minimiert ist. Dieser Aufbau des Ausführungsbeispiels ermöglicht es, ein hohes Kühlvermögen durch Vereinfachung des Aufbaus der Anlagenkühlung zu erzielen. Da der Betriebsstromkreisabschnitt 60 und der Steuerstromkreisabschnitt 70 voneinander getrennt sind, sind beide Abschnitte 60, 70 isoliert, und folglich können der Betriebsstromkreisabschnitt 60 und der Steuerstromkreisabschnitt 70 unter Verwendung geeigneter Typen und Mengen an Material aufgebaut werden. Dies gestattet eine Kostenreduzierung und die Erzielung eines hohen Isolationsvermögens, und somit eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der Schaltvorrichtungen 61 in dem Betriebsstromkreisabschnitt 60. Gemäß dem Aufbau des Ausführungsbeispiels können die Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 leicht mit den Signalleitungen der Steuerkarte 72 durch die Öffnungen 81 verbunden werden, die in der Innenwand des Behälters 71 ausgebildet sind, nachdem der Betriebsstromkreisabschnitt 60 und der Steuerstromkreisabschnitt 70 separat gefertigt wurden, so dass die Abwicklung von Arbeitsvorgängen, vor dem Zusammenbau des Betriebsstromkreisabschnitts 60 und des Steuerstromkreisabschnitts 70 und nach deren Verbindung vereinfacht ist, was in einer verstärkten Vereinfachung der Anordnung resultiert. Weitere Vorteile des Aufbaus des Ausführungsbeispiels sind die einfache Verbindung zwischen dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 und dem Steuerstromkreisabschnitt 70 und geringer Leitungswiderstand, so dass eine hohe Festigkeit und ein Vibrationsresistenzvermögen erzielt werden kann. Die Zwischenräume zwischen den Signalleitungen 80 und den Umfängen der Öffnungen 81 werden durch das Kunstharz 82 abgedichtet, das, wie oben erwähnt, in dem Behälter 71 angeordnet ist. Dies ermöglicht eine Abdichtung des Behälters 71 mit einer geringen Menge an Kunstharz 82, wobei dennoch das Eindringen von Wasser und Staub in den Behälter 71 verhindert wird. Außerdem sichert der Aufbau des Ausführungsbeispiels ein hohes Isolationsvermögens des Behälters 71 zu, um die Steuerkarte 72 zu schützen, da eine geringe Menge an Wasser, die sich in dem Behälter 71 durch Kondensation bildet, durch den Ablauf 83 abläuft, der in dem Behälter 71 ausgeführt ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
2 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in der Elemente, die identisch oder ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels sind, mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Die rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des zweiten Ausführungsbeispiels wird durch Modifikation eines Teils der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels erhalten. Eine vergrößerte Ansicht des abgeänderten Teils ist in 2 gezeigt. Das Charakteristische an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass kunstharzgeformte Signalleitungen 801 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 durch eine spezielle Einzelposition geführt werden, das heißt, durch einen zentralen Abschnitt der Innenwand des Behälters 71, der dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 in einem dargestellten Beispiel der 2 gegenüberliegt, wobei sich die ”spezielle Einzelposition” auf jede geeignete Position zur Bestimmung der Stromkreisanordnung der Steuerkarte 72 bezieht. Diese Anordnung unterstützt die Bereitstellung einer verstärkten Vereinfachung der Anordnung und ermöglicht die effiziente Verwendung des auf der Steuerkarte 72 zur Verfügung stehenden Raumes. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Signalleitungen 801 zusammen durch eine einzelne Öffnung 811 geführt, die in einem zentralen Abschnitt der Innenwand des Behälters 71 ausgebildet ist, und eine wasserdichte Dichtung (Dichtungsring) 73 ist auf der Öffnung 811 befestigt, um einen Zwischenraum zwischen den Signalleitungen 811 und einem Umfang der Öffnung 811 abzudichten, um das Eindringen von Wasser und Staub in den Behälter 71 zu verhindern.
Die derart strukturierte rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des zweiten Ausführungsbeispiels überträgt solche Vorteile wie eine verstärkte Vereinfachung der Anordnung und eine effiziente Verwendung des Raumes auf der Steuerkarte 72, nicht zu nennen selben Vorteile wie in dem zuvor genannten ersten Ausführungsbeispiel. Dies ist darin begründet, dass die Signalleitungen 801 des Betriebsstromkreisabschnitts 60, die mit der Steuerkarte 72 verbunden sind, an der zuvor genannten speziellen Einzelposition (die zentrale Position der Innenwand des Behälters 71) gesammelt sind. Außerdem beseitigt die Verwendung der wasserdichten Dichtung 73 das Erfordernis zur Anwendung von Kunstharz und dessen Aushärtung in einem Härteofen, während ein adäquates Dichtungsvermögen zur Verhinderung des Eindringens von Wasser und Staub in den Behälter 71 bereitgestellt wird.
Drittes Ausführungsbeispiel
3 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in der Elemente, die identisch oder ähnlich denen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele sind, mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Die rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des dritten Ausführungsbeispiels wird durch Modifikation eines Teils der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels erhalten. In 31 vergrößerte Ansicht des abgeänderten Teils dargestellt. Das Charakteristische dieses Ausführungsbeispiels ist, dass der Steuerstromkreisabschnitt 70 in dem Behälter 71 Anschlussleiter 74 umfasst, die aus elektrisch leitenden Elementen gefertigt sind, die mit den Signalleitungen der Steuerkarte 72 an speziellen Punkten verbunden sind und in dem Behälter 71 ausgeformt sind. Die kunstharzgeformten Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 werden durch die Öffnungen 81 geführt und mit den Anschlussleitern 74 verbunden, wodurch die Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 mit den Signalleitungen der Steuerkarte 72 verbunden werden. Außerdem werden die Zwischenräume zwischen den Signalleitungen 80 und den Umfängen der Öffnungen 81, die in der Innenwand des Behälters 71 ausgebildet sind, die dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 gegenüberliegt, durch wasserdichte Dichtungen 731 abgedichtet, die derart in den Öffnungen 81 befestigt sind, dass der Behälter 71 und die wasserdichten Dichtungen 731 zusammen eine Einzelstruktur bilden.
Die derart strukturierte rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des dritten Ausführungsbeispiels überträgt solche Vorteile wie einfacher Aufbau und Vereinfachung der Leitungsverbindungen in dem Betriebsstromkreisabschnitt 60, nicht zu nennen die selben Vorteile wie die zuvor genannten vorangehenden Ausführungsbeispiele. Dies ist darin begründet, dass die Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 mit den Signalleitungen der Steuerkarte 72 über die Anschlussleiter 74 verbunden sind. Außerdem, da die wasserdichten Dichtungen 731 integral in dem Behälter 71 befestigt sind, können die Zwischenräume zwischen den Signalleitungen 80 des Betriebsstromkreisabschnitts 60 und den Umfängen der Öffnungen 81 in dem Behälter 71 leicht abgedichtet werden, was in einer verstärkten Vereinfachung der Anordnung resultiert.
Viertes Ausführungsbeispiel
4 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in der Elemente, die identisch oder ähnlich denen der vorangegangenen Ausführungsbeispiele sind, mit denselben Bezugszeichen versehen werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des vierten Ausführungsbeispiels wird durch Modifikation eines Teils der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels erhalten. Eine vergrößerte Ansicht des abgeänderten Teils ist in 4 gezeigt. Das Charakteristische in diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die Zwischenräume zwischen den Umfängen der Öffnungen 81, die in der Innenwand des Behälters 71 ausgebildet sind, die dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 gegenüberliegt, und die Signalleitungen 80, die durch die Öffnungen 81 geführt werden, von einer großen Menge Kunstharz 820, und nicht einer geringen Menge, die in dem Behälter 71 angeordnet ist, bis zu einem Punkt abgedichtet werden, an dem die Steuerkarte 72 vollständig in dem Kunstharz 820 eingebettet ist.
Die derart strukturierte rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des vierten Ausführungsbeispiels überträgt solche Vorteile wie einfache Abdichtung der Innenwand des Behälters 71, die dem Betriebsstromkreisabschnitt 60 gegenüberliegt, sowie eine verbesserte Isolationseigenschaft und Beständigkeit der gesamten Steuerkarte 72 gegenüber der Umgebung, nicht zu nennen dieselben Vorteile wie die zuvor genannten vorangehenden Ausführungsbeispiele.
Fünftes Ausführungsbeispiel
5 ist eine Querschnittsansicht, die den Aufbau eines Hauptteils einer rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, in der Elemente, die identisch oder ähnlich denen der vorangehenden Ausführungsbeispiele sind, mit denselben Bezugszeichen versehen werden.
Die rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter des fünften Ausführungsbeispiels wird erhalten durch Modifikation eines Teils der rotierenden elektrischen Maschine mit integriertem Wechselrichter des ersten Ausführungsbeispiels. Eine vergrößerte Ansicht des abgeänderten Teils ist in 5 gezeigt. Das Charakteristische in diesem Ausführungsbeispiel ist, dass eine Umschließung 101 allein aus einem Motorgehäuse 30 zusammengebaut ist, das den Wechselstrommotor 4 und die Wechselrichtereinheit 50 aufnimmt, und die Wechselrichtereinheit 50 ist in einer Lüftungsöffnung 90 angeordnet, durch die Luft von außen in die Umschließung 101 entlang Richtungen eingeführt wird, die durch Pfeile A angezeigt werden, wenn sich der Lüfter 2 dreht.
Die derart strukturierte rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter überträgt einen Vorteil, dass alle internen Komponenten in der einzelnen Umschließung 101 aufgenommen werden können, nicht zu nennen dieselben Vorteile wie in den zuvor genannten vorangehenden Ausführungsbeispielen.
Es ist unnötig zu sagen, dass die Strukturen des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels angemessen kombiniert werden können, um die Vorteile der einzelnen bis dahin beschriebenen Ausführungsbeispiele auszunutzen.

Claims

Rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter, umfassend: eine Umschließung (100), in der eine Lüftungsöffnung (90) ausgebildet ist; einen Wechselstrommotor (4), der in der Umschließung (100) aufgenommen ist, wobei der Wechselstrommotor einen Rotor (11) und einen Lüfter (2) umfasst, dessen Rotation externe Luft in die Umschließung (100) von außen durch die Lüftungsöffnung (90) einführt, wobei der Lüfter (2) an dem Rotor (11) befestigt ist; und eine Wechselrichtereinheit (50), die in der Umschließung (100) aufgenommen ist und in der Lüftungsöffnung (90) angeordnet ist, wobei die Wechselrichtereinheit (50) einen Betriebsstromkreisabschnitt (60), der an einer dem Lüfter (2) gegenüberliegenden Position angeordnet ist, und einen Steuerstromkreisabschnitt (70) umfasst, dessen Steuerkarte (72) in einem Behälter (71) aufgenommen ist, welcher die Steuerkarte (72) thermisch von dem Betriebsstromkreisabschnitt (60) isoliert, wobei der Steuerstromkreisabschnitt (70) an einer Stromaufwärtsseite des Betriebsstromkreisabschnitts (60) bezüglich des Zustroms der externen Luft angeordnet ist; wobei Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) mit Signalleitungen der Steuerkarte (72) durch eine Öffnung (81) verbunden sind, die in dem Behälter (71) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselrichtereinheit (50) des Weiteren Anschlussleiter (74) umfasst, die mit den Signalleitungen der Steuerkarte (72) an speziellen Punkten verbunden sind, wobei die Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) mit den Signalleitungen der Steuerkarte (72) über die Anschlussleiter (74) verbunden sind.
Rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (81) in einer Wand des Behälters (71) ausgebildet ist, die dem Betriebsstromkreisabschnitt (60) gegenüberliegt.
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalleitungen (801) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) an einer speziellen Einzelposition gesammelt sind und durch die Öffnung (811), die in dem Behälter (71) ausgebildet ist, geführt werden.
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Kunstharz (82) in dem Behälter (71) angeordnet ist, um einen Zwischenraum zwischen den Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) und einem Umfang der Öffnung (81) abzudichten, die in dem Behälter (71) ausgebildet ist, durch die die Signalleitungen (80) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) geführt werden.
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine wasserdichte Dichtung (73) in der Öffnung (811) befestigt ist, die in dem Behälter (71) ausgebildet ist, um einen Zwischenraum zwischen den Signalleitungen (801) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) und einem Umfang der Öffnung (811) abzudichten, durch die die Signalleitungen (801) des Betriebsstromkreisabschnitts (60) geführt werden.
Rotierende elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter nach Anspruch 5, wobei die wasserdichte Dichtung (731) derart integral in dem Behälter (71) befestigt ist, dass der Behälter (71) und die wasserdichte Dichtung (731) zusammen eine Einzelstruktur bilden.
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Ablauf (83), der mit der Lüftungsöffnung (90) verbunden ist, in dem Behälter (71) ausgebildet ist.
Rotierende elektrische Maschinen mit integriertem Wechselrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Kunstharz (820) in dem Behälter (71) bis zu einem Punkt angeordnet ist, an dem die Steuerkarte (72) vollständig in dem Kunstharz (820) eingebettet ist.