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Die
Erfindung betrifft einen Elektromotor mit Gehäuseteil und eine Lüfterhaube.
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Es
ist bekannt, am axialen Endbereich von Elektromotoren eine Lüfterhaube
zur Gehäusebildung
für einen
im Motor integrierten oder am Motor angebauten Lüfter vorzusehen.
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Umrichtersysteme
umfassen einen netzgespeisten Gleichrichter, dessen unipolare Ausgangsspannung
auch als Zwischenkreisspannung bezeichnet wird. Aus dieser wird
ein Wechselrichter versorgt, der einen Elektromotor speist. Im generatorischen Betrieb
wird Energie vom Motor über
den Wechselrichter in den Zwischenkreis gespeist. Überschüssige Energie
des Zwischenkreises wird über
einen Bremswiderstand vernichtet oder mittels einer aufwendigen Rückspeisung
ins Netz zurückgespeist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor mit
geringeren Umweltemissionen weiterzubilden.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 und bei der
Lüfterhaube
nach den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor sind, dass er mit Gehäuseteil
vorgesehen ist,
wobei am Gehäuseteil eine Lüfterhaube
befestigt ist,
wobei die Lüfterhaube
einen schichtartigen Aufbau aufweist, bei dem zumindest eine Dämpfungsschicht zwischen
zwei Blechschichten vorgesehen ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die in die Lüfterhaube einleitbaren oder
sich dort ausbreitenden Körperschallwellen
verringerbar sind mittels der Bedämpfung und der Verringerung
des resonanten Aufbaus. Somit ist die über die Oberfläche der
Lüfterhaube
abgestrahlte Leistung in Form von Luftschall verringerbar ist. Somit
ist die Umweltemission verringerbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Gehäuseteil eine Lüfterhaube
lösbar
befestigt, insbesondere mittels Befestigungsschrauben. Von Vorteil ist
dabei, dass einfache und kostengünstige
Befestigungsmittel verwendbar sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Dämpfungsschicht eine Polyacrylatharzschicht,
insbesondere eine teilvernetzte. Von Vorteil ist dabei, dass eine
wirksame Bedämpfung
von Körperschallwellen
erreichbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein elektrisch leitfähiger Stoffanteil
in der Dämpfungsschicht
vorgesehen, insbesondere Eisenphosphid. Von Vorteil ist dabei, dass
eine Erdung der beiden Blechschichten sogar über eine Erdverbindung des Motorgehäuses erreichbar
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der Dämpfungsschicht
eine stoffschlüssige
Verbindung der Blechschichten vorgesehen. Von Vorteil ist dabei,
dass mittels der Verbindung der parallel, aber voneinander beabstandeten
Blechschichten eine hohe Bedämpfung
von Körperschallschwingungen
erreichbar ist, insbesondere von Schwingungen, die Auslenkungen
der Blechschichten in Richtung der Normalenrichtung des Blechs bewirken.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lüfterhaube in einem ersten axialen
Bereich eine zylindrisch ausgeformt und ist in einem weiteren axialen Bereich
in Umfangsrichtung wellenförmig
ausgeprägt geformt.
Von Vorteil ist dabei, dass Resonanzschwingungen verminderbar sind.
Denn mittels der ungleichen Ausformung in verschiedenen axialen
Bereichen kann sich zwar eine Resonanzschwingung in einem axialen
Bereich ausbilden; diese passt aber nicht in zu einer Resonanzschwingung
des anderen axialen Bereichs. Somit ist die Resonanzschwingung nur
beschränkt
aufbaubar. Außerdem
wird die Resonanzschwingung mittels des schichtartigen Aufbaus bedampft.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am vom Motor abgewandten axialen
Endbereich der Lüfterhaube
ein Gitter vorgesehen, das Ausnehmungen zum Durchlass von Luftstrom
des von der Lüfterhaube
ganz oder zumindest teilweise umgebenen Lüfters aufweist. Von Vorteil ist
dabei, dass die Lüfterhaube
von Kühlluft
durchströmbar
ist, aber auch ein Berührschutz
realisierbar ist. Trotz des schichtartigen Aufbaus ist eine Fertigung
der Ausnehmungen mittels Stanzen ausführbar. Hierzu werden die Ausnehmungen
mit einem Durchmesser von mehr als 1 mm ausgeführt.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmungen derart klein
ausgeführt,
dass ein menschlicher Finger nicht hindurchsteckbar ist. Von Vorteil
ist dabei, dass ein Berührschutz
gewährleistbar
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen Gehäuseteil
des Elektromotors und der Lüfterhaube
Gummielemente angeordnet und/oder zwischen der Lüfterhaube und dem Schraubenkopf der
Befestigungsschraube ist ein Gummielement angeordnet, insbesondere
so dass die Andruckkraft der Befestigungsschraube vom Schraubenkopf über das Gummielement
an die Lüfterhaube übertragen
wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine weitere Bedämpfung schon
beim Einleiten von Schwingungen vom Motorgehäuse auf die Lüfterhaube
wirksam ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseteil als Statorgehäuse oder
Flanschteil des Elektromotors ausgebildet. Von Vorteil ist dabei,
dass eine direkte Befestigung der Lüfterhaube am Motorgehäuse ausführbar ist.
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Wichtige
Merkmale bei der Lüfterhaube
sind, dass die Lüfterhaube
einen schichtartigen Aufbau aufweist, bei dem zumindest eine Dämpfungsschicht zwischen
zwei Blechschichten vorgesehen ist. Insbesondere ist die Lüfterhaube
für einen
oben beschriebenen Elektromotor vorgesehen.
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Von
Vorteil ist dabei, dass somit alle Schwingungen, welche sich entlang
des Blechs ausbreiten, bedämpft
werden. Somit ist die Abstrahlung von Schall an die umgebende Luft
vermindert. Insbesondere auch, weil beim Auslenken und somit Verbiegen des
Blechs Energie in die Dämpfungsschicht
einzuleiten ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Lüfterhaube an ihrem axialen
Endbereich Befestigungsbereiche auf, insbesondere im Bereich der Berandung
der Lüfterhaube
vorgesehene Ausnehmungen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Verbindung in
einfacher Weise ermöglicht
ist und keine separaten zusätzlichen
Komponenten benötigt
werden.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei
dem den Motor speisenden Umrichtersystem mit Adapter ist wichtig,
dass der Adapter zur Verbindung der Zwischenkreise von Umrichtern
vorgesehen ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass Adapter verschiedener Baugrößen über ihren
Zwischenkreis miteinander koppelbar sind und somit ein Energieaustausch zwischen
motorisch und generatorischen Antrieben über den Zwischenkreis ermöglicht ist.
Dabei sind auch kleinere Antriebe mit größeren koppelbar, so dass verschiedene
Leitungsführungstechniken,
wie Stromschienen, also starre Gebilde, und Stromkabel, also elastischere
und somit schwingungdämpfende Gebilde
als Stromschienen, verbindbar sind. Diese Verbindung wird mittels
des Adapters und dessen Ausführung
erreicht.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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- 1
- Lüfterhaube
- 2
- in
Umfangsrichtung wellenförmig
ausgeprägter Bereich
- 3
- Gitter
mit Ausnehmungen
- 4
- Befestigungsbereich
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Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist
eine erfindungsgemäße Lüfterhaube in
Schrägansicht
gezeigt. Dabei wird diese Lüfterhaube 1 mittels
Befestigungsschrauben in ihrem Befestigungsbereichen 4 an
einem Gehäuseteil
eines Elektromotors angeschraubt, also lösbar verbunden.
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Somit
ist ein an einem axialen Endbereich des Elektromotors vorgesehener
Lüfter
gehäusebildend
von der Lüfterhaube 1 umgebbar.
Das am vom Motor abgewandtren axialen Endbereich vorgesehene Gitter 3 der
Lüfterhaube
ist mit Ausnehmungen versehen, so dass der Kühlluftstrom von der Lüfterhaube
eingelassen oder herausgelassen wird. Die Ausnehmungen sind daher
derartig klein ausgeführt, dass
ein Berührschutz
gegeben ist, also ein menschlicher kleiner Finger nicht hindurchpasst.
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Die
Lüfterhaube
ist aus einem elektrisch leitfähigen
Blech aufgebaut, das somit geerdet wird, insbesondere über das
Motorgehäuse,
wenn dieses elektrisch geerdet vorgesehen ist.
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Außerdem weist
die Lüfterhaube 1 einen
axialen, in Umfangsrichtung wellenförmig ausgeprägter Bereich 2 auf,
der somit zum Abdämpfen
von Schwingungen und Erhöhung
der Steifigkeit der Lüfterhaube
ausgeführt
ist.
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Das
Blech ist aus zwei Blechschichten, insbesondere Stahlblechschichten,
aufgebaut, zwischen denen eine Dämpfungsschicht
vorgesehen ist, insbesondere eine Polyacrylatharzschicht, welche teilvernetzt
ist. Die Dämpfungsschicht
ist mittels Zusatzstoffen, wie Eisenphosphid, elektrisch leitfähig gemacht,
wodurch also die beiden Blechschichten miteinander elektrisch verbunden
sind und somit die gesamte Lüfterhaube
geerdet angeordnet ist.
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Mit
diesem Aufbau ist eine besonders schwingungsdämpfende Wirkung erzielbar.
Denn der schichtartige Aufbau des Blechs ermöglicht für Schwingungen eine hohe Dämpfungswirkung.
Insbesondere Biegeschwingungen und Dehnungsschwingungen werden stark
abgedämpft,
da die Dämpfungsschicht
die beiden Blechschichten miteinander verbindet, insbesondere stoffschlüssig.
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Vorzugsweise
ist der Lüfter
passiv, umfasst also ein Lüfterrad,
welches mit der Rotorwelle des Elektromotors drehfest verbunden
ist. Alternativ ist auch ein aktiver Lüfter, also ein einen eigenen
elektrischen Antrieb umfassender Lüfter vorsehbar. In der 1 ist
ein Umrichter eines erfindungsgemäßen Umrichtersystems gezeigt.
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Bei
einem Umrichtersystem sind Zwischenkreise verschieden großer Umrichter
miteinander verbindbar. Dabei umfasst der Zwischenkreis jeweils ein
oberes und ein unteres Zwischenkreispotential, wobei aus der zwischen
diesen Potentialen herrschenden unipolaren Spannung, insbesondere Gleichspannung,
eine jeweilige Halbbrücken
von ansteuerbaren Leistungshalbleitern umfassende Wechselrichterstufe
versorgbar ist, die zur Erzeugung von ein oder mehrphasiger Wechselspannung
vorgesehen ist, aus der ein Elektromotor mit der erfindungsgemäßen Lüfterhaube
versorgbar ist.
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Die
unipolare Spannung wird im motorischen Betrieb aus einem netzgespeisten
Gleichrichter erzeugt. Im generatorischen Betrieb des Motors wird von
diesem Energie bis zum Zwischenkreis geführt.
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Mittels
der Verbindung der Zwischenkreise verschiedener Umrichter ist nun
ein Energieausgleich ermöglicht.
Hierbei ist bei ersten Umrichtern der Zwischenkreis mittels Stromschienen
realisiert.
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Zweite
Umrichter, welche zu einer kleineren Baugröße gehören und somit eine geringere
maximal erzeugbare Ausgangsleistung zur Verfügung stellen können, weisen
ebenfalls einen Zwischenkreis auf, an den weitere Umrichter anschließbar sind.
Jedoch sind hierbei keine Stromschienen sondern einfache Rundkabel
für das
obere und ebenso für
das untere Zwischenkreispotential verwendet. Da die Rundkabel elastischer
Sind als starre Stromschienen, wird schon hierdurch eine Schwingungsdämpfung erreicht
und der Motor schwingungstechnisch stark entkoppelt vom Umrichter
Zur Verbindung der Zwischenkreise der ersten Umrichter wird also
ein Adapter vorgesehen, der je eine Stromschiene für das obere
und untere Zwischenkreispotential aufweist. Jede dieser Stromschienen
ist somit verbindbar, insbesondere mit Verbindungsschrauben schraubverbindbar,
mit entsprechenden Stromschienen, die im ersten Umrichter vorgesehen
sind und an der Ausnehmung herausragen. Zwischen den Stromschienen
ist eine Isolierfolie vorgesehen, die ebenfalls schwinungsmindernd
ist und den elektrischen Isolierabstand erhöht und somit den kritischen
Spannungswert, bei dessen Überschreitung
ein Durchschlag auftritt.
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Der
zu verbindende weitere erste Umrichter weist wiederum eine ebensolche
Ausnehmung auf, an der der Adapter mittels seiner Stromschienen
verbindbar ist.
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Für das Hindurchführen der
Verbindungsschrauben sind in den Stromschienen Langlöcher vorgesehen,
insbesondere Langlöcher
deren längere Seite
in Richtung der durch den Adapter festgelegten Verbindungsrichtung
vorgesehen ist. Auf diese Weise ist ein Längenausgleich ermöglicht.
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Zur
Verbindung mit den Rundkabeln der weiteren zweiten Umrichter sind
die Stromschienen senkrecht zur Verbindungsrichtung mittels Zwischenkreisadapter
verlängert
ausgeführt
und mit einer Ausnehmung versehen, so dass eine Verbindungsschraube
hindurchführbar
ist, mit welcher eine Öse befestigbar
ist, an welcher die elektrischen Leitungen des Rundkabels lötverbindbar
sind.
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Somit
sind in einfacher Weise Umrichter kleinerer Baugrößen unterhalb
der Umrichter mit Stromschienen, also der Umrichter größerer Baugröße, vorsehbar.