DE102009022720A1

DE102009022720A1 - Lüfteranordnung

Info

Publication number: DE102009022720A1
Application number: DE102009022720A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Berg-Rothermund
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: DE102009022720B4

Abstract

Eine Lüfteranordnung umfasst ein Lüfterrad und einen Lüftermotor, mit welchem das Lüfterrad antreibbar ist. Das Lüfterrad ist mit einer sich drehenden Welle einer vom Lüfterrad gekühlten Vorrichtung lösbar verbindbar, so dass das Lüfterrad mit der Welle mitdrehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfteranordnung insbesondere zur Belüftung eines Elektromotors.
Aus der DE 7 413 569 U ist ein Lüfter für eigenbelüftete Drehstrommotoren bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lüfteranordnung weiterzubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Lüfteranordnung nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 16 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Lüfteranordnung sind, dass die Lüfteranordnung ein Lüfterrad und einen Lüftermotor umfasst, mit welchem das Lüfterrad antreibbar ist, wobei das Lüfterrad mit einer sich drehenden Welle einer vom Lüfterrad gekühlten Vorrichtung lösbar verbindbar ist, so dass das Lüfterrad mit der Welle mitdrehbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad immer eine gewisse Drehzahl aufweist beziehungsweise einen gewissen Luftstrom erzeugt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad in Abhängigkeit von einem Überschreiten oder Unterschreiten eines kritischen Drehzahlbereichs der Welle mit der Welle drehfest verbunden beziehungsweise gelöst. Von Vorteil ist dabei, dass auch unterhalb des kritischen Drehzahlbereichs das Lüfterrad mit einer definierten Drehzahl dreht und oberhalb des kritischen Drehzahlbereichs die Energie für den Lüftermotor einsparbar ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Welle und dem Lüfterrad eine Kupplung angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad einfach mit der Welle lösbar verbindbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kupplung als eine Fliehkraftkupplung ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Einstellung des kritischen Drehzahlbereichs möglich ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Fliehkraftkupplung ein Rückstellelement, insbesondere Blattfeder oder Schraubenfeder, und ein mit dem Rückstellelement verbundenes Kupplungsmittel auf, wobei das Rückstellelement das Kupplungsmittel in radiale Richtung zur zentralen Achse der Welle hinzieht oder drückt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Auslösen der Fliehkraftkupplung über das Gewicht des Kupplungsmittels und die Rückstellkraft des Rückstellelementes einstellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Fliehkraftkupplung mindestens einen Magneten auf, welcher das Kupplungsmittel an der Welle festhält. Von Vorteil ist dabei, dass ein Auslösemoment, an welchem das Kupplungsmittel sich von der Welle löst präziser einstellbar ist. Zusätzlich kommt das Kupplungsmittel schneller mit dem rohrförmigen Element in Kontakt, insbesondere wenn das rohrförmige Element aus einem magnetischen Material, wie zum Beispiel ferromagnetisches und/oder ferrimagnetisches Material, hergestellt ist oder ein solches Material anteilsmäßig aufweist. Eine drehfeste Verbindung wird schneller aufgebaut, und Verschleiß vermieden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Magnet, insbesondere Dauermagnet oder Elektromagnet in dem weiteren Kupplungsmittel angeordnet und/oder ein weiterer Magnet ist an oder in der Welle angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Haltemoment des Kupplungsmittels an der Welle erhöht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wirkt ab einer bestimmten Drehzahl oder oberhalb eines kritischen Drehzahlbereichs der Welle das Kupplungsmittel mit einem zum Kupplungsmittel korrespondierenden Element des Lüfterrads formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammen, so dass zwischen Welle und Lüfterrad eine drehfeste Verbindung entsteht. Von Vorteil ist dabei, dass die drehfeste Verbindung einfach herstellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lüftermotor mit dem Lüfterrad lösbar gekoppelt. Von Vorteil dabei ist, dass der Lüftermotor nicht mitgedreht werden muss, wenn die Welle mit dem Lüfterrad drehfest verbunden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Lüfteransteuerungselektronik mit einer Strommessvorrichtung, welche einen Lüfterstrom zum Betreiben des Lüftermotors misst, regelungstechnisch verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass ein Abschaltzeitpunkt des Lüfterstroms detektiert werden kann, wenn bei ausgelöster Kupplung der Lüftermotor entlastet wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lüfterrad an einem aus einem Gehäuse der Vorrichtung hervorstehenden Wellenstumpf der Welle angeordnet, wobei ein rohrförmiges Element der Lüfteranordnung zur Welle konzentrisch angeordnet ist und einen Wellenstumpf vollumfänglich umgibt, wobei das teilweise rohrförmige Element mit dem Lüfterrad drehfest verbunden oder einstückig ausgeformt ist, wobei der Lüftermotor an der von der Welle abgewandten Seite des Lüfterrads konzentrisch zum Lüfterrad angeordnet ist, wobei der Lüftermotor das Lüfterrad und das teilweise rohrförmige Element trägt. Von Vorteil ist dabei, dass das Lüfterrad nicht extra gelagert werden muss.
Bei einem Elektromotor mit der Lüfteranordnung ist die Welle eine Motorwelle des Elektromotors und eine Lüfterhaube umgibt den Lüfter, wobei die Lüfterhaube einen vom Lüfterrad erzeugten Luftstrom auf Kühlrippen eines Gehäuses des Elektromotors umlenkt. Von Vorteil ist dabei, dass der Elektromotor bei jeder Drehzahl optimal entwärmt ist.
Bei einem Umrichtermotor mit der Lüfteranordnung ist ein Umrichter direkt an einem Gehäuse des Umrichtermotors angeordnet, wobei ein vom Lüfterrad erzeugter Luftstrom das Gehäuse und den Umrichter entwärmt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Umrichter und ein Motor des Umrichtermotors bei jeder Drehzahl des Motors durch einen vom Lüfterrad erzeugten Luftstrom entwärmt ist.
Bei einem Getriebe mit der Lüfteranordnung ist das Lüfterrad auf einer eintreibenden oder austreibenden Welle des Getriebes oder auf einer Zwischenwelle des Getriebes angeordnet, welche aus einem Getriebegehäuse hervorsteht. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe optimal entwärmt ist.
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Lüfteranordnung, wie vorstehend beschrieben, wird der Motorstrom des Lüftermotors erfasst und bei unterschreiten eines kritischen Stromwertes wird der Lüftermotor ausgeschaltet. Von Vorteil dabei ist, dass ein Einkuppeln der Kupplung einfach detektierbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Spannung des Lüftermotors erfasst und bei ausgeschaltetem Lüftermotor wird die Spannung als Drehzahlüberwachung genutzt, wobei der Lüftermotor bei einer Drehzahl unter dem kritischen Drehzahlbereich wieder eingeschaltet wird. Von Vorteil dabei ist, dass bei ausgeschaltetem Lüftermotor eine Drehzahlüberwachung durch die Spannung des Lüftermotors, welche dann generatorisch erzeugt wird, möglich ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

10: Lüfteranordnung
12: Lüfterrad
14: Lüftermotor
16: Welle
18: Kupplung
20: Fliehkraftkupplung
22: Feder
23: Kupplungsmittelbuchse
24: Kupplungsmittel
26: zentrale Achse
28: Magnet
30: weiterer Magnet
32: Wellenstumpf
34: rohrförmiges Element
40: Feder
42: Formschlussmitnehmer
44: Formschlussgegenstück

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen rein schematisch:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung;
2 einen Teilschnitt einer Kupplung einer erfindungsgemäße Lüfteranordnung;
3 einen Teilschnitt einer weiteren Kupplung einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung; und
4 einen Teilschnitt einer alternativen Kupplung einer erfindungsgemäßen Lüfteranordnung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Lüfteranordnung 10 in Seitenansicht. Ein Lüfterrad 12 ist von einem Lüftermotor 14 antreibbar. Vorteilhafterweise ist dafür das Lüfterrad 12 mit dem Lüftermotor 14 drehfest verbunden. Der Lüftermotor 14 ist konzentrisch zum Lüfterrad 12 an einem Ende des Lüfterrads 12 angeordnet. Vorzugsweise ist das Lüfterrad 12 vom Lüftermotor 14 getragen. Der Lüftermotor 14 weist ein Gehäuse auf, welches sich an einer nicht gezeigten, drehfesten Vorrichtung abstütz.
Gegenüber dem Lüftermotor 14 ist am Lüfterrad 12 ein annähernd rohrförmiges Element 34 angeordnet, welches an einem zum Lüfterrad 12 hin gerichteten Ende geschlossen ist. Das rohrförmige Element 34 ist vorzugsweise konzentrisch zum Lüfterrad 12 angeordnet und insbesondere mit dem Lüfterrad 12 einstückig ausgeformt.
Das rohrförmige Element 34 umgibt konzentrisch einen Wellenstumpf 32 einer Welle 16. Die Welle 16 ist ein Teil einer zu kühlenden Vorrichtung, wie zum Beispiel ein Motor, Getriebe, Umrichtermotor oder anderes. Eine zylindrische Innenfläche des rohrförmiges Element 34 ist von einer zylindrischen Oberfläche des Wellenstumpfs 32 gleichmäßig beabstandet. Zwischen der zylindrischen Innenfläche und der zylindrischen Oberfläche ist eine Kupplung 18 insbesondere eine Fliehkraftkupplung angeordnet.
Bei einem Verfahren zum Betreiben der Lüfteranordnung werden mehrere Verfahrensschritte durchgeführt. Bei einer stillstehenden Welle 16 wird das Lüfterrad 12 vom Lüftermotor 14 angetrieben. Dafür wird der Lüftermotor 14 mit einem entsprechenden Lüftermotorstrom versorgt. Das Lüfterrad 12 bleibt unterhalb eines kritischen Drehzahlbereichs der Welle 16 von dem Lüftermotor 14 angetrieben. Erreicht die Welle 16 den kritischen Drehzahlbereich, so löst die Fliehkraftkupplung 20 aus. Durch das Auslösen wird eine drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenstumpf 32 und dem rohrförmigen Element 34 gebildet.
Oberhalb des kritischen Drehzahlbereichs ist die drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenstumpf 32 und dem rohrförmigen Element 34 fest ausgebildet. Dadurch dreht das Lüfterrad 12 und der Lüftermotor 14 mit der Welle 16 mit. Das Mitdrehen des Lüftermotors 14 verursacht ein plötzliches Absinken eines Lüftermotorstromes, welcher zum Betreiben des Lüftermotors 14 nötig ist. Das Absinken ist einfach und zuverlässig zu detektieren.
Das Absinken des Lüftermotorstromes wird als Auslöser zum Abschalten des Lüftermotors 14 benutzt. Dazu erfasst eine Strommessvorrichtung den Lüftermotorstrom. Ein Signal der Strommessvorrichtung wird an eine Lüfteransteuerungselektronik weitergeleitet. Die Lüfteransteuerungselektronik schaltet bei Vorliegen des entsprechenden Signals der Strommessvorrichtung den Lüftermotorstrom ab. Somit läuft der Lüftermotorstrom 14 oberhalb des kritischen Drehzahlbereichs frei mit.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Lüftermotorstrom nicht ausgeschaltet sondern nur abgesenkt in dem die Spannung des Lüftermotors gesenkt wird. Ein Ansteigen des Lüftermotorstromes bedingt durch die Belastung mit dem Lüfterrad, wird als Signal zum erhöhen der Spannung des Lüftermotors auf den üblichen Betriebswert verwendet.
Die 2 bis 4 zeigen Details verschiedener Ausführungsformen der Kupplung 18 insbesondere als Fliehkraftkupplung 20.
2 zeigt eine Fliehkraftkupplung 20. Eine Kupplungsmittelbuchse 23 ist mit dem Wellenstumpf 32 der Welle 16 drehfest verbunden. In einer azimutal verlaufenden Ausnehmung ist ein Kupplungsmittel 24 angeordnet. Das Kupplungsmittel 24 wird mittels eines Rückstellelementes 22 in der azimutal verlaufenden Ausnehmung gehalten, bzw. in radialer Richtung hin zu einer zentralen Achse A der Welle 16 gedrückt.
In dem kritischen Drehzahlbereich löst sich das Kupplungsmittel 24 auf Grund der Fliehkraft zumindest teilweise von der Kupplungsmittelbuchse 23 bzw. aus der azimutal verlaufenden Ausnehmung heraus und wird in radialer Richtung gegen die zylindrische Innenfläche des rohrförmigen Elements 34 gedrückt. Der Kupplungsmittel 24 bleibt in drehfester Verbindung mit der Kupplungsmittelbuchse 23. Dadurch wird oberhalb des kritischen Drehzahlbereiches eine drehfeste kraftschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsmittel 24 und dem rohrförmigen Element 34 und somit dem Lüfterrad 12 gebildet.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist auch eine formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsmittel 24 und rohrförmigen Element 34 ausführbar.
Das Kupplungsmittel 24 verlässt die azimutal verlaufende Ausnehmung nur soweit, dass eine drehfeste, insbesondere formschlüssige, Verbindung zwischen der Kupplungsmittelbuchse 23 und dem Kupplungsmittel 24 in einer Drehrichtung der Welle gewährleistet ist. Dadurch dreht das Lüfterrad 12 mit der Welle 16 mit.
Wird der kritische Drehzahlbereich wieder unterschritten, so unterschreitet die Fliehkraft eine Rückstellkraft des Rückstellelementes 22 und das Kupplungsmittel 24 wird von dem Rückstellelement 22 wieder zurück in die azimutal verlaufende Ausnehmung zurückgezogen. Der Lüftermotor 14 übernimmt wieder den Antrieb des Lüfterrads 12.
Das Wiedereinschalten des Lüftermotors 14 wird zum Beispiel durch regelmäßige Probeströme des Lüftermotors 14 oder durch eine Temperaturüberwachung der zu kühlenden Vorrichtung ausgelöst. In einer alternativen Ausführungsform wird die Welle 16 oder das Lüfterrad 12 drehzahlüberwacht und je nach vorhandener Drehzahl wird der Lüftermotorstrom ein- bzw. ausgeschaltet.
Eine weitere Möglichkeit ein nötiges Wiedereinschalten des Lüftermotors zu detektieren ergibt sich durch eine Überwachung der Spannung des Lüftermotors. Bei ausgeschaltetem Lüftermotor 14 ist die Spannung am Lüftermotor 14, welche in diesem Fall generatorisch erzeugt wird, proportional zur Drehzahl des Lüftermotors 14. Somit lässt sich die Drehzahl des Lüfterrads 12, welches mit dem Lüftermotor 14 bzw. dessen Abtriebswelle drehfest verbunden ist, überwachen. Sinkt die Spannung und somit die Drehzahl unter einen Wert, welcher unterhalb des kritischen Drehzahlbereichs liegt, so wird der Lüftermotor wieder eingeschaltet.
3 zeigt eine Weiterführung der in 2 gezeigten Ausführungsform der Fliehkraftkupplung 20. Diese weist im Kupplungsmittel 24 einen Magneten 28 auf. Der Magnet zieht zusätzlich zum Rückstellelement 22 das Kupplungsmittel 24 in die azimutal verlaufende Ausnehmung der Kupplungsmittelbuchse 23. Zur weiteren Verstärkung einer Haltekraft des weiteren Kupplungsmittels 24 in der azimutal verlaufenden Ausnehmung der Kupplungsmittelbuchse 23, weist die Kupplungsmittelbuchse 23 vorzugsweise einen zum Magneten 28 korrespondierenden weiteren Magneten 30 auf.
Der Vorteil der Magnete 28, 30 liegt darin, dass die Haltekraft besser eingestellt werden kann und das Kupplungsmittel 24 sich definierter, plötzlicher löst und schneller mit der zylindrischen Innenfläche in Kontakt kommt. Weiter wird die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsmittel 24 und dem rohrförmigen Element 34 schneller hergestellt und ein unnötiges Abnutzen des Kupplungsmittels 24 verhindert.
Anders Ausgedrückt weist eine Rückstellvorrichtung des weiteren Kupplungsmittels bestehend aus dem Rückstellelement 22 und dem Magneten 30 eine vorteilhafte Ausdehnungs-Rückstellkraft Kennlinie auf. Bei keiner Ausdehnung des Rückstellelementes 22 wirkt die magnetische Kraft als konstante Rückstellkraft. Löst sich das Kupplungsmittel 24 auf Grund der Fliehkraft von der Kupplungsmittelbuchse 23, wird das Rückstellelement ausgedehnt und die Rückstellkraft steigt entsprechend dem Hook'schen Gesetz mit einer Federkonstante des Rückstellelementes 20 an. Kommt der weitere Ausnehmer 23 in die Nähe des rohrförmigen Elements 34 so zieht der Magnet 28 den weiteren Kupplungsmittel 24 an das rohrförmige Element 34 an. Dadurch wird die Rückstellkraft verringert und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem weiteren Kupplungsmittel 24 und dem rohrförmigen Element 34 wird schneller aufgebaut.
Durch den Magneten 28 und/oder den weiteren Magneten 30 lässt sich ein Einkuppeln, d. h eine drehfeste Verbindung zwischen Welle 16 und Lüfterrad 12, und ein Auskuppeln, d. h. keine drehfeste Verbindung zwischen Welle 16 und Lüfterrad 12, der Fliehkraftkupplung definiert einstellen.
In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist nur der weitere Magnet 30 in der Kupplungsmittelbuchse 23 oder in der Welle 16 angeordnet. Das Kupplungsmittel 24 weist dann ein ferromagnetisches oder ferrimagnetisches Material auf.
Der Effekt der besseren Haftung des Kupplungsmittels 24 an der Kupplungsmittelbuchse 23 lässt sich auch durch weitere Haftmittel, wie einen Saugnapf, Klebstoff, Klettband oder ähnliches erreichen. Diese Haftmittel lassen sich auch mit bekannten Kupplungsfliehgewichte bekannte Fliehkraftkupplungen kombinieren, um eine erfinderische Lüfteranordnung zu erhalten.
In einer abgewandelten Ausführungsform bewirkt das Haftmittel ein schnelleres Haften des Kupplungsmittels 24 an dem rohrförmigen Element 34 oder einer entsprechenden Kupplungstrommel einer bekannten Fliehkraftkupplung, in dem zum Beispiel ein anderer Magnet im oder am rohrförmigen Element 34 bzw. der Kupplungstrommel angeordnet ist.
Bei einer weiteren Fortführung der in 3 gezeigten Ausführungsform ist das Rückstellelement 22 nicht vorhanden. Dann fällt ein entsprechend ausgeführtes Kupplungsmittel am Scheitelpunkt auf Grund der Schwerkraft wieder in die azimutal verlaufende Ausnehmung hinein.
4 zeigt rein schematisch eine Fliehkraftkupplung 20 mit einem Formschlussmitnehmer 42, welcher mit einem Formschlussgegenstück 44 an der zylindrischen Innenfläche des rohrförmigen Elements 34 zusammenwirkt. Der Formschlussmitnehmer 42 ist in einer Ausnehmung des Wellenstumpfs 32 der Welle 16 angeordnet. Eine als Rückstellelement ausgeführte Feder 40 drückt den Formschlussmitnehmer 42 in Richtung der zentralen Achse der Welle 16.
Der Formschlussmitnehmer 42 weist eine T-Form auf und ist mit dem oberen Querbalken des Ts zur zentralen Achse A hin angeordnet. Die Ausnehmung ist so ausgeführt, dass die Feder 40 zwischen einer von der zentralen Achse A abgewandten Seite des oberen Querbalkens und einer zur zentralen Achse A hin gerichteten Fläche der Ausnehmung eingeklemmt ist. Im Ruhezustand ist der Formschlussmitnehmer 42 vollständig in der Ausnehmung verborgen.
Überschreitet die Fliehkraft des Formschlussmitnehmers 42 die Rückstellkraft der Feder 40, so tritt der Formschlussmitnehmer 42 aus dem Wellenstumpf 32 hervor und tritt in Wirkverbindung mit dem Formschlussgegenstück. Da die Ausnehmung so ausgeführt ist, dass der Querbalken gegen die zur zentralen Achse hin gerichtete Fläche drückt, bleibt der Formschlussmitnehmer 42 formschlüssig mit der Welle 16 verbunden. So entsteht beim Überschreiten eines kritischen Drehzahlbereiches eine formschlüssige, drehfeste Verbindung zwischen der Welle 16 und dem Lüfterrad 12. Bei Unterschreiten des kritischen Drehzahlbereichs überwiegt die Rückstellkraft der Feder 40 und der Formschlussmitnehmer 42 wird wieder in die Ausnehmung des Wellenstumpfs 32 zurück geschoben.
Die Lüfteranordnung wird vorzugsweise bei einem Elektromotor oder einem Umrichtermotor eingesetzt. Bei einem Umrichtermotor ist der Umrichter, welcher den Motor ansteuert direkt am Motor angeordnet. Ein Umrichtergehäuse und ein Motorgehäuse bilden eine Gehäuseeinheit. Die Lüfteranordnung kühlt gleichzeitig den Umrichter und den Motor. Das geschieht vorzugsweise dadurch, dass ein von der Lüfteranordnung erzeugter Luftstrom über ein Motorgehäuseteil und ein Umrichtergehäuseteil strömt und diese entwärmt. Bei dem Motorgehäuseteil handelt es sich üblicherweise um das Motorgehäuseteil, welches einen Motorstator umgibt. Insbesondere sind an dem Motorgehäuseteil Kühlrippen ausgebildet. Das Umrichtergehäuseteil ist vorzugsweise direkt, oder über wärmeleitende Bauelemente mit Leistungshalbleiter, wie beispielsweise IGBTs, wärmeleitend verbunden.
Wird eine erfindungsgemäße Lüfteranordnung bei einem Umrichtermotor eingesetzt, so bei einem Starten des Umrichtermotors zuerst der Umrichter bzw. dessen Steuerung eingeschaltet, welche anschließend den Lüftermotor einschaltet. Danach wird der Motor des Umrichtermotors eingeschaltet bzw. zum Aufbau eines Drehmomentes bestromt. Dann wird der Lüftermotor, wie vorstehend beschrieben überwacht und ein und ausgeschaltet, je nachdem, ob die Fliehkraftkupplung die Weile 16 und das Lüfterrad 12 drehfest verbindet oder wieder löst.
Das Ausschalten des Motors und Lüftermotors geschieht in umgekehrter Reihenfolge, d. h. zuerst wird der Motor ausgeschaltet und dann der Lüftermotor. So ist jederzeit eine nötige Kühlung des Motors und Umrichters durch den Luftstrom des Lüfters gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 7413569 U [0002]

Claims

Lüfteranordnung, welche eine Welle, ein Lüfterrad und einen Lüftermotor umfasst, mit welchem das Lüfterrad antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad mit der Welle, welche drehbar gelagert ist, lösbar verbindbar ist, so dass das Lüfterrad mit der Welle mitdrehbar ist.
Lüfteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfteranordnung derart gestaltet ist, dass das Lüfterrad in Abhängigkeit von einem Überschreiten oder Unterschreiten eines kritischen Drehzahlbereichs der Welle mit der Welle verbunden beziehungsweise gelöst ist.
Lüfteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfteranordnung eine Kupplung umfasst, welche zwischen der Welle und dem Lüfterrad angeordnet ist.
Lüfteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung als eine Fliehkraftkupplung ausgeführt ist.
Lüfteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung ein Rückstellelement, insbesondere Blattfeder oder Schraubenfeder, und ein mit dem Rückstellelement verbundenes Kupplungsmittel aufweist, wobei das Rückstellelement das Kupplungsmittel in radiale Richtung zu einer zentralen Achse der Welle hinzieht oder drückt.
Lüfteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung mindestens ein Haftmittel, insbesondere einen Magneten, aufweist, welcher eine Rückstellkraft des Rückstellelementes unterhalb des kritischen Drehzahlbereichs erhöht.
Lüfteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet in dem Kupplungsmittel angeordnet ist und/oder ein weiterer Magnet an oder in der Welle angeordnet ist.
Lüfteranordnung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb eines kritischen Drehzahlbereichs der Welle das Kupplungsmittel mit einem zum Kupplungsmittel korrespondierende Element des Lüfterrads formschlüssig und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt, so dass zwischen Welle und Lüfterrad eine drehfeste Verbindung entsteht, insbesondere das zum Kupplungsmittel korrespondierende Element einen mit dem Magneten korrespondierenden Magneten aufweist.
Lüfteranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet, der weitere Magnet und/oder der mit dem Magnet korrespondierenden Magneten als Dauermagnet oder als Elektromagnet ausgeführt sind und/oder dass der Lüftermotor mit dem Lüfterrad lösbar gekoppelt ist.
Lüfteranordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftermotor eine Lüfteransteuerungselektronik mit einer Strommessvorrichtung umfasst und die Strommessvorrichtung einen Lüfterstrom zum Betreiben des Lüftermotors erfasst.
Lüfteranordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad an einem aus einem Gehäuse der Vorrichtung hervorstehenden Wellenstumpf der Welle angeordnet ist, wobei ein teilweise rohrförmiges Element der Lüfteranordnung zur Welle konzentrisch angeordnet ist und einen Wellenstumpf vollumfänglich umgibt, wobei das teilweise rohrförmige Element mit dem Lüfterrad drehfest verbunden oder einstückig mit dem Lüfterrad ausgeformt ist, wobei der Lüftermotor an der von der Welle abgewandten Seite des Lüfterrades konzentrisch zum Lüfterrad angeordnet ist, wobei der Lüftermotor das Lüfterrad und das teilweise rohrförmige Element trägt.
Elektromotor mit einer Lüfteranordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Motorwelle des Elektromotors ist und eine Lüfterhaube den Lüfter umgibt, wobei die Lüfterhaube einen vom Lüfterrad erzeugten Luftstrom auf Kühlrippen eines Gehäuses des Elektromotors umlenkt.
Umrichtermotor mit einer Lüfteranordnung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lüfterrad erzeugter Luftstrom ein Motorgehäuseteil und ein Umrichtergehäuseteil entwärmt.
Verfahren zum Betreiben einer Lüfteranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei eingeschaltetem Lüftermotor eine Motorspannung gestellt wird, der Motorstrom des Lüftermotors erfasst wird, und bei einem Unterschreiten eines kritischen Stromwertes der Lüftermotor ausgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorspannung des Lüftermotors erfasst wird, und bei ausgeschaltetem Lüftermotor die Spannung als Drehzahlüberwachung genutzt wird, wobei der Lüftermotor bei einer Drehzahl unter dem kritischen Drehzahlbereich wieder eingeschaltet wird.