DE102020124769A1

DE102020124769A1 - Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter

Info

Publication number: DE102020124769A1
Application number: DE102020124769.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Fukasaku; Yoshiki Nagata; Junya KAIDA; Shunsuke AMBO; Takashi Kawashima
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-03-25
Also published as: CN112564506A; JP7180575B2; JP2021052518A; US20210090776A1; CN112564506B

Abstract

Ein fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter umfasst eine Gleichtaktdrosselspule. Die Gleichtaktdrosselspule umfasst einen ringförmigen Kern, der ein Durchgangsloch aufweist, eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung, die um den Kern herum gewickelt sind, und einen beschichteten leitfähigen Draht. Die zweite Wicklung ist zu der ersten Wicklung gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung beabstandet ist. Der beschichtete leitfähige Draht ist um den Kern gewickelt, um die erste Wicklung, die zweite Wicklung und den Kern zu umgeben. Der beschichtete leitfähige Draht weist Abschnitte auf, die zueinander mit dem Durchgangsloch dazwischen gegenüberliegend sind. Ein elektrischer Draht des beschichteten leitfähigen Drahts ist mit mehreren Windungen um den Kern herumgewickelt, um zumindest teilweise die ersten und zweiten Wicklungen zu überlappen. Beide Enden des elektrischen Drahts sind elektrisch miteinander verbunden. Der Kern umfasst einen freigelegten Abschnitt, der nicht mit dem beschichteten leitfähigen Draht bedeckt ist.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter bzw. Kompressor.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Die internationale Patentveröffentlichung WO 2017/170 817 A1 offenbart eine Drosselspule, die mit einem Leiter bedeckt ist, als eine Konfiguration einer Gleichtaktdrosselspule, die in einer Wechselrichtervorrichtung verwendet wird, die einen elektrischen Motor in einem fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter ansteuert. Wenn ein Gegentaktstrom durch eine derartige Drosselspule fließt, wird ein Leckmagnetfluss erzeugt. Der Leckmagnetfluss verursacht wiederum, dass ein induzierter Strom durch den Leiter fließt. Der induzierte Strom wird in eine thermische Energie in dem Leiter umgewandelt. Die Drosselspule weist somit einen Dämpfungseffekt auf.
In einem Fall, in dem eine Drosselspule vollständig mit einem Leiter bedeckt ist, ist es wahrscheinlich, dass die Wärme innen gefangen ist. Demgegenüber würde, wenn eine Drosselspule ausgelegt ist, einen Abschnitt aufzuweisen, der nicht mit einem Leiter bedeckt ist, um die Wärmeausstrahlleistungsfähigkeit zu verbessern, ein induzierter Strom nicht leicht in diesem Abschnitt fließen, was den Dämpfungseffekt verringert.
KURZZUSAMMENFASSUNG
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter bereitzustellen, der eine Filterschaltung mit einer verbesserten Wärmeausstrahlleistungsfähigkeit und einem verbesserten Dämpfungseffekt aufweist.
Diese Kurzzusammenfassung wird bereitgestellt, um eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die nachstehend in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Kurzzusammenfassung soll nicht Schlüsselmerkmale oder essenzielle Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, noch ist es beabsichtigt, sie als eine Hilfe bei einer Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands zu verwenden.
In einer allgemeinen Ausgestaltung ist ein fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter bereitgestellt, der eine Komprimiereinheit, die konfiguriert ist, ein Fluid zu komprimieren bzw. zu verdichten, einen elektrischen Motor, der konfiguriert ist, die Komprimiereinheit anzutreiben, und eine Wechselrichtervorrichtung umfasst, die konfiguriert ist, den elektrischen Motor anzusteuern. Die Wechselrichtervorrichtung umfasst eine Wechselrichterschaltung, die konfiguriert ist, eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln, und eine Rauschenverringerungseinheit, die auf einer Eingangsseite der Wechselrichterschaltung bereitgestellt ist und konfiguriert ist, ein Gleichtaktrauschen und ein Gegentaktrauschen, die in der Gleichstromleistung beinhaltet sind, zu verringern, bevor die Gleichstromleistung der Wechselrichterschaltung zugeführt wird. Die Rauschenverringerungseinheit umfasst eine Gleichtaktdrosselspule und einen Glättungskondensator, der zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule eine Tiefpassfilterschaltung bildet. Die Gleichtaktdrosselspule umfasst einen ringförmigen Kern, der ein Durchgangsloch umfasst, eine erste Wicklung, die um den Kern gewickelt ist, eine zweite Wicklung, die um den Kern gewickelt ist, und einen einzelnen beschichteten leitfähigen Draht. Die zweite Wicklung ist zu der ersten Wicklung gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung beabstandet ist. Der einzelne beschichtete leitfähige Draht ist um den Kern gewickelt, um die erste Wicklung, die zweite Wicklung und den Kern zu umgeben. Der beschichtete leitfähige Draht umfasst Abschnitte, die einander mit dem Durchgangsloch dazwischen gegenüberliegen. Der beschichtete leitfähige Draht umfasst einen elektrischen Draht und ein isolierendes Material, das den elektrischen Draht beschichtet. Der elektrische Draht ist mit mehreren Windungen um den Kern gewickelt, um zumindest teilweise die erste Wicklung und die zweite Wicklung zu überlappen. Ein Ende und ein anderes Ende des elektrischen Drahts sind elektrisch miteinander verbunden. Der Kern umfasst einen freigelegten Abschnitt, der nicht mit dem beschichteten leitfähigen Draht bedeckt ist.
In einer anderen Ausgestaltung ist ein fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter bereitgestellt, der eine Komprimiereinheit, die konfiguriert ist, ein Fluid zu komprimieren bzw. zu verdichten, einen elektrischen Motor, der konfiguriert ist, die Komprimiereinheit anzutreiben, und eine Wechselrichtervorrichtung umfasst, die konfiguriert ist, den elektrischen Motor anzusteuern. Die Wechselrichtervorrichtung umfasst eine Wechselrichterschaltung, die konfiguriert ist, eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln, und eine Rauschenverringerungseinheit, die auf einer Eingangsseite der Wechselrichterschaltung bereitgestellt ist und konfiguriert ist, ein Gleichtaktrauschen und ein Gegentaktrauschen, die in der Gleichstromleistung beinhaltet sind, zu verringern, bevor die Gleichstromleistung der Wechselrichterschaltung zugeführt wird. Die Rauschenverringerungseinheit umfasst eine Gleichtaktdrosselspule und einen Glättungskondensator, der zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule einen Tiefpassfilter bildet. Die Gleichtaktdrosselspule umfasst einen ringförmigen Kern, der ein Durchgangsloch umfasst, eine erste Wicklung, die um den Kern gewickelt ist, eine zweite Wicklung, die um den Kern gewickelt ist, und mehrere beschichtete leitfähige Drähte. Die zweite Wicklung ist zu der ersten Wicklung gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung beabstandet ist. Die beschichteten leitfähigen Drähte sind um den Kern herum gewickelt, um die erste Wicklung, die zweite Wicklung und den Kern zu umgeben, und umfassen Abschnitte, die einander mit dem Durchgangsloch dazwischen gegenüberliegen. Die beschichteten leitfähigen Drähte umfassen jeweils einen elektrischen Draht und einen isolierendes Material, das den elektrischen Draht beschichtet. Jeder der beschichteten leitfähigen Drähte ist mit einer Windung oder mehreren Windungen um den Kern gewickelt. Ein Ende und ein anderes Ende des elektrischen Drahts sind elektrisch miteinander für jeden der beschichteten leitfähigen Drähte verbunden. Der Kern umfasst einen freigelegten Abschnitt, der nicht mit irgendeinem der beschichteten leitfähigen Drähte bedeckt ist.
Andere Merkmale und Ausgestaltungen werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen ersichtl ich.
Figurenliste

1 zeigt eine Diagrammdarstellung, die einen fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter zeigt.
2 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer Ansteuerungsvorrichtung und eines elektrischen Motors in dem in 1 gezeigten motorbetriebenen Verdichter.
3A zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
3B zeigt eine Vorderansicht der Gleichtaktdrosselspule, die in 3A gezeigt ist.
3C zeigt eine rechtsseitige Ansicht der Gleichtaktdrosselspule, die in 3A gezeigt ist.
3D zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie 3D-3D gemäß 3A entnommen ist.
4A zeigt eine Draufsicht eines Kerns und von Wicklungen.
4B zeigt eine Vorderansicht des Kerns und der Wicklungen, die in 4A gezeigt sind.
4C zeigt eine rechtsseitige Ansicht des Kerns und der Wicklungen, die in 4A gezeigt sind.
5 zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen Betrieb des Kerns und der Wicklungen veranschaulicht.
6 zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen Betrieb der Gleichtaktdrosselspule veranschaulicht.
7 zeigt einen Graphen, der die Frequenzkennlinie der Verstärkung einer Tiefpassfilterschaltung zeigt.
8 zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einer Modifikation.
9 zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einer Modifikation.
10 zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einer Modifikation.
11A zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einer Modifikation.
11B zeigt eine Vorderansicht der Gleichtaktdrosselspule, die in 11A gezeigt ist.
11C zeigt eine rechtsseitige Darstellung der Gleichtaktdrosselspule, die in 11A gezeigt ist.
12A zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen beschichteten leitfähigen Draht zeigt.
12B zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen beschichteten leitfähigen Draht gemäß einer Modifikation zeigt.
13A zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
13B zeigt eine Vorderansicht der Gleichtaktdrosselspule, die in 13A gezeigt ist.
13C zeigt eine rechtsseitige Darstellung der Gleichtaktdrosselspule, die in 13A gezeigt ist.
13D zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie 13D-13D gemäß 13A entnommen ist.
14A zeigt eine Draufsicht einer Gleichtaktdrosselspule eines Vergleichsbeispiels.
14B zeigt eine Vorderansicht der Gleichtaktdrosselspule, die in 14A gezeigt ist.
14C zeigt eine rechtsseitige Darstellung der Gleichtaktdrosselspule, die in 14A gezeigt ist.
14D zeigt eine Querschnittsdarstellung, die entlang einer Linie 14D-14D gemäß 14A entnommen ist.

Innerhalb der Zeichnung und der ausführlichen Beschreibung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnung kann möglicherweise nicht maßstabsgetreu sein, wobei die relative Größe, Proportionen und eine Darstellung von Elementen in der Zeichnung aus Gründen der Klarheit, der Veranschaulichung und der Vereinfachung übertrieben sein können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung stellt ein umfassendes Verständnis der Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme bereit, die beschrieben werden. Modifikationen und Äquivalente der Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme, die beschrieben werden, sind für einen Fachmann ersichtlich. Abfolgen von Betrieben sind beispielhaft, wobei sie, wie es für einen Fachmann ersichtlich ist, geändert werden können, mit der Ausnahme von Betrieben, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge auftreten. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die einem Fachmann allgemein bekannt sind, können weggelassen werden.
Beispielhafte Ausführungsbeispiele können unterschiedliche Formen aufweisen und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele begrenzt. Die beschriebenen Beispiele sind jedoch genau und vollständig, wobei sie einem Fachmann den vollen Umfang der Offenbarung vermitteln.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter bzw. Kompressor 11 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst eine Komprimiereinheit 18, die ein Fluid komprimiert bzw. verdichtet, das ein Kühlmittel ist, wobei er in einer fahrzeuginternen Klimaanlage 10 verwendet wird. Das heißt, das zu komprimierende Fluid in dem fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter 11 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Kühlmittel.
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst die fahrzeuginterne Klimaanlage 10 den fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter 11 und einen externen Kühlmittelkreislauf 12. Der externe Kühlmittelkreislauf 12 führt ein Fluid, das ein Kühlmittel ist, dem fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter 11 zu. Der externe Kühlmittelkreislauf 12 umfasst beispielsweise einen Wärmetauscher und ein Expansionsventil. Der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 komprimiert das Kühlmittel, wobei der externe Kühlmittelkreislauf 12 einen Wärmeaustausch und eine Ausdehnung des Kühlmittels ausführt. Dementsprechend kühlt oder wärmt die fahrzeuginterne Klimaanlage 10 den Passagierraum.
Die fahrzeuginterne Klimaanlage 10 umfasst eine Klimaanlagen-ECU 13, die die gesamte fahrzeuginterne Klimaanlage 10 steuert. Die Klimaanlagen-ECU 13 ist konfiguriert, Parameter, wie beispielsweise die Temperatur des Passagierraums und eine eingestellte Solltemperatur, zu erhalten. Auf der Grundlage der Parameter gibt die Klimaanlagen-ECU 13 verschiedene Befehle, wie beispielsweise einen Ein-Aus-Befehl, an den fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter 11 aus.
Der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 umfasst ein Gehäuse 14, das eine Ansaugöffnung 14a aufweist, durch die ein Kühlmittel von dem externen Kühlmittelkreislauf 12 angesaugt wird.
Das Gehäuse 14 ist aus einem thermisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt. Das Gehäuse 14 ist mit dem Körper des Fahrzeugs mit Masse verbunden.
Das Gehäuse 14 umfasst ein Ansauggehäuseelement 15 und ein Ausstoßgehäuseelement 16, die zusammengefügt sind. Das Ansauggehäuseelement 15 ist ein rohrförmiger Körper mit einer Öffnung bei einem Ende und weist eine Endwand 15a und eine Umfangswand 15b auf, die sich von der Peripherie der Endwand 15a hin zu dem Ausstoßgehäuseelement 16 erstreckt. Die Endwand 15a weist beispielsweise eine im Wesentlichen plattenartige Form auf, wobei die Umfangswand 15b beispielsweise eine im Wesentlichen rohrförmige Form aufweist. Das Ausstoßgehäuseelement 16 ist an dem Ansauggehäuseelement 15 angebracht, während es die Öffnung des Ansauggehäuseelements 15 schließt. Dementsprechend wird ein Innenraum in dem Gehäuse 14 definiert.
Die Ansaugöffnung 14a ist in der Umfangswand 15b des Ansauggehäuseelement 15 bereitgestellt. Spezifisch ist die Ansaugöffnung 14a in einem Abschnitt der Umfangswand 15b des Ansauggehäuseelements 15 angeordnet, der näher an der Endwand 15a als an dem Ausstoßgehäuseelement 16 ist.
Das Gehäuse 14 weist eine Ausstoßöffnung 14b auf, durch die Kühlmittel ausgestoßen wird. Die Ausstoßöffnung 14b ist in dem Ausstoßgehäuseelement 16 bereitgestellt, spezifisch in einem Abschnitt des Ausstoßgehäuseelements 16, der entgegengesetzt zu der Endwand 15a ist.
Der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 umfasst eine Drehwelle 17, eine Komprimiereinheit 18 und einen elektrischen Motor 19, die in dem Gehäuse 14 untergebracht sind.
Die Drehwelle 17 wird drehend durch das Gehäuse 14 gehalten. Die Drehwelle 17 ist mit einer zugehörigen axialen Richtung übereinstimmend mit der Dickenrichtung der Endwand 15a angeordnet (anders ausgedrückt die axiale Richtung der Umfangswand 15b). Die Drehwelle 17 und die Komprimiereinheit 18 sind aneinander gekoppelt.
Die Komprimiereinheit 18 ist in dem Gehäuse 14 bei einer Position angeordnet, die näher an der Ausstoßöffnung 14b als an der Ansaugöffnung 14a (anders ausgedrückt als bei der Endwand 15a) ist. Wenn die Drehwelle 17 sich dreht, komprimiert die Komprimiereinheit 18 ein Kühlmittel, das in das Gehäuse 14 durch die Ansaugöffnung 14a angesogen worden ist, wobei sie das komprimierte Kühlmittel durch die Ausstoßöffnung 14b ausstößt. Die spezifische Konfiguration der Komprimiereinheit 18 ist nicht spezifisch begrenzt und kann ein beliebiger Typ sein, wie beispielsweise ein Schneckentyp, ein Kolbentyp oder ein Flügelradtyp.
Der elektrische Motor 19 ist in dem Gehäuse 14 zwischen der Komprimiereinheit 18 und der Endwand 15a angeordnet. Der elektrische Motor 19 dreht die Drehwelle 17, um die Komprimiereinheit 18 anzutreiben. Der elektrische Motor 19 umfasst beispielsweise einen zylindrischen Rotor 20, der an der Drehwelle 17 fixiert ist, und einen Stator 21, der an dem Gehäuse 14 fixiert ist. Der Stator 21 umfasst einen zylindrischen Statorkern 22 und Spulen 23, die um die Zähne des Statorkerns 22 gewickelt sind. Der Rotor 20 und der Stator 21 liegen einander in der radialen Richtung der Drehwelle 17 gegenüber. Wenn die Spulen 23 mit Energie versorgt werden, drehen sich der Rotor 20 und die Drehwelle 17, sodass die Komprimiereinheit 18 ein Kühlmittel komprimiert.
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 eine Ansteuerungsvorrichtung 24 und ein Abdeckelement 25. Die Ansteuerungsvorrichtung 24 steuert den elektrischen Motor 19 an und empfängt eine Gleichstromleistung. Das Abdeckelement 25 definiert eine Unterbringungskammer S0, die die Ansteuerungsvorrichtung 24 unterbringt.
Das Abdeckelement 25 ist aus einem nichtmagnetischen und leitfähigen Material mit einer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt.
Das Abdeckelement 25 ist ein rohrförmiger Körper mit einer Öffnung bei einem Ende, es öffnet sich zu dem Gehäuse 14, spezifisch zu der Endwand 15a des Ansauggehäuseelements 15. Das Abdeckelement 25 ist bei der Endwand 15a durch Bolzen bzw. Schrauben 26 angebracht, wobei das offene Ende gegen die Endwand 15a anstößt. Die Öffnung des Abdeckelements 25 wird durch die Endwand 15a geschlossen. Die Unterbringungskammer S0 wird durch das Abdeckelement 25 und die Endwand 15a definiert.
Die Unterbringungskammer S0 ist außerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und bei der entgegengesetzten Seite der Endwand 15a von dem elektrischen Motor 19 aus platziert. Die Komprimiereinheit 18, der elektrische Motor 19 und die Ansteuerungsvorrichtung 24 sind in der axialen Richtung der Drehwelle 17 angeordnet.
Das Abdeckelement 25 umfasst eine Verbindungseinrichtung 27, die elektrisch mit der Ansteuerungsvorrichtung 24 verbunden ist. Eine Gleichstromleistung wird der Ansteuerungsvorrichtung 24 von einer fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28 über die Verbindungseinrichtung 27 zugeführt. Die Klimaanlagen-ECU 13 und die Ansteuerungsvorrichtung 24 sind elektrisch miteinander über die Verbindungseinrichtung 27 verbunden. Die fahrzeuginterne elektrische Speichervorrichtung 28 ist eine Gleichstromleistungszufuhr, die bei dem Fahrzeug angebracht ist, die beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie, ein Kondensator oder dergleichen ist.
Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst die Ansteuerungsvorrichtung 24 eine Schaltungsplatine 29, eine Wechselrichtervorrichtung 30, die auf der Schaltungsplatine 29 bereitgestellt ist, und zwei Verbindungsleitungen EL1, EL2, die elektrisch die Verbindungseinrichtung 27 und die Wechselrichtervorrichtung 30 miteinander verbinden.
Die Schaltungsplatine 29 ist wie eine Platte geformt. Die Schaltungsplatine 29 ist angeordnet, um der Endwand 15a bei einer vorbestimmten Entfernung in der axialen Richtung der Drehwelle 17 gegenüber zu liegen.
Die Wechselrichtervorrichtung 30 ist konfiguriert, den elektrischen Motor 19 anzusteuern. Die Wechselrichtervorrichtung 30 umfasst eine Wechselrichterschaltung 31 (siehe 2) und eine Rauschenverringerungseinheit 32 (siehe 2). Die Wechselrichterschaltung 31 ist konfiguriert, eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln. Die Rauschenverringerungseinheit 32 ist auf der Eingangsseite der Wechselrichterschaltung 31 bereitgestellt und ist konfiguriert, ein Gleichtaktrauschen und ein Gegentaktrauschen, die in der Gleichstromleistung beinhaltet sind, zu verringern, bevor die Gleichstromleistung der Wechselrichterschaltung 31 zugeführt wird.
Als nächstes wird die elektrische Konfiguration des elektrischen Motors 19 und der Ansteuerungsvorrichtung 24 beschrieben.
Wie es in 2 gezeigt ist, weisen die Spulen 23 des elektrischen Motors 19 eine Drei-Phasen-Struktur beispielsweise mit einer U-Phasen-Spule 23u, einer V-Phasen-Spule 32v und einer W-Phasen-Spule 32w auf. Die Spulen 32u bis 32w sind in einer Y- bzw. Sternverbindung verbunden.
Die Wechselrichterschaltung 31 umfasst U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2, die der U-Phasen-Spule 23u entsprechen, V-Phasen-Schaltelemente Qv1, Qv2, die der V-Phasen-Spule 23v entsprechen, und W-Phasen-Schaltelemente Qw1, Qw2, die der W-Phasen-Spule 23w entsprechen. Jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 ist beispielsweise ein Leistungsschaltelement, wie beispielsweise ein IGBT. Die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 umfassen jeweils Freilaufdioden (Körperdioden) Du1 bis Dw2.
Die U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 sind miteinander durch einen Verbindungsdraht, der mit der U-Phasen-Spule 32u verbunden ist, in Reihe geschaltet. Der in Reihe geschaltete Körper der U-Phasen-Schaltelemente Qu1, Qu2 ist elektrisch mit den Verbindungsleitungen EL1, EL2 verbunden. Der in Reihe geschaltete Körper empfängt eine Gleichstromleistung von der fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28 über die Verbindungsleitungen EL1, EL2.
Mit der Ausnahme der angeschlossenen Spule weisen die anderen Schaltelemente Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 die gleiche Verbindungsstruktur wie die U-Phasen-Leistungsschaltelemente Qu1, Qu2 auf.
Die Ansteuerungsvorrichtung 24 umfasst eine Steuerungseinheit 33, die Schaltbetriebe für die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 steuert. Die Steuerungseinheit 33 kann eine Verarbeitungsschaltung sein, die beispielsweise zumindest eine dedizierte Hardwareschaltung und/oder zumindest eine Verarbeitungseinrichtung bzw. zumindest einen Prozessor umfasst, der entsprechend einem Computerprogramm (einer Software) arbeitet. Der Prozessor umfasst eine CPU und einen Speicher, wie beispielsweise ein RAM und ein ROM. Der Speicher speichert Programmcodes oder Befehle, die konfiguriert sind, den Prozessor zu veranlassen, verschiedene Vorgänge auszuführen. Der Speicher oder ein computerlesbares Medium umfasst irgendeinen Typ eines Mediums, auf das ein Mehrzweckcomputer oder ein dedizierter Computer Zugriff nehmen kann.
Die Steuerungseinheit 33 ist elektrisch mit der Klimaanlagen-ECU 13 über die Verbindungseinrichtung 27 verbunden. Auf der Grundlage von Befehlen von der Klimaanlagen-ECU 13 schaltete die Steuerungseinheit 33 periodisch die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 ein und aus. Spezifisch führt die Steuerungseinheit 33 auf der Grundlage von Befehlen von der Klimaanlagen-ECU 13 eine Impulsbereitmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) bei den Schaltelementen Qu1 Qw2 aus. Genauer gesagt verwendet die Steuerungseinheit 33 ein Trägersignal und ein Befehlsspannungswertsignal (ein Signal für einen Vergleich), um Steuerungssignale zu erzeugen. Die Steuerungseinheit 33 führt eine Ein-Aus-Steuerung der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 unter Verwendung der erzeugten Steuerungssignale aus, wodurch eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umgewandelt wird.
Die Rauschenverringerungseinheit 32 weist eine Gleichtaktdrosselspule 34 und einen X-Kondensator 35 auf. Der X-Kondensator 35, der ein Glättungskondensator ist, bildet eine Tiefpassfilterschaltung 36 zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule 34. Die Tiefpassfilterschaltung 36 ist bei den Verbindungsleitungen EL1, EL2 bereitgestellt. Hinsichtlich der Beziehung mit anderen Schaltungen ist die Tiefpassfilterschaltung 36 zwischen der Verbindungseinrichtung 27 und der Wechselrichterschaltung 31 bereitgestellt.
Die Gleichtaktdrosselspule 34 ist bei den Verbindungsleitungen EL1, EL2 bereitgestellt.
Der X-Kondensator 35 ist bei der Ausgangsstufe der Gleichtaktdrosselspule 34 (auf der Seite, bei der die Wechselrichterschaltung 34 näher angeordnet ist) bereitgestellt und elektrisch mit den Verbindungsleitungen EL1, EL2 verbunden. Eine Gegentaktinduktivität, die durch den Leckmagnetfluss von der Gleichtaktdrosselspule 34 und dem X-Kondensator 35 erzeugt wird, bildet eine LC-Resonanzschaltung. Das heißt, die Tiefpassfilterschaltung 36 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine LC-Resonanzschaltung, die die Gleichtaktdrosselspule 34 umfasst.
Y-Kondensatoren 37, 38 sind in Reihe geschaltet. Spezifisch umfasst die Ansteuerungsvorrichtung 24 eine Umgehungsleitung EL3, die ein erstes Ende des ersten Y-Kondensators 37 und ein erstes Ende des zweiten Y-Kondensators 38 miteinander verbindet. Die Umgehungsleitung EL3 ist bei dem Körper des Fahrzeugs mit Masse verbunden.
Der in Reihe geschaltete Körper, der die Y-Kondensatoren 37, 38 bildet, ist zwischen der Gleichtaktdrosselspule 34 und dem X-Kondensator 35 bereitgestellt und elektrisch mit der Gleichtaktdrosselspule verbunden. Ein zweites Ende des ersten Y-Kondensators 37 auf der Seite, die entgegengesetzt zu dem ersten Ende ist, ist mit der ersten Verbindungsleitung EL1 verbunden, genauer gesagt mit einem Abschnitt der ersten Verbindungsleitung EL1, der die erste Wicklung der Gleichtaktdrosselspule 34 und die Wechselrichterschaltung 31 miteinander verbindet. Ein zweites Ende des zweiten Y-Kondensators 38 auf der Seite, die entgegengesetzt zu dem ersten Ende ist, ist mit der zweiten Verbindungsleitung EL2 verbunden, genauer gesagt mit einem Abschnitt der zweiten Verbindungsleitung EL2, der die zweite Wicklung der Gleichtaktdrosselspule 34 und die Wechselrichterschaltung 31 miteinander verbindet.
Die fahrzeuginternen Vorrichtungen des Fahrzeugs umfassen beispielsweise eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 39, die getrennt von der Ansteuerungsvorrichtung 24 bereitgestellt ist. Die PCU 39 verwendet eine Gleichstromleistung von der fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28, um einen Fahrzeugfahrmotor anzutreiben, der in dem Fahrzeug montiert ist. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die PCU 39 und die Ansteuerungsvorrichtung 24 parallel zu der fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28 geschaltet, wobei die fahrzeuginterne elektrische Speichervorrichtung 28 durch die PCU 39 und die Ansteuerungsvorrichtung 24 geteilt wird.
Die PCU 39 umfasst einen Hochsetzsteller bzw. Aufwärtswandler 40 und einen Leistungszufuhrkondensator 41. Der Hochsetzsteller 40 umfasst ein Hochsetzschaltelement. Der Leistungszufuhrkondensator 41 ist parallel zu der fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28 geschaltet. Der Hochsetzsteller 40 schaltet das Hochsetzschaltelement periodisch ein und aus, um die Gleichstromleistung, die von der fahrzeuginternen elektrischen Speichervorrichtung 28 zugeführt wird, hochzusetzen bzw. zu verstärken. Obwohl es nicht veranschaulicht ist, umfasst die PCU 39 eine Fahrzeugantriebswechselrichtereinrichtung, die die Gleichstromleistung, die durch den Hochsetzsteller 40 hochgesetzt wird, in eine Leistung umwandelt, die den Fahrzeugantriebsmotor antreibt.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird Rauschen durch Schaltaktionen des Hochsetzschaltelements erzeugt. Das Rauschen fließt in die Ansteuerungsvorrichtung 24 als ein Gegentaktrauschen. Anders ausgedrückt umfasst das Gegentaktrauschen eine Rauschkomponente, die der Schaltfrequenz des Hochsetzschaltelements entspricht.
Als nächstes wird die Konfiguration der Gleichtaktdrosselspule 34 unter Bezugnahme auf die 3A, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B und 4C beschrieben.
Die Gleichtaktdrosselspule 34 ist konfiguriert, eine Übertragung eines Hochfrequenzrauschens, das in der PCU 39 erzeugt wird, zu der Wechselrichterschaltung 31 zu begrenzen. Insbesondere wird die Gleichtaktdrosselspule 34 als eine L-Komponente in der Tiefpassfilterschaltung (LC-Filter) 36 verwendet, die das Gegentaktrauschen (Differentialmodusrauschen) beseitigt, indem die Leckinduktivität als eine normale Induktivität verwendet wird. Das heißt, die einzelne Gleichtaktdrosselspule 34 kann das Gleichtaktrauschen und das Gegentaktrauschen (Differentialmodusrauschen) bewältigen. Somit besteht kein Erfordernis, eine Gleichtaktdrosselspule und eine Gegentakt-Differentialmodus-Spule getrennt zu verwenden.
In der Zeichnung ist ein dreiachsiges orthogonales Koordinatensystem definiert, in dem die axiale Richtung der Drehwelle 17 in 1 als die Z-Richtung definiert ist und die Richtungen, die orthogonal zu der Z-Richtung sind, als die X- und Y-Richtungen definiert sind.
Wie es in den 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt ist, umfasst die Gleichtaktdrosselspule 34 einen ringförmigen Kern 50, eine erste Wicklung 60, eine zweite Wicklung 61 und einen lackierten Draht 70, der ein einzelner beschichteten leitfähiger Draht ist. Der Begriff „ringförmig“, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, kann sich auf eine beliebige Struktur, die eine Schleife bildet, oder auf eine kontinuierliche Form ohne Enden beziehen. „Ringförmige“ Formen umfassen, ohne jedoch darauf begrenzt zu sein, eine kreisförmige Form, eine elliptische Form oder eine mehreckige Form mit scharfen oder abgerundeten Ecken.
Der Kern 50 umfasst ein Durchgangsloch 59 auf der Innenseite, wie es in 3A gezeigt ist, und weist einen viereckigen Querschnitt auf, wie es in 3D gezeigt ist, wobei er eine rechteckige Form als ein Ganzes in der X-Y-Ebene aufweist, die in 4A gezeigt ist. Wie es in den 3D und 4A gezeigt ist, weist der Kern 50 einen Innenraum Sp1 auf, der durch das Durchgangsloch 59 gebildet wird.
Wie es in den 4A, 4B, 4C gezeigt ist, ist die erste Wicklung 60 um den Kern 50 herum gewickelt, wobei die zweite Wicklung 61 um den Kern 50 herum gewickelt ist. Spezifisch weist der Kern 50 einen ersten geraden Abschnitt 51 und einen zweiten geraden Abschnitt 52 auf, die parallel zueinander sind, wie es in 4A gezeigt ist. Der erste gerade Abschnitt 51 und der zweite gerade Abschnitt 52 entsprechen den zwei langen Seiten des rechteckigen Kerns 50. Das heißt, der Kern 50 weist den ersten geraden Abschnitt 51 und den zweiten geraden Abschnitt 52 auf, die sich linear erstrecken, um parallel zueinander zu sein. Die erste Wicklung 60 ist um den ersten geraden Abschnitt 51 herum gewickelt, wobei die zweite Wicklung 61 um den zweiten geraden Abschnitt 52 herum gewickelt ist. Das heißt, zumindest ein Teil der ersten Wicklung 60 ist um den ersten geraden Abschnitt 51 gewickelt, wobei zumindest ein Teil der zweiten Wicklung 61 um den zweiten geraden Abschnitt 52 gewickelt ist. Die Wicklungsrichtungen der zwei Wicklungen 60 und 61 sind entgegengesetzt zueinander. Ferner sind die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 gegenüberliegend zueinander, während sie voneinander getrennt sind.
Ein (nicht gezeigtes) Plastikgehäuse ist zwischen dem Kern 50 und den Wicklungen 60 und 61 bereitgestellt. Ein (nicht gezeigter) Vorsprung erstreckt sich von dem Plastikgehäuse. Der lackierte Draht 70 wird bezüglich einer Bewegung durch ein Kontaktieren des Vorsprungs begrenzt.
Der lackierte Draht 70, der in den 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt ist, umfasst einen kreisförmigen Draht 71, der ein elektrischer Kupferdraht ist, und eine Glasur bzw. einen Drahtlack 72, der ein isolierendes Material ist, das den kreisförmigen Draht 71 beschichtet. Das heißt, wie es in 12A gezeigt ist, der Drahtlack 72 beschichtet die Oberfläche des kreisförmigen Drahts 71, der einen Querschnitt eines perfekten Kreises aufweist.
Wie es in den 3C und 3D gezeigt ist, ist der lackierte Draht 70 gewickelt, um den Kern 50 zu umgeben, während er sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstreckt. Spezifisch ist der lackierte Draht 70 konfiguriert, die erste Wicklung 60, die zweite Wicklung 61 und den Innenraum Sp1 (siehe 3D und 4A) des Kerns 50 zu bedecken oder zu umgeben. Das heißt, der lackierte Draht 70 umgibt die erste Wicklung 60, die zweite Wicklung 61 und den Kern 50. Im breiten Sinne ist der lackierte Draht 70 konfiguriert, zumindest Abschnitte der ersten Wicklung 60, der zweiten Wicklung 61 und des Innenraums Sp1 (siehe 3D und 4A) des Kerns 50 zu bedecken oder zu umgeben. Der Innenraum Sp1, der durch das Durchgangsloch 59 gebildet wird, ist zwischen der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 vorhanden. Der lackierte Draht 70 umfasst Abschnitte, die zueinander mit dem Durchgangsloch 59 dazwischen gegenüberliegend sind. Anders ausgedrückt sind zwischen der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 Abschnitte des lackierten Drahts 70 voneinander mit dem Innenraum Sp1 dazwischen getrennt. Das heißt, zwischen der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 sind die Abschnitte des lackierten Drahts 70, die voneinander mit dem Innenraum Sp1 dazwischen getrennt sind, nicht elektrisch miteinander verbunden.
Wie es in 3A gezeigt ist, sind die zwei kurzen Seiten des viereckigen Kerns 50 freigelegte Abschnitte 53, 54, die nicht mit dem lackierten Draht 70 bedeckt sind.
Im breiten Sinne ist der lackierte Draht 70 mit mehreren Windungen um den Kern 50 herum gewickelt, um zumindest teilweise die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 zu überlappen (darüber zu gehen). Der lackierte Draht 70 bedeckt zumindest teilweise Abschnitte der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61, die auf der radial äußeren Seite des Kerns 50 sind. Die Abschnitte der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61, die auf der radial äußeren Seite des Kerns 50 sind, beziehen sich auf Abschnitte, die in einer Vorderansicht der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 sichtbar sind (siehe 4B). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Anzahl von Windungen des lackierten Drahts 70 fünf. Die Anzahl von Windungen des lackierten Drahts 70 ist nicht spezifisch begrenzt.
Der kreisförmige Draht 70 ist mit mehreren Windungen um den Kern 50 herum gewickelt, um zumindest teilweise die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 zu überlappen. Ein Ende und das andere Ende des kreisförmigen Drahts 70 sind elektrisch miteinander verbunden, indem sie miteinander verdrillt sind. Die Enden des kreisförmigen Drahts 71 können miteinander verlötet werden, nachdem sie miteinander verdrillt worden sind.
Der lackierte Draht 70 umfasst sich ausdehnende Abschnitte, die sich zwischen der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 erstrecken. Diese sich ausdehnenden Abschnitte sind in der Ausdehnungsrichtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet, wenn es in 3A betrachtet wird. In einer Vorderansicht des Durchgangslochs 59, das heißt, wenn das Durchgangsloch 59 in der axialen Richtung des Kerns 50 (siehe 3B) betrachtet wird, ist eine Lücke G1 zwischen jedem benachbarten Paar der sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 bereitgestellt. Die sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 sind gleichmäßig in der Ausdehnungsrichtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet, wenn es in 3A betrachtet wird.
Die sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 erstrecken sich in der Y-Richtung, die orthogonal zu der Ausdehnungsrichtung des Kerns 50 in 3A (X-Richtung) ist, wobei sie parallel zueinander sind.
Als nächstes wird ein Betrieb beschrieben.
Zuerst wird ein Gegentakt (ein Differentialmodus) unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
Wie es in 5 gezeigt ist, verursacht eine Energieversorgung der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61, dass Ströme i1 und i2 durch die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 fließen. Dies erzeigt Magnetflüsse φ1, φ2 in dem Kern 50 und Leckmagnetflüsse φ3, φ4. Die Magnetflüsse φ1, φ2 sind zueinander entgegengesetzt. Wie es in 6 gezeigt ist, fließt ein induzierter Strom (ein Wirbelstrom) i10 in der Peripherierichtung innerhalb des lackierten Drahts 70, um Magnetflüsse in der Richtung zu erzeugen, die dem erzeugten Leckfluss φ3, φ4 widersteht. Der induzierte Strom, der in der Peripherierichtung fließt, bezieht sich auf eine Situation, in der der induzierte Strom um den Kern 50 herum fließt.
Auf diese Weise fließt, wenn Leckmagnetflüsse durch eine Energieversorgung der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 erzeugt werden, der induzierte Strom i10 in der Peripherierichtung innerhalb des lackierten Drahts 70, um einen Magnetfluss in einer Richtung zu erzeugen, die den Leckmagnetflüssen widersteht.
In dem Gleichtakt verursacht eine Energieversorgung der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61, dass Ströme in der gleichen Richtung durch die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 fließen. Dies erzeugt Magnetflüsse in der gleichen Richtung in dem Kern 50. Auf diese Weise halten Magnetflüsse innerhalb des Kerns 50 eine gemeinsame Impedanz aufrecht.
Als nächstes wird die Frequenzkennlinie der Tiefpassfilterschaltung 36 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt einen Graphen, der die Frequenzkennlinie der Verstärkung (eines Dämpfungsbetrags) der Tiefpassfilterschaltung 36 in Bezug auf ein einfließendes Gegentaktrauschen zeigt. Die durchgezogene Linie in 7 stellt die Verstärkung in einem Fall dar, in dem die Gleichtaktdrosselspule 34 einen lackierten Draht 70 aufweist, wobei die lang gestrichelte und kurz gestrichelte Linie in 7 die Verstärkung in einem Fall darstellt, in dem die Gleichtaktdrosselspule 34 den lackierten Draht 70 nicht aufweist. In 7 ist die Frequenz logarithmisch auf der horizontalen Achse aufgezeichnet. Die Verstärkung ist ein Typ eines Parameters, der einen Betrag angibt, um den das Gegentaktrauschen verringert werden kann.
Wenn die Gleichtaktdrosselspule 34 den lackierten Draht 70 nicht aufweist, ist der Q-Faktor der Tiefpassfilterschaltung 36 (genauer gesagt der LC-Resonanzschaltung, die die Gleichtaktdrosselspule 34 und den X-Kondensator 35 umfasst) relativ hoch, wie es durch die lang gestrichelte und kurz gestrichelte Linie in 7 angegeben ist. Folglich kann das Gegentaktrauschen, das die Frequenz aufweist, die nahe der Resonanzfrequenz der Tiefpassfilterschaltung 36 ist, nicht einfach verringert werden.
Im Gegensatz dazu weist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gleichtaktdrosselspule 34 den lackierten Draht 70 bei einer Position auf, bei der ein induzierter Strom durch Magnetflüsse (die Leckmagnetflüsse φ3, φ4) erzeugt wird, die in der Gleichtaktdrosselspule 34 erzeugt werden. Der lackierte Draht 70 ist bei einer Position bereitgestellt, die durch die Schleifen der Magnetflüsse φ3, φ4 hindurchgeht, und ist konfiguriert, einen induzierten Strom (Wirbelstrom) durch die Leckmagnetflüsse φ3, φ4 zu erzeugen. Der induzierte Strom (Wirbelstrom) erzeugt Magnetflüsse in einer Richtung, die die Leckmagnetflüsse φ3, φ4 aufhebt. Als Ergebnis wird der lackierte Draht 70 verwendet, um den Q-Faktor der Tiefpassschaltung 36 zu senken. Somit ist, wie es durch die durchgezogene Linie in 7 angegeben ist, der Q-Faktor der Tiefpassfilterschaltung 36 niedrig. Folglich wird das Gegentaktrauschen, das die Frequenz nahe der Resonanzfrequenz der Tiefpassfilterschaltung 36 aufweist, ebenso durch die Tiefpassfilterschaltung 36 verringert.
Wie es vorstehend beschrieben ist, weist die Gleichtaktdrosselspule 36 eine Metallabschirmungsstruktur mit dem lackierten Draht 70 auf. Die Gleichtaktdrosselspule 34 wird somit in der Tiefpassfilterschaltung 36 verwendet, um ein Gleichtaktrauschen zu verringern. Ebenso verwendet die Gleichtaktdrosselspule 34 positiv die Leckmagnetflüsse, die in Reaktion auf den Gegentaktstrom (Differentialmodusstrom) erzeugt werden. Dementsprechend erreicht die Tiefpassfilterschaltung 36 eine geeignete Filterleistungsfähigkeit bei einer Verringerung in dem Gegentaktrauschen (Differentialmodusrauschen). Das heißt, die Verwendung des lackierten Drahts 70 erzeugt Magnetflüsse, die den Leckmagnetflüssen, die durch das Fließen des Gegentaktstroms (Differentialmodusstroms) erzeugt werden, widerstehen, wobei ein Strom in dem lackierten Draht 70 durch eine elektromagnetische Induktion fließt. Der Strom wird als Wärme in dem lackierten Draht 70 verbraucht. Da der lackierte Draht 70 als ein Widerstand fungiert, wird ein Dämpfungseffekt erhalten, wobei die Resonanzspitze, die durch die Tiefpassfilterschaltung 36 erzeugt wird, unterdrückt wird (siehe 7). Ebenso erhalten, wenn der Gleichtaktstrom fließt, die Magnetflüsse innerhalb des Kerns 50 die gemeinsame Impedanz aufrecht.
Die 14A, 14B, 14C und 14D zeigen ein Vergleichsbeispiel.
In den 14A, 14B, 14C und 14D umfasst eine Gleichtaktdrosselspule 100 einen ringförmigen Kern 101, eine erste Wicklung 102, eine zweite Wicklung 103 und einen ringförmigen Leiter 104. Die erste Wicklung 102 ist um den Kern 101 herum gewickelt. Die zweite Wicklung 103 ist um den Kern 101 herum gewickelt. Der Leiter bedeckt den Kern 101, während er sich um die erste Wicklung 102 und die zweite Wicklung 103 erstreckt. Die zweite Wicklung 103 ist zu der ersten Wicklung 102 gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung 102 beabstandet ist. Der Leiter 104 ist eine Dünnschicht. Eine Plastikschicht 105 ist zwischen der Innenumfangsoberfläche des Leiters 104 und den äußeren Oberflächen der ersten und zweiten Wicklungen 102, 103 bereitgestellt. Die Gleichtaktdrosselspule 100 wird in einer Wechselrichtervorrichtung verwendet, die einen elektrischen Motor in einem fahrzeuginternen motorbetriebenen Verdichter ansteuert.
In der Gleichtaktdrosselspule 100 gemäß dem Vergleichsbeispiel ist die Spule (die Wicklungen 102, 103) mit dem Leiter 104 bedeckt, der eine Dünnschicht ist. Dementsprechend wird, wenn ein Gegentaktstrom fließt, ein Leckmagnetfluss erzeugt. Der Leckmagnetfluss verursacht wiederrum, dass ein induzierter Strom durch den Leiter 104 fließt. Der induzierte Strom wird in eine thermische Energie in dem Leiter 104 umgewandelt. Die Gleichtaktdrosselspule 100 weist somit einen Dämpfungseffekt auf. Damit die Gleichtaktdrosselspule 100 einen Dämpfungseffekt aufweist, muss der Leiter 104 einen bestimmten Grad eines Widerstandswerts aufweisen. Somit wird eine Metalldünnschicht einer Dicke von 100 µm oder weniger als der Leiter 104 verwendet. Der Leiter 104 ist beispielsweise eine Kupferfolie. Die Dicke des Leiters 194 ist 10 µm bis 100 µm. Eine Dicke des Leiters 104 ist beispielsweise 35 µm. Der Grund für eine Verwendung eines dünnen Materials als der Leiter 104 ist es, den Widerstand gegen den Strom (induzierten Strom) in dem Leiter 104 zu vergrößern, wodurch der Strom in Wärme umgewandelt wird. Demgegenüber ist es, wenn der Leiter 104 dünn ist, schwierig, die Stärke und die Form aufrechtzuerhalten.
Wenn der Leiter 104 aus einem dünnen Metallfolienband hergestellt ist, ist es unmöglich, den Widerstandswert des Leiters 104 auf einen geeigneten Wert zu justieren, da es einen schmalen Bereich einer Variation in der Dicke von herkömmlich verfügbaren Metallfolien gibt. Ebenso muss die Oberfläche des Leiters 104, der die Spule (die Wicklungen 102, 103) kontaktiert, isoliert werden, was die erforderlichen Kosten vergrößert. Ferner muss, wenn die Enden einer Metallfolie verbunden werden, um den ringförmigen Leiter 104 zu erhalten, der Verbindungsbetrieb ausgeführt werden, um den Widerstandswert der Metallfolie bei einem vorbestimmten Wert aufrechtzuerhalten. Dementsprechend muss die Form der Verbindung optimiert werden, wobei eine Herstellungstechnologie entwickelt werden muss. Ferner müssen beispielsweise Löcher in dem Leiter 104 ausgebildet werden, um die Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit der Gleichtaktdrosselspule 100 sicherzustellen. Jedes Mal, wenn die Form der Gleichtaktdrosselspule 100 geändert wird, muss der Leiter 104 in Übereinstimmung mit der geänderten Form angepasst werden. Ferner verringert der Leiter 104 deutlich die Induktivität bei dem Gegentakt der Gleichtaktdrosselspule 100 im Vergleich mit einem Fall, bei dem kein Leiter bereitgestellt ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der lackierte Draht 70 anstelle einer Metallfolie (104) gewickelt. Es ist somit ausreichend, wenn ein herkömmlich vermarkteter lackierter Draht einfach gewickelt wird. Dies beseitigt das Erfordernis für eine Anpassung und verringert die Kosten für Komponenten. Ebenso kann der Widerstandswert fein justiert werden, indem der Durchmesser des Leiters und die Anzahl von Windungen einer Wicklung des lackierten Drahts 70 justiert werden. Da ein lackierter Draht selbst eine isolierende Schicht aufweist, wird eine Isolierung einfach erreicht. Da die Lücke G1 zwischen jedem benachbarten Paar von sich ausdehnenden Abschnitten des lackierten Drahts vorhanden ist, wird eine Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit einfach sichergestellt. Wenn der Dämpfungseffekt der Gleiche ist, weist ein lackierter Draht eine höhere Induktivität bei dem Gegentakt als eine Metallfolie auf. Ferner werden die entgegengesetzten Enden des elektrischen Drahts eines lackierten Drahts miteinander durch ein beliebiges Verbindungsverfahren verbunden, wie beispielsweise Löten oder ein mechanisches Verpressen, wie beispielsweise Crimpen, nachdem sie miteinander verdrillt worden sind. Dies beseitigt das Erfordernis zur Optimierung der Form der Verbindung und zur Entwicklung einer Herstellungstechnologie, die bei einem Verbinden der Enden einer Metallfolie erforderlich wäre.
Das vorstehend beschriebene Verfahren weist die nachstehend genannten Vorteile auf.
(1) Der fahrzeuginterne motorbetriebene Verdichter 11 umfasst die Wechselrichtervorrichtung 30, die den elektrischen Motor 19 ansteuert. Die Wechselrichtervorrichtung 30 umfasst die Wechselrichterschaltung 31 und die Rauschenverringerungseinheit 32. Die Rauschenverringerungseinheit 32 umfasst die Gleichtaktdrosselspule 34 und den X-Kondensator 35. Der X-Kondensator 35, der ein Glättungskondensator ist, bildet die Tiefpassfilterschaltung 36 zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule 34. Die Gleichtaktdrosselspule 34 umfasst den ringförmigen Kern 50, die erste Wicklung 60, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, die zweite Wicklung 61, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, und den lackierten Draht 70, der ein einzelner beschichteter leitfähiger Draht ist, der um den Kern 50 herum gewickelt ist. Die zweite Wicklung 61 ist zu der ersten Wicklung 60 gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung 60 beabstandet ist. Der lackierte Draht 70 umgibt den Kern 50, während er sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstreckt. Der lackierte Draht 70 umfasst den kreisförmigen Draht 71, der ein elektrischer Kupferdraht ist, und den Drahtlack 72, der ein isolierendes Material ist, das den kreisförmigen Draht 71 beschichtet. Der kreisförmige Draht 71 ist mit mehreren Windungen um den Kern 50 herum gewickelt, um zumindest teilweise die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 zu überlappen. Der kreisförmige Draht 71 ist mit mehreren Windungen um den Kern 50 herum um eine Achse gewickelt, die sich in der Ausdehnungsrichtung des Kerns 50 erstreckt. Der kreisförmige Draht 71 weist entgegengesetzte Enden auf, die elektrisch miteinander verbunden sind. Der Kern 50 umfasst die freigelegten Abschnitte 53, 54, die nicht mit dem lackierten Draht 70 bedeckt sind. Der Kern 50 weist somit eine bessere Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit auf. Der lackierte Draht 70 ist gewickelt, um den Kern 50 zu umgeben, während er sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstreckt. Dementsprechend werden, wenn ein Gegentaktstrom fließt, Leckmagnetflüsse erzeugt. Die Leckmagnetflüsse verursachen wiederrum, dass ein induzierter Strom durch den lackierten Draht 70 fließt. Der induzierte Strom wird in dem lackierten Draht 70 in eine thermische Energie umgewandelt. Die Gleichtaktdrosselspule 34 weist somit einen besseren Dämpfungseffekt auf. Ferner weist im Vergleich mit einer Konfiguration, bei der eine Wicklung mit einem bandförmigen Leiter bedeckt ist, eine Konfiguration, bei der eine Wicklung durch einen schmalen lackierten Draht umgeben ist, eine bessere Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit auf. Die Leckmagnetflüsse, die von der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 erzeugt werden, bilden Schleifen, die durch die freigelegten Abschnitte 53, 54 des Kerns 50 hindurchgehen und den lackierten Draht 70 schneiden. Dies erlaubt auf einfache Weise, dass ein induzierter Strom durch den lackierten Draht 70 fließt. Da die erzeugten Leckmagnetflüsse erzeugt werden, kann die Gegentaktdrosselspule weggelassen werden. Die Verwendung des lackierten Drahts 70 stellt eine Isolierung sicher.
(2) Der lackierte Draht 70 umfasst die sich ausdehnenden Abschnitte, die sich zwischen der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 erstrecken. Der Kern 50 umfasst das Durchgangsloch 59 auf der Innenseite. Auf der Oberfläche des Kerns 50 in einer Vorderansicht des Durchgangslochs ist eine Lücke G1 zwischen jedem benachbarten Paar der sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 bereitgestellt. Der lackierte Draht 70 weist somit eine bessere Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit auf.
(3) Der Kern 50 weist den ersten geraden Abschnitt 51 und den zweiten geraden Abschnitt 52 auf, die sich linear erstrecken, um parallel zueinander zu sein. Zumindest einen Teil der ersten Wicklung 60 ist um den ersten geraden Abschnitt 51 gewickelt, wobei zumindest ein Teil der zweiten Wicklung 61 um den zweiten geraden Abschnitt 52 gewickelt ist. Folglich kann der lackierte Draht 70 einfach angeordnet sein und ist somit zweckmäßig.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und die nachstehend beschriebenen Modifikationen können kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch widerspruchsfrei zueinander bleiben.
Ein Kern einer beliebigen Form, die zu einem perfekten Kreis unterschiedlich ist, kann verwendet werden. Beispielsweise kann ein Kern 80, der die Form einer Ellipse aufweist, die in 8 gezeigt ist, verwendet werden. Der Kern 80 weist eine Hauptachse, die sich entlang der X-Achse in 8 erstreckt, und eine Nebenachse auf, die sich entlang der Y-Achse in 8 erstreckt. Die Wicklungen 60, 61 sind um zwei Abschnitte des Kerns 80 gewickelt, die sich entlang der Hauptachse erstrecken.
Alternativ hierzu kann ein Kern 81 verwendet werden, der die Form eines Langlochs aufweist, wie es in 9 gezeigt ist. Das heißt, der Kern 81 umfasst gerade Abschnitte 81a, 81b, die parallel zueinander sind, einen halbkreisförmigen Abschnitt 81c und einen halbkreisförmigen Abschnitt 81d. Der halbkreisförmige Abschnitt 81c verbindet Enden der geraden Abschnitte 81a, 81b auf einer Seite miteinander. Der halbkreisförmige Abschnitt 81d verbindet Enden der geraden Abschnitte 81a, 81b auf der anderen Seite miteinander. Die Wicklungen 60, 61 sind jeweils um die geraden Abschnitte 81a, 81b gewickelt.
Alternativ hierzu kann ein Kern 82 verwendet werden, der die Form eines Rechtecks mit bogenförmigen Ecken aufweist, wie es in 10 gezeigt ist. Das heißt der Kern 82 umfasst lange Seitenabschnitte 82a, 82b, die parallel zueinander sind, kurze Seitenabschnitte 82c, 82d, die parallel zueinander sind, und bogenförmige Abschnitte 82e, 82f, 82g, 82h, die benachbarte Paare der langen Seitenabschnitte 82a, 82b und der kurzen Seitenabschnitte 82c, 82d miteinander verbinden. Die Wicklungen 60, 61 sind jeweils um die langen Seitenabschnitte 82a, 82b gewickelt.
Diese Kerne sind nützlich, da diese Kerne nicht die Form eines perfekten Kreises aufweisen, wenn sie in der axialen Richtung betrachtet werden, sondern eine ausgedehnte Form aufweisen. Der Grund hierfür ist, dass eine ausgedehnte Form einfach Leckmagnetflüsse erzeugt und es ermöglicht, dass die Leckmagnetflüsse Richtungseigenschaften aufweisen.
Wie es in den 11A, 11B, 11C gezeigt ist, kann eine isolierende Platte 83 zwischen einer Seite des lackierten Drahts 70, die dem Kern 50 gegenüberliegt, und den äußeren Oberflächen der ersten und zweiten Wicklungen 60, 61 angeordnet sein. Die isolierende Platte 83 kann beispielsweise ein Vinylchloridband sein. Da die isolierende Platte 83 auf der Seite des lackierten Drahts 70 angeordnet ist, die dem Kern 50 gegenüberliegt, wird die Form des lackierten Drahts 70 aufrechterhalten. Ebenso stellt die isolierende Platte 83 eine Isolierung zwischen dem lackierten Draht 70 und der Wicklung 60, 61 sicher.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet einen beschichteten leitfähigen Draht (70), der erhalten wird, indem ein kreisförmiger Draht (71), der eine Querschnittsform eines perfekten Kreises aufweist, mit einem isolierenden Material (72) beschichtet wird, wie es in 12A gezeigt wird. Andere Typen eines beschichteten leitfähigen Drahtes können jedoch verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, einen beschichteten leitfähigen Draht 75, der in 12B gezeigt ist, zu verwenden, der erhalten wird, indem ein rechteckiger Draht 76, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, mit einem isolierenden Material 77 beschichtet wird. In diesem Fall müssen die Enden des rechteckigen Drahts 76 einfach miteinander verschweißt werden, nachdem sie aufeinandergestapelt worden sind.
Es ist ausreichend, wenn die Anzahl von Windungen des beschichteten leitfähigen Drahts nicht mehr als eins ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel werden hauptsächlich diskutiert.
Das zweite Ausführungsbeispiel verwendet die Struktur, die in den 13A, 13B, 13C und 13D gezeigt ist, anstelle der Struktur, die in den 3A, 3B, 3C und 3D gezeigt ist. Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel werden nachstehend hauptsächlich diskutiert.
Unter Bezugnahme auf die 13A, 13B, 13C und 13D umfasst eine Gleichtaktdrosselspule 34 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen ringförmigen Kern 50, eine erste Wicklung 60, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, eine zweite Wicklung 61, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, und lackierte Drähte 90, 91, 92, 93, 94, die beschichtete leitfähige Drähte sind, die um den Kern 50 herum gewickelt sind. Die zweite Wicklung 61 ist zu der ersten Wicklung 60 gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung 60 beabstandet ist. Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 umgeben den Kern 50, während sie sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstrecken. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel die fünf lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 umfasst, muss die Anzahl von lackierten Drähten nicht fünf sein. Jeder der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 weist beispielsweise die gleiche Struktur wie der lackierte Draht 70 auf, der in 12A gezeigt ist.
Zumindest einer der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 geht zumindest teilweise über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61.
Jeder der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 ist mit einer Windung um den Kern 50 herum gewickelt. Ein Ende und das andere Ende des kreisförmigen Drahts 70 (siehe 12A) jedes der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 sind elektrisch miteinander verbunden, indem sie miteinander verdrillt werden. Im breiten Sinne ist jeder der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 mit einer Windung oder mehreren Windungen um den Kern 50 herum gewickelt. Die Enden des kreisförmigen Drahts 71 können miteinander verlötet werden, nachdem sie miteinander verdrillt worden sind.
Die erste Wicklung 60 ist um den ersten geraden Abschnitt 51 des Kerns 50 herum gewickelt, wobei die zweite Wicklung 61 um den zweiten geraden Abschnitt 52 des Kerns 50 herum gewickelt ist. Der Kern 50 umfasst somit freigelegte Abschnitte 55, 56, die nicht mit den lackierten Drähten 90, 91, 92, 93, 94 bedeckt sind. Eine Lücke G2 (siehe 13A und 13B) ist über den gesamten Umfang zwischen jedem benachbarten Paar der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 in einem gewickelten Zustand bereitgestellt.
Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 sind in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet, wenn sie in 13A betrachtet werden. Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 sind gleichmäßig in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet, wenn sie in 13A betrachtet werden.
Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 erstrecken sich in der Y-Richtung, die orthogonal zu der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 in 13A (X-Richtung) ist, wobei sie parallel zueinander sind.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist die nachstehend genannten Vorteile auf.
(4) Die Gleichtaktdrosselspule umfasst den ringförmigen Kern 50, die erste Wicklung 60, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, die zweite Wicklung 61, die um den Kern 50 herum gewickelt ist, und lackierte Drähte 90, 91, 92, 93, 94, die beschichtete leitfähige Drähte sind, die um den Kern 50 herum gewickelt sind. Die zweite Wicklung 61 ist zu der ersten Wicklung 60 gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung 60 beabstandet ist. Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 umgeben den Kern 50, während sie sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstrecken. Jeder der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 ist mit einer Windung oder mehreren Windungen um den Kern 50 herum gewickelt, wobei ein Ende und das andere Ende jedes kreisförmigen Drahts 71, der ein elektrischer Draht ist, elektrisch miteinander verbunden sind. Der Kern 50 umfasst die freigelegten Abschnitte 55, 56, die nicht mit den lackierten Drähten 90, 91, 92, 93, 94 bedeckt sind.
Der Kern 50 umfasst die freigelegten Abschnitte 55, 56, die nicht mit den lackierten Drähten 90, 91, 92, 93, 94 bedeckt sind. Der Kern 50 weist somit eine bessere Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit auf. Die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 sind gewickelt, um den Kern 50 zu umgeben, während sie sich über die erste Wicklung 60 und die zweite Wicklung 61 erstrecken. Wenn ein Gegentaktstrom fließt, werden Leckmagnetflüsse erzeugt. Die Leckmagnetflüsse verursachen wiederrum, dass induzierte Ströme durch die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 fließen. Die induzierten Ströme werden in den lackierten Drähten 90, 91, 92, 93, 94 in thermische Energie umgewandelt. Die Gleichtaktdrosselspule 34 weist somit einen besseren Dämpfungseffekt auf. Die Leckmagnetflüsse, die von der ersten Wicklung 60 und der zweiten Wicklung 61 erzeugt werden, bilden Schleifen, die durch die freigelegten Abschnitte 55, 56 des Kerns 50 hindurchgehen und die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 schneiden. Dies ermöglicht auf einfache Weise, dass ein induzierter Strom durch die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 fließt. Da die erzeugten Leckmagnetflüsse erzeugt werden, kann die Gegentaktdrosselspule weggelassen werden. Die Verwendung der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93 ,94 stellt eine Isolierung sicher.
(5) Die Lücke G2 ist über den gesamten Umfang zwischen jedem benachbarten Paar der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 in einem gewickelten Zustand bereitgestellt. Der Kern 50 weist somit eine bessere Wärmeausstrahlungsleistungsfähigkeit auf.
Obwohl der Kern 50 eine rechteckige Form aufweist, wie es in 13A gezeigt ist, ist die Form des Kerns 50 nicht hierauf begrenzt. Es ist möglich, den elliptischen Kern 80, der in 8 gezeigt ist, den Kern 81, der die Form eines Langlochs aufweist, die in 9 gezeigt ist, oder den Kern 82 zu verwenden, der eine rechteckige Form mit bogenförmigen Ecken aufweist, wie es in 10 gezeigt ist. Ebenso ist es möglich, anstelle des lackierten Drahts 70, der in 12A gezeigt ist, den beschichteten leitfähigen Draht 75 zu verwenden, der erhalten wird, indem der rechteckige Draht 76, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, mit dem isolierenden Material 77 beschichtet wird, wie es in 12B gezeigt ist. In diesem Fall müssen die Enden des rechteckigen Drahts 76 einfach miteinander verschweißt werden, nachdem sie aufeinandergestapelt worden sind.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die isolierende Platte 83, die in den 11A, 11B, 11C gezeigt ist, verwendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie nachstehend beschrieben modifiziert werden.
Das Verfahren zum elektrischen Verbinden von einem Ende und dem anderen Ende eines elektrischen Drahts in einem beschichteten leitfähigen Draht ist nicht spezifisch begrenzt. Die abisolierten entgegengesetzten Enden des elektrischen Drahts können einfach miteinander verdrillt werden, miteinander gecrimpt werden oder miteinander verschweißt werden.
Die lackierten Drähte (71, 76) der lackierten Drähte 70, 90, 91, 92, 93, 94, die beschichtete leitfähige Drähte sind, können anstelle von Kupfer aus Aluminium hergestellt sein.
Das isolierende Material (72, 77) der beschichteten leitfähigen Drähte kann aus Polyimid, Polyester, PET, PEN oder dergleichen anstelle eines Drahtlacks beschichtet werden.
Der beschichtete leitfähige Draht muss kein lackierter Draht sein. Beispielsweise kann der beschichtete leitfähige Draht ein Vinylchloridkabel sein.
Die sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 in 3A müssen nicht gleichmäßig in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) sein. Das gleiche trifft auf den Fall gemäß 13A zu. Das heißt, die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 müssen nicht gleichmäßig in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet sein.
Der lackierte Draht 70 und die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 erstrecken sind in der Y-Richtung, die orthogonal zu der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 ist. Der lackierte Draht 70 und die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 können sich jedoch diagonal in Bezug auf die Y-Richtung erstrecken.
Die sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 müssen nicht parallel zueinander in 3A sein. Gleichsam müssen die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 nicht parallel zueinander in 13A sein.
Der Freiraum (die Lücke G1) zwischen jedem benachbarten Paar von sich ausdehnenden Abschnitten des lackierten Drahts 70 in 3A kann weggelassen werden. Der Freiraum (die Lücke G2) zwischen jedem benachbarten Paar der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 in 13A kann weggelassen werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die sich ausdehnenden Abschnitte des lackierten Drahts 70 in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) angeordnet. Die sich ausdehnenden Abschnitte können jedoch gewickelt werden, um einander in der Richtung zu überlappen, die orthogonal zu der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (der Y-Richtung) bei der gleichen Position in der sich ausdehnenden Richtung des Kerns 50 (X-Richtung) zu überlappen. Das heißt, der lackierte Draht 70 kann gewickelt sein, um entweder Seite an Seite oder übereinander gewickelt zu sein. Das gleiche trifft auf die lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 zu.
Die Filterleistungsfähigkeit der Tiefpassfilterschaltung 36 kann auf einfache Weise justiert werden, indem beispielsweise die Anzahl von Windungen oder der Durchmesser des elektrischen Drahts des lackierten Drahts 70 geändert wird, oder indem beispielsweise die Anzahl der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 oder der Durchmesser der leitfähigen Drähte der lackierten Drähte 90, 91, 92, 93, 94 geändert wird.
Verschiedene Änderungen in Form und Einzelheiten können bei den vorstehend beschriebenen Beispielen gemacht werden, ohne von dem Umfang der Patentansprüche und zugehöriger Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen lediglich zur Beschreibung und nicht zur Begrenzung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sollen so betrachtet werden, dass sie bei ähnlichen Merkmalen oder Ausgestaltungen in anderen Beispielen anwendbar sind. Geeignete Ergebnisse können erreicht werden, wenn Abfolgen in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder wenn Komponenten eines beschriebenen Systems, einer beschriebenen Architektur, einer beschriebenen Vorrichtung oder einer beschriebenen Schaltung unterschiedlich kombiniert werden und/oder durch andere Komponenten oder zugehörige Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung wird nicht durch die ausführliche Beschreibung definiert, sondern durch die Patentansprüche und zugehörige Äquivalente. Alle Variationen innerhalb des Umfangs der Patentansprüche und zugehörigen Äquivalente sind in der Offenbarung beinhaltet.
Ein fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter umfasst eine Gleichtaktdrosselspule. Die Gleichtaktdrosselspule umfasst einen ringförmigen Kern, der ein Durchgangsloch aufweist, eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung, die um den Kern herum gewickelt sind, und einen beschichteten leitfähigen Draht. Die zweite Wicklung ist zu der ersten Wicklung gegenüberliegend, während sie von der ersten Wicklung beabstandet ist. Der beschichtete leitfähige Draht ist um den Kern gewickelt, um die erste Wicklung, die zweite Wicklung und den Kern zu umgeben. Der beschichtete leitfähige Draht weist Abschnitte auf, die zueinander mit dem Durchgangsloch dazwischen gegenüberliegend sind. Ein elektrischer Draht des beschichteten leitfähigen Drahts ist mit mehreren Windungen um den Kern herumgewickelt, um zumindest teilweise die ersten und zweiten Wicklungen zu überlappen. Beide Enden des elektrischen Drahts sind elektrisch miteinander verbunden. Der Kern umfasst einen freigelegten Abschnitt, der nicht mit dem beschichteten leitfähigen Draht bedeckt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/170817 A1 [0002]

Claims

Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter (11) mit: einer Komprimiereinheit (18), die konfiguriert ist, ein Fluid zu komprimieren; einem elektrischen Motor (19), der konfiguriert ist, die Komprimiereinheit (18) anzutreiben; einer Wechselrichtervorrichtung (30), die konfiguriert ist, den elektrischen Motor (19) anzusteuern, wobei die Wechselrichtervorrichtung (30) umfasst: eine Wechselrichterschaltung (31), die konfiguriert ist, eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln, eine Rauschenverringerungseinheit (32), die auf einer Eingangsseite der Wechselrichterschaltung (31) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, ein Gleichtaktrauschen und ein Gegentaktrauschen, die in der Gleichstromleistung beinhaltet sind, zu verringern, bevor die Gleichstromleistung der Wechselrichterschaltung (31) zugeführt wird, wobei die Rauschenverringerungseinheit (32) umfasst: eine Gleichtaktdrosselspule (34) und einen Glättungskondensator (35), der eine Tiefpassfilterschaltung (36) zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule (34) bildet, wobei die Gleichtaktdrosselspule (34) umfasst: einen ringförmigen Kern (50, 80, 81, 82), der ein Durchgangsloch (59) umfasst, eine erste Wicklung (60), die um den Kern (50, 80, 81, 82) gewickelt ist, eine zweite Wicklung (61), die um den Kern (50, 80, 81, 82) gewickelt ist, wobei die zweite Wicklung (61) zu der ersten Wicklung (60) gegenüberliegend ist, während sie von der ersten Wicklung (60) beabstandet ist, und einen einzelnen beschichteten leitfähigen Draht (70, 75) der um den Kern (50, 80, 81, 82) herumgewickelt ist, um die erste Wicklung (60), die zweite Wicklung (61) und den Kern (50, 80, 81, 82) zu umgeben, wobei der beschichtete leitfähige Draht (70, 75) Abschnitte umfasst, die zueinander mit dem Durchgangsloch (59) dazwischen gegenüberliegend sind, wobei der beschichtete leitfähige Draht (70, 75) einen elektrischen Draht (71, 76) und ein isolierendes Material (72, 77) umfasst, das den elektrischen Draht (71, 76) beschichtet, der elektrische Draht (71, 76) mit mehreren Windungen um den Kern (50, 80, 81, 82) herum gewickelt ist, um zumindest teilweise die erste Wicklung (60) und die zweite Wicklung (61) zu überlappen, ein Ende und ein anderes Ende des elektrischen Drahts (71, 76) elektrisch miteinander verbunden sind und der Kern (50, 80, 81, 82) einen freigelegten Abschnitt (53, 54) umfasst, der nicht mit dem beschichteten leitfähigen Draht (70, 75) bedeckt ist.
Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter (11) nach Anspruch 1, wobei der beschichtete leitfähige Draht (70, 75) sich ausdehnende Abschnitte umfasst, die sich zwischen der ersten Wicklung (60) und der zweiten Wicklung (61) erstrecken, und eine Lücke (G1) zwischen einem benachbarten Paar der sich ausdehnenden Abschnitte bereitgestellt ist.
Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter (11) nach Anspruch 2, wobei auf einer Oberfläche des Kerns (50, 80, 81, 82) in einer Vorderansicht des Durchgangslochs (59) die Lücke (G1) zwischen jedem benachbarten Paar der sich ausdehnenden Abschnitte bereitgestellt ist.
Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter (11) mit: einer Komprimiereinheit (18), die konfiguriert ist, ein Fluid zu komprimieren; einem elektrischen Motor (19), der konfiguriert ist, die Komprimiereinheit (18) anzutreiben; einer Wechselrichtervorrichtung (30), die konfiguriert ist, den elektrischen Motor (19) anzusteuern, wobei die Wechselrichtervorrichtung (30) umfasst: eine Wechselrichterschaltung (31), die konfiguriert ist, eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln, eine Rauschenverringerungseinheit (32), die auf einer Eingangsseite der Wechselrichterschaltung (31) bereitgestellt ist und konfiguriert ist, ein Gleichtaktrauschen und ein Gegentaktrauschen, die in der Gleichstromleistung beinhaltet sind, zu verringern, bevor die Gleichstromleistung der Wechselrichterschaltung (31) zugeführt wird, wobei die Rauschenverringerungseinheit (32) umfasst: eine Gleichtaktdrosselspule (34) und einen Glättungskondensator (35), der eine Tiefpassfilterschaltung (36) zusammen mit der Gleichtaktdrosselspule (34) bildet, wobei die Gleichtaktdrosselspule (34) umfasst: einen ringförmigen Kern (50, 80, 81, 82), der ein Durchgangsloch (59) umfasst, eine erste Wicklung (60), die um den Kern (50, 80, 81, 82) gewickelt ist, eine zweite Wicklung (61), die um den Kern (50, 80, 81, 82) gewickelt ist, wobei die zweite Wicklung (61) zu der ersten Wicklung (60) gegenüberliegend ist, während sie von der ersten Wicklung (60) beabstandet ist, und mehrere beschichtete leitfähige Drähte (90, 91, 92, 93, 94), die um den Kern (50, 80, 81, 82) gewickelt sind, um die erste Wicklung (60), die zweite Wicklung (61) und den Kern (50, 80, 81, 82) zu umgeben, wobei die beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) Abschnitte umfassen, die zueinander mit dem Durchgangsloch (59) dazwischen gegenüberliegend sind, wobei die beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) jeweils einen elektrischen Draht (71, 76) und ein isolierendes Material (72, 77), das den elektrischen Draht (71, 76) beschichtet, umfassen, jeder der beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) mit einer Windung oder mehreren Windungen um den Kern (50, 80, 81, 82) herum gewickelt ist, ein Ende und ein anderes Ende des elektrischen Drahts (71, 76) miteinander für jeden der beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) elektrisch verbunden sind und der Kern (50, 80, 81, 82) einen freigelegten Abschnitt (55, 56) umfasst, der nicht mit einem der beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) bedeckt ist.
Fahrzeuginterner motorbetriebener Verdichter (11) nach Anspruch 4, wobei eine Lücke (G2) über einen gesamten Umfang zwischen einem benachbarten Paar der beschichteten leitfähigen Drähte (90, 91, 92, 93, 94) bereitgestellt ist.