DE19639098A1 - Motor pump with cooled frequency converter - Google Patents

Motor pump with cooled frequency converter

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Description

Die Erfindung betrifft eine Motorpumpe mit einem gekühlten Frequenzumformer und einem Elektromotor, der einen Naß- oder Trockenläufer aufweist.The invention relates to a motor pump with a cooled frequency converter and an electric motor that has a wet or dry runner.

Bei einer Motorkreiselpumpe ist es bekannt, den Frequenzumformer durch das geförderte Medium zu kühlen. So ist es beispielsweise aus dem europäischen Patent 0 520 333 bekannt, den Elektromotor mit einem Kühlmantel außen zu versehen und an der Außenseite des Kühlmantels einen Frequenzumformer zu befestigen. Solche Lösungen sind konstruktiv aufwendig und der Frequenzumformer ist nur noch schwer zum Auswechseln erreichbar.With a motor centrifugal pump, it is known that To cool the frequency converter through the pumped medium. For example, it is from the European patent 0 520 333 known, the electric motor with a cooling jacket to be provided on the outside and on the outside of the cooling jacket to attach a frequency converter. Such solutions are structurally complex and the frequency converter is difficult to reach for replacement.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorpumpe der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einfacher Konstruktion und Montage eine optimale Kühlung des Frequenzumformers erreicht wird.The object of the invention is to provide a motor pump improve the type mentioned so that at simple construction and assembly optimal cooling of the frequency converter is reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Frequenzumformer als Wärmesenke eine Platte aufweist, auf der mindestens ein Wärme erzeugendes Elektronikbauteil befestigt ist, wobei die Platte insbesondere senkrecht zur Motorendrehachse liegt und von einem abgezweigten Teil des Fördermediums kühlbar ist.This object is achieved in that the frequency converter as a heat sink a plate has at least one heat generating  Electronic component is attached, the plate in particular perpendicular to the motor axis of rotation and from a branched off part of the medium is coolable.

Ein solcher Frequenzumformer kann an der Stirnseite des Motors einfach befestigt als auch nachträglich leicht ausgewechselt werden. Hierbei wird eine sehr gute Kühlung der auf der Platte angeordneten Wärme erzeugenden elektronischen Bauteile erreicht.Such a frequency converter can be on the front of the Motors simply attached as well as easily afterwards be replaced. This is a very good cooling the heat generated on the plate electronic components achieved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in und/oder an der Platte ein Kanal verläuft, der zur Kühlung der Platte von einem Teil des Fördermediums durchflossen ist. Dies führt nicht nur zu einer guten Kühlung der Platte, sondern ermöglicht es auch, daß nur verhältnismäßig geringe Flüssigkeitsmengen umlaufen müssen, so daß es nicht erforderlich ist, größere Räume innerhalb der Motorpumpe mit Flüssigkeit zu füllen. Hierbei kann der Frequenzumformer an beliebiger Stelle angebaut sein. Alternativ ist es aber auch möglich, daß die Platte einen Raum begrenzt, der von einem Teil des Fördermediums durchflossen ist.It is particularly advantageous if in and / or on the Plate runs a channel that is used to cool the plate from has flowed through part of the medium. This not only leads to good cooling of the plate, but also enables that to be only proportionate need to circulate small amounts of liquid so that it it is not necessary to have larger rooms within the Fill the motor pump with liquid. Here, the Frequency converter can be installed anywhere. Alternatively, it is also possible that the plate has a Space limited by part of the medium is flowed through.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß das Fördermedium zur Platte durch das Innere eines Spaltrohres oder Spalttopfes des Motors fließt. Ferner sollte das Fördermedium von der Platte zurück zur Pumpensaugseite durch eine Leitung fließen, die in oder an der Außenseite des Motoren- und Pumpengehäuses liegt. Hierdurch ist es nicht erforderlich, daß, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein geringer Teil des Fördermediums durch das Innere der Motorwelle zur Pumpe zurückgeführt wird, so daß die Pumpenwelle von einfacher Konstruktion und damit ohne inneren Hohlraum sein kann. It is preferably proposed that the delivery medium for Plate through the inside of a can or Can of the engine flows. Furthermore, that should Pumped medium from the plate back to the pump suction side flow through a conduit that is in or on the outside of the motor and pump housing. This is it not required, as in the prior art known, a small part of the medium the inside of the motor shaft is returned to the pump, so that the pump shaft of simple construction and so it can be without an internal cavity.  

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß im Kühlkreislauf (Sekundärkreislauf) des Fördermediums mindestens eine regelbare Drossel angeordnet ist. Hierdurch kann die für die Elektronik benötigte Kühlung auf die jeweils erforderliche Größe eingestellt werden.It is preferably proposed that in the cooling circuit (Secondary circuit) of the pumped medium at least one adjustable throttle is arranged. This allows the for the electronics required cooling to each required size can be set.

Eine zusätzliche Kühlung der Platte wird dadurch erreicht, wenn die Platte mit dem Motorgehäuse verbunden ist.This results in additional cooling of the plate reached when the plate is connected to the motor housing is.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß die Pumpe eine Kreisel- oder Kolbenpumpe ist. Auch kann die Pumpe mehrere Pumpstufen mit jeweils einem Laufrad aufweisen.It is preferably proposed that the pump Centrifugal or piston pump. The pump can also have several pump stages, each with an impeller.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the Drawings shown and will be described in more detail below described. Show it

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Motorkreiselpumpe, Fig. 1 is an axial section through a centrifugal pump motor,

Fig. 2 eine Außenansicht der Motorkreiselpumpe und Fig. 2 is an external view of the motor centrifugal pump and

Fig. 3 einen Schnitt nach III-III in Fig. 1. Fig. 3 is a section III-III in FIG. 1.

Eine mehrstufige Kreiselpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 2, mehreren Laufrädern 3 und einem Auslaß 4 ist durch einen Elektromotor 5 angetrieben, der mit seinem Gehäuse 6 koaxial an der Pumpe 1 befestigt ist. Das Fördermedium fließt von einem Einlaß 7 (Fig. 2) in eine Pumpensaugkammer 8 und von dort über die Laufräder 3 in eine Pumpendruckkammer 9 und von dort über einen Außenmantel 10 zum Auslaß 4, wobei Einlaß 7 und Auslaß 4 gleichachsig und quer zur Pumpenachse angeordnet sind. A multi-stage centrifugal pump 1 with a pump housing 2 , a plurality of impellers 3 and an outlet 4 is driven by an electric motor 5 , which is attached to the pump 1 coaxially with its housing 6 . The pumped medium flows from an inlet 7 ( FIG. 2) into a pump suction chamber 8 and from there via the impellers 3 into a pump pressure chamber 9 and from there via an outer jacket 10 to the outlet 4 , the inlet 7 and outlet 4 being arranged coaxially and transversely to the pump axis are.

Der Motor 5 besitzt einen koaxialen Spalttopf 11, in dem der Rotor 12 läuft und der von dem Stator 13 mit Wicklungen 14 umgeben ist. Die Motorwelle 15 ist in Lagern 16, 17 gehalten und an der Welle 18 der Pumpe befestigt.The motor 5 has a coaxial can 11 in which the rotor 12 runs and which is surrounded by the stator 13 with windings 14 . The motor shaft 15 is held in bearings 16 , 17 and fixed to the shaft 18 of the pump.

Auf der der Pumpe 1 abgewandten Seite ist am Rotor 5 stirnseitig und koaxial ein Frequenzumformer 20 mit seinem zylindrischen Gehäuse 21 befestigt. Hierbei ist der Außendurchmesser D1 des Gehäuses 21 größer als der Außendurchmesser D2 des Motors und der Außendurchmesser D3 der Pumpe.On the side facing away from the pump 1, a frequency converter 20 with its cylindrical housing 21 is fastened to the end of the rotor 5 and coaxially. Here, the outer diameter D1 of the housing 21 is larger than the outer diameter D2 of the motor and the outer diameter D3 of the pump.

Im Frequenzumformer 20 ist nahe des Motors 5 eine Platte 22 senkrecht zur Motoren- und Pumpenachse 23 angeordnet, so daß die Achse 23 lotrecht zur Platte 22 ist. An der Platte sind Wärme erzeugende elektronische Bauteile derart befestigt, daß sie mit der Platte in Kontakt stehen und damit die Platte 22 eine Wärmesenke für diese Bauteile ist.In the frequency converter 20 a plate 22 is arranged perpendicular to the motor and pump shaft 23, so that the axis 23 is perpendicular to the plate 22 near the engine. 5 Heat-generating electronic components are attached to the plate in such a way that they are in contact with the plate and thus the plate 22 is a heat sink for these components.

Die Platte 22 weist mindestens einen Kanal 24 auf, der von einem Teil des Fördermediums durchflossen ist, um die Platte 22 zu kühlen. Dieser Kanal 24 befindet sich innerhalb und/oder seitlich der Platte 22. Hierbei ist der Kanal 24 Teil eines Sekundärkühlkreislaufes, wobei der Kanal an eine Leitung 25 angeschlossen ist, die koaxial von der Platte 24 zum mittigen, der Pumpe abgewandten Ende des Spalttopfes 11 geführt ist. Das Ende des Kanals 24 ist an eine Rücklaufleitung 26 angeschlossen, die außerhalb der Motorpumpen entlang des Motorgehäuses 6 und des Pumpengehäuses 2 zur Saugkammer 8 zurückgeführt ist.The plate 22 has at least one channel 24 , through which a part of the conveyed medium flows, in order to cool the plate 22 . This channel 24 is located inside and / or to the side of the plate 22 . Here, the channel 24 is part of a secondary cooling circuit, the channel being connected to a line 25, which is guided coaxially from the plate 24 to the central end of the can 11 facing away from the pump. The end of the channel 24 is connected to a return line 26 , which is returned outside the motor pumps along the motor housing 6 and the pump housing 2 to the suction chamber 8 .

Die Förderflüssigkeit des Sekundärkühlkreislaufes wird von der Druckkammer 9 durch eine Öffnung 27 in der Trennwand 28 zwischen Pumpe und Motor abgezweigt, wobei durch die Öffnung 27 das Fördermedium in das Innere des Spalttopfes 11 geführt wird, um den Motor zu kühlen. Die Förderflüssigkeit fließt durch den Spalttopf hindurch bis zu seinem Ende und von dort durch die Leitung 25 in den Kanal 24 und danach zurück durch die Leitung 26 zur Saugkammer 8.The delivery liquid of the secondary cooling circuit is branched off from the pressure chamber 9 through an opening 27 in the partition wall 28 between the pump and the motor, the delivery medium being fed through the opening 27 into the interior of the can 11 in order to cool the motor. The pumped liquid flows through the containment can to its end and from there through line 25 into channel 24 and then back through line 26 to suction chamber 8 .

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Kanal 24 über die Platte 22 nicht auf einem kürzesten Weg geführt, sondern von der Mitte der Platte 22 zum Außenrand und dort über einen großen Randbereich zum Auslaß 29, an dem die Leitung 26 angeschlossen ist. Der Kanal 24 kann auch abweichend von Fig. 3 länger auf der Platte 22 insbesondere in Windungen geführt sein. Ferner kann abweichend vom Ausführungsbeispiel die Pumpe nur eine Pumpenstufe besitzen oder eine Kolbenpumpe sein. Besonders vorteilhaft ist es, daß die Pumpe sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Lage betrieben werden kann. Ferner kann die Anschlußstelle 30 am Frequenzumformer 20 nicht nur seitlich, sondern auch stirnseitig angeordnet sein. Auch kann im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Elektromotor keinen Spalttopf bzw. kein Spaltrohr aufweisen und damit ein Trockenläufer sein. In einer weiteren Alternative ist der Raum zwischen Platte 22 und dem Ende des Spalttopfes 11 von der Förderflüssigkeit gefüllt, so daß die dort befindliche Flüssigkeit die Platte 22 kühlt und der Kanal 24 nicht unbedingt erforderlich ist.As shown in FIG. 3, the channel 24 is not guided over the shortest route via the plate 22 , but from the center of the plate 22 to the outer edge and there via a large edge area to the outlet 29 to which the line 26 is connected. The channel 24 may also be different from Fig. 3 for longer be performed on the disk 22, particularly in turns. Furthermore, deviating from the exemplary embodiment, the pump can have only one pump stage or can be a piston pump. It is particularly advantageous that the pump can be operated both in a horizontal and in a vertical position. Furthermore, the connection point 30 on the frequency converter 20 can be arranged not only on the side but also on the front. In contrast to the exemplary embodiment, the electric motor can also have no can or can and can therefore be a dry runner. In a further alternative, the space between plate 22 and the end of the containment shell 11 is filled with the conveying liquid, so that the liquid located there cools the plate 22 and the channel 24 is not absolutely necessary.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung ist im sekundären Kühlkreislauf, der durch die Platte 22 und die Leitung 26 fließt, eine regelbare Drossel angeordnet, so daß der Kühlkreislauf und damit die Kühlung der Platte 22 exakt steuerbar ist.In a further embodiment, not shown, a controllable throttle is arranged in the secondary cooling circuit, which flows through the plate 22 and the line 26 , so that the cooling circuit and thus the cooling of the plate 22 can be precisely controlled.

Claims (12)

1. Motorpumpe mit einem gekühlten Frequenzumformer (20) und einem Elektromotor (5), der einen Naß- oder Trockenläufer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumformer als Wärmesenke eine Platte (22) aufweist, auf der mindestens ein Wärme erzeugendes Elektronikbauteil befestigt ist, wobei die Platte insbesondere senkrecht zur Motorendrehachse (23) liegt und von einem abgezweigten Teil des Fördermediums kühlbar ist.1. Motor pump with a cooled frequency converter ( 20 ) and an electric motor ( 5 ) which has a wet or dry runner, characterized in that the frequency converter has a plate ( 22 ) as a heat sink on which at least one heat-generating electronic component is fastened, wherein the plate is in particular perpendicular to the motor axis of rotation ( 23 ) and can be cooled by a branched-off part of the pumped medium. 2. Motorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumformer (20) an der der Pumpe (1) abgewandten Stirnseite des Elektromotors insbesondere koaxial befestigt ist.2. Motor pump according to claim 1, characterized in that the frequency converter ( 20 ) on the pump ( 1 ) facing away from the electric motor is particularly coaxially attached. 3. Motorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in und/oder an der Platte (22) ein Kanal (24) verläuft, der zur Kühlung der Platte vom Fördermedium durchflossen ist.3. Motor pump according to claim 1 or 2, characterized in that in and / or on the plate ( 22 ) runs a channel ( 24 ) which is flowed through by the medium to cool the plate. 4. Motorpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) einen Raum begrenzt, der von einem Teil des Fördermediums durchflossen ist. 4. Motor pump according to claim 1 or 2, characterized in that the plate ( 22 ) delimits a space which is traversed by a part of the medium. 5. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium zur Platte (22) durch das Innere eines Spaltrohres oder Spalttopfes (11) des Motors (5) fließt.5. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pumped medium flows to the plate ( 22 ) through the interior of a can or can ( 11 ) of the motor ( 5 ). 6. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermedium von der Platte (22) zurück zur Pumpensaugseite (8) durch eine Leitung (26) fließt, die in oder an der Außenseite des Motoren- und Pumpengehäuses liegt.6. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pumped medium flows from the plate ( 22 ) back to the pump suction side ( 8 ) through a line ( 26 ) which is in or on the outside of the motor and pump housing. 7. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkreislauf des Fördermediums mindestens eine regelbare Drossel angeordnet ist.7. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that in Cooling circuit of the pumped medium at least one controllable Throttle is arranged. 8. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (22) mit dem Motorgehäuse (6) verbunden ist.8. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the plate ( 22 ) is connected to the motor housing ( 6 ). 9. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) eine Kreisel- oder Kolbenpumpe ist.9. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump ( 1 ) is a centrifugal or piston pump. 10. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) mehrere Pumpstufen mit jeweils einem Laufrad (3) aufweist. 10. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump ( 1 ) has a plurality of pump stages, each with an impeller ( 3 ). 11. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkreislauf (Bypaß) durch die von der Pumpe erzeugte Druckdifferenz "angetrieben" wird.11. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the Secondary circuit (bypass) through by the pump generated pressure difference is "driven". 12. Motorpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumformer an beliebiger Stelle (auch von der Pumpe entfernt) angebracht ist.12. Motor pump according to one of the preceding claims, characterized in that the Frequency converter at any point (also from the Pump removed) is attached.
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