DE19744422A1 - Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit mit einer Geschwindigkeitsänderungseinheit.

Fig. 9 ist eine Perspektivansicht eines konventionellen Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit, der in der japanischen Veröffentlichung eines offengelegten Patents Nr. 6-62595 beschrieben ist. In dieser Figur ist mit dem Bezugszeichen 1 ein Hauptkörper eines Elektromotors und mit 2 eine Geschwindigkeitsänderungseinheit bezeichnet, die im Inneren einer Abdeckung aufgenommen ist. Die Geschwindigkeitsänderungseinheit 2 weist eine Stromversorgungseinheit mit einer Schaltung auf, welche die Netzfrequenz in eine Frequenz entsprechend einer gewünschten Geschwindigkeit umwandelt, und welche einen Elektromotor und eine Einheit zum Steuern der Schaltung versorgt, und die Einheit ist innerhalb der Abdeckung aufgenommen. Der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit kann bei einer gewünschten Geschwindigkeit betrieben werden, wenn er einfach an eine Netzspannungsquelle angeschlossen wird.

Die Wärme, die in einem derartigen Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit in dessen Betrieb erzeugt wird, tritt hauptsächlich in dem Abschnitt des Motorhauptkörpers und bei den Leistungshalbleitergeräten des Wechselrichters auf, welcher die Frequenz umwandelt, und der Endabschnitt des Elektromotors ist durch die direkt dort angebrachte Geschwindigkeitsänderungseinheit abgedeckt, so daß die Oberfläche des Elektromotorhauptkörpers, welche zur Kühlung beiträgt, klein ist, und die Kühlbedingungen schlecht sind, verglichen mit einem Elektromotor mit konstanter Geschwindigkeit. Dies hat dazu geführt, daß der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit unvermeidlich groß war, und daß die Geschwindigkeitseinheit, die innerhalb der Abdeckung aufgenommen ist, so ausgelegt sein mußte, daß sie die Kühlung bewerkstelligt, wobei die von dem Motorhauptkörper erzeugte Wärme berücksichtigt werden mußte, was in der Hinsicht zu einem Problem führte, daß sowohl die Abmessungen des Motorhauptkörpers als auch der Einheit groß wurden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit, der nicht die bei der voranstehend geschilderten, konventionellen Konstruktion auftretenden Schwierigkeiten aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit, bei welchem die konstruktive Auslegung in Bezug auf die Kühlung des Elektromotorhauptkörpers und der Einheit getrennt durchgeführt werden kann, so daß der Elektromotorhauptkörper auch bei einem Elektromotor mit konstanter Geschwindigkeit verwendet werden kann.

Angesichts der voranstehenden Zielsetzungen besteht die vorliegende Erfindung im wesentlichen in einem Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit, der als geschlossener, selbstkühlender Elektromotor ausgebildet ist, bei welchem eine Ausgangswelle an einem Ende des Elektromotors angeordnet ist, eine Einheit an dem anderen Ende des Elektromotors angebracht ist, und ein Gehäuse und ein Element vorgesehen sind, die innerhalb des Gehäuses aufgenommen sind, um die Motorgeschwindigkeit zu steuern, und eine thermisch isolierende Vorrichtung zwischen dem Elektromotor und der Einheit angeordnet ist, um zwischen diesen Teilen einen Wärmetransport zu verhindern.

Die thermisch isolierende Vorrichtung kann einen Luftraum umfassen, der zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Elektromotor vorgesehen ist, und der einen Lufteinlaß und einen Luftauslaß aufweisen kann, um einen Luftfluß durch den Luftraum hervorzurufen. Die thermisch isolierende Vorrichtung kann auch einen Wandabschnitt enthalten, der ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit an dem Abschnitt aufweist, welcher dem Elektromotor gegenüberliegt, eine Wandoberfläche, die ein hohes Reflexionsvermögen in Bezug auf die Wärmestrahlung aufweist, an dem Abschnitt, welcher dem anderen Ende des Elektromotors gegenüberliegt, und eine Wärmeabschirmplatte, die zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Elektromotor vorgesehen ist.

Das Gehäuse der Einheit kann einen Wandabschnitt aufweisen, der von dem Elektromotor entfernt angeordnet ist, und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und das Element, welches ein Bauteil aufweist, das Wärme bei hohen Temperaturen erzeugt, ist an dem Wandabschnitt mit guter Wärmeleitfähigkeit angebracht. Das Gehäuse der Einheit kann mit Kühlrippen auf seiner Außenoberfläche versehen sein. Das Gehäuse der Einheit kann weiterhin eine erste Montageoberfläche aufweisen, an welcher ein Wärme auf hoher Temperatur erzeugendes Bauteil des Steuerelements angebracht ist, sowie eine zweite Montageoberfläche, auf welcher ein Wärme bei niedriger Temperatur erzeugendes Bauteil des Steuerelements angebracht ist, wobei die erste Montageoberfläche näher an dem anderen Ende des Elektromotors angeordnet ist als die zweite Montageoberfläche. Das Gehäuse der Einheit kann mit einer Wärmeaufnahmerippe auf seiner Innenoberfläche versehen sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform eines Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Gehäuses der in Fig. 1 dargestellten Einheit, gesehen von der Seite aus, die an dem Motor angebracht ist;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Gehäuses der Einheit von Fig. 2 mit abgenommenen Deckel;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Beispiels für die Schaltung der Geschwindigkeitsänderungseinheit des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine seitliche Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Wärmeabschirmplatte innerhalb des Luftspaltes angebracht ist;

Fig. 6 eine seitliche Schnittansicht des Gehäuses der Einheit des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Vorderansicht des Gehäuses der Einheit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Wärmeabsorptionsrippen innerhalb des Gehäuses vorgesehen sind;

Fig. 8 eine vordere Schnittansicht des Gehäuses der Einheit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Einlaß- und Auslaßanschlüsse in dem Luftspalt für die Belüftung vorgesehen sind; und

Fig. 9 eine Perspektivansicht eines Beispiels für einen konventionellen Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit.

Fig. 1 ist eine seitliche Schnittansicht des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Elektromotor, oder einen geschlossenen, sich selbst kühlenden Elektromotorhauptkörper des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit, der einen Motorstator 11 aufweist, einen Motorrotor 12, eine Motorwelle 13, die ein Auslaßende 13a aufweist, ein im wesentlichen zylindrisches Statorgestellt 14, eine Endstütze 15, ein Lager 16, welches die Welle 13 drehbar haltert, und eine Stütze 17 an der Ausgangsseite, die mit einem Lager 18 zum Haltern des Auslaßendes 13a der Motorwelle 13 versehen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet die Stütze 17 an der Auslaßseite ein Abschnitt eines Gehäuses eines Getriebes 19, welches mit einer Ausgangswelle 19a versehen ist.

Weiterhin weist der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit eine Einheit 20 auf, die an dem Ende entgegengesetzt zum Ausgangsende des Elektromotors angebracht ist, um die Geschwindigkeit des Elektromotors 10 zu steuern. Der Elektromotor 10 weist daher die Ausgangswelle 19a des Getriebes 19 an seinem einen Ende und die Einheit 20 an seinem anderen Ende auf. Die Einheit 20 weist ein Gehäuse 21 und elektrische oder elektronische Steuer- oder Regelbauteile auf, beispielsweise eine Stromversorgungseinheit 23, eine Schaltung 24 und Kondensatoren 25, die innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet sind.

Das Gehäuse 21 ist mit einem kastenförmigen Hauptkörper 26 versehen, der aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, und eine Bodenwand 26a und eine Seitenwand 26b aufweist. Das Gehäuse 21 weist weiterhin einen Abschnitt des Hauptkörpers 26 oder eine Vorderwand 22 auf, die aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit besteht, beispielsweise Kunststoffmaterial. Die Vorderwand 22 ist an der Stütze 15 des Elektromotors 10 über einen erhöhten Montageabschnitt 22a angebracht, der später noch genauer erläutert wird. Das Gehäuse 21 weist mehrere Kühlrippen 26c auf der Außenoberfläche der Bodenwand 26a auf, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und mehrere Kühlrippen 26d auf der Außenoberfläche der Seitenwand 26b, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Die elektrischen oder elektronischen Elemente, beispielsweise die Stromversorgungseinheit 23, die Schaltungsbauteile 24 und die Kondensatoren 25, die im Inneren des Gehäuses 21 aufgenommen sind, sind an der Bodenwand 26a des Gehäuses 21 angebracht, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Hieraus wird deutlich, daß die Stromversorgungseinheit 23 zur Umwandlung der Netzfrequenz und zum Liefern der umgewandelten Frequenz an den Elektromotor 10, die in erheblichem Ausmaß Wärme erzeugt, direkt und in enger Berührung mit dieser an der Bodenwand 26a des Gehäuses 21 angebracht ist, damit die Wärme wirksam nach außen über die Bodenwand 26a abgegeben wird. Die Schaltungsbauteile 24 sind gegenüber der Bodenwand 26a erhöht oberhalb der Stromversorgungseinheit 23 mit einem Zwischenraum angeordnet. Die Kondensatoren 25 sind in dem oberen Raum innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Daher weist das Gehäuse 21 der Einheit 20 einen Wandabschnitt auf, nämlich die Bodenwand 26, der von dem Elektromotor 10 entfernt angeordnet ist, und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und sind die Elemente einschließlich der Wärme bei hoher Temperatur erzeugenden Bauteile 23, 24 und 25 an dem Wandabschnitt mit guter Wärmeleitfähigkeit angebracht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Gehäuse 21 der Einheit 20 aus einem geeigneten, wärmebeständigen Kunststoffmaterial, und umfaßt den erhöhten Montageabschnitt 22a, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht. Der Montageabschnitt 22a weist eine Querschnittsform auf, welche jener des Motorgestells 14 gleicht, so daß die Außenoberfläche des Montageabschnitts 22a eine im wesentlichen durchgehende Außenoberfläche des Elektromotors 10 ausbildet. Aus Fig. 2 geht hervor, daß die Außenoberfläche des erhöhten Montageabschnitts 22a mit Rippen 22c versehen ist, welche so ähnlich aussehen wie die Kühlrippen 26d des Einheitsgehäuses 21, jedoch handelt es sich bei diesen Rippen nur um Attrappen, die nur zu dem Zweck vorgesehen sind, das Erscheinungsbild des Motors zu verbessern.

Wenn die Einheit 20 an den Elektromotor 10 befestigt ist, beispielsweise durch nicht dargestellte Bolzen, stellt der erhöhte Montageabschnitt 22a einen Luftraum 30 zur Verfügung, der zwischen der Vorderwand 22 des Einheitsgehäuses 20 und der Endstütze 15 des Elektromotors 10 liegt. Dieser Luftraum 30 dient als Wärmeisolierung zwischen dem Elektromotor 10 und der Einheit 20, um den Wärmetransport zwischen diesen Teilen zu verhindern.

In Fig. 4, welche ein Beispiel für eine Geschwindigkeitsänderungsschaltung des Elektromotors zeigt, ist mit dem Bezugszeichen 23a eine Gleichrichterschaltung bezeichnet, mit 23b eine Stromversorgungseinheit zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Dreiphasenspannung mit gewünschter Frequenz, und zum Liefern dieser Spannung an den Elektromotor 10, mit 24 eine Schaltung, mit 22a eine Betätigungseinheit zur Einstellung von Betriebsbedingungen, mit 24b eine Schaltungseinheit, und mit 24c eine Treiberschaltungseinheit. Die Quellenspannung wird durch die Gleichrichterschaltung 23a gleichgerichtet und durch den Kondensator 25 geglättet, und von der Schaltungseinheit 24b wird in Reaktion auf ein Signal von der Betätigungseinheit 22a ein Signal erzeugt, um die eingestellten Betriebsbedingungen zur Verfügung zu stellen, und dieses Signal veranlaßt die Treiberschaltung 24c, den Schaltzeitpunkt und den Schaltzeitraum der Stromversorgungseinheit 23b so zu steuern, daß der Elektromotor 10 mit einer Dreiphasenspannung mit gewünschter Frequenz versorgt wird, um so den Elektromotor 10 mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit entsprechend dieser Frequenz anzutreiben. Bei dieser Einheit 20 wird in erheblichem Ausmaß Wärme von den Halbleiterbauteilen der Stromversorgungseinheit 23b und der Gleichrichterschaltung 23a erzeugt.

Bei dem Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, der wie voranstehend geschildert aufgebaut ist, sorgt der wärmeisolierende Luftraum 30, der innerhalb des kreisringförmigen, erhöhten Montageabschnitts 22a zwischen dem Elektromotor 10 und der Einheit 20 vorgesehen ist, dafür, daß die in dem Elektromotor 10 erzeugte Wärme abgegeben wird, ohne durch die Einheit 20 wesentlich beeinflußt zu werden. Darüber hinaus verringert der Luftraum 30 den Einfluß der Wärme von dem Motor 10 auf die Einheit 20. Daher können der Elektromotor 10 und die Einheit 20 unabhängig voneinander wirksam gekühlt werden, so daß getrennte Konstruktionen für die Kühlung des Motors 10 und der Einheit 20 vorgesehen werden können.

Um den Wärmetransport zwischen dem Motor 10 und der Einheit 20 noch weiter zu verringern, können der erhöhte Montageabschnitt 22a und die Vorderwand 22 aus einem wärmeisolierenden Material bestehen, welches den Wärmetransport durch die Leitung und Strahlung verringert, wodurch der Einfluß von Wärme auf das Innere der Einheit 20 weiter verringert wird. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht ein Abschnitt des Gehäuses 21, der dem Elektromotor 10 gegenüberliegt, nämlich die Vorderwand 22, aus einem wärmebeständigen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise einem geeigneten Kunststoffmaterial.

Um den Wärmetransport durch Strahlung von dem Motor 10 zur Einheit 20 weiter zu verringern, wird eine Wärmeisolierung darüber hinaus durch eine Wandoberfläche 22b zur Verfügung gestellt, die ein hohes Reflexionsvermögen für die Wärmestrahlung aufweist, und zwar an dem Abschnitt, welcher dem Elektromotor 10 gegenüberliegt. Eine derartige Wandoberfläche kann dadurch hergestellt werden, daß die Wandoberfläche mit Aluminium, Zink oder dergleichen metallisiert wird, und dann poliert wird.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Wärmestrahlungsabschirmungsplatte 36 innerhalb des Luftraums 30 zwischen der Stütze 15 des Motors 10 und dem Gehäuse 21 der Einheit 20 vorgesehen ist. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die Abschirmplatte 36 durch jede geeignete Haltekonstruktion innerhalb des Luftraums 30 gehaltert sein, so daß der Luftraum 30 in zwei im wesentlichen gleiche Räume 30a und 30b unterteilt wird. Im übrigen ist der Aufbau ebenso, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

Die Wärmestrahlung von der Endstütze 15 des Elektromotors im Betrieb wird von der Abschirmplatte 36 aufgenommen, so daß deren Temperatur ansteigt, und die Vorderwand 22 des Einheitsgehäuses 21 empfängt die Wärmestrahlung im wesentlichen nur von der Abschirmplatte 36. Da die Temperatur der Wärmeabschirmung 36 im Betrieb etwa in der Mitte zwischen der Temperatur des Motors 10 und der Temperatur der Einheit 20 liegt, und da das Ausmaß der Wärmestrahlung proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur der Strahlungsquelle ist, empfängt die Einheit 20 nur einen sehr geringen Anteil der Wärmestrahlung von der Wärmeabschirmung 36, und im wesentlichen keine Wärmestrahlung von dem Elektromotor 10. Darüber hinaus ist der Luftraum 30a oder 30b auf jeder Seite der Wärmeabschirmung 36 vorgesehen, so daß die Wärmeabschirmung 36 wirksam durch die umgewälzte Luft innerhalb der Lufträume 30a und 30b gekühlt wird, und die Einheit 20 und der. Elektromotor 10 sich gegenseitig nicht wesentlich beeinflussen, was dazu führt, daß der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit im Austausch mit einem normalen Elektromotor mit konstanter Geschwindigkeit eingesetzt werden kann.

Fig. 6 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung. Hieraus geht hervor, daß die Gehäusebodenwand 31 der Einheit 20 stufenförmig ausgebildet ist, und eine erste Montagewandoberfläche 31a und eine zweite Montagewandoberfläche 31b aufweist, die in unterschiedlichen Tiefen des kastenförmigen Gehäuses 21 angeordnet sind. Im einzelnen ist die erste Montagewandoberfläche 31a näher an der Endstütze 15 des Elektromotors 10 angeordnet als die zweite Montageoberfläche 31b, wenn die Einheit 20 an dem Motor 10 angebracht ist. Die Wärme auf hoher Temperatur erzeugenden Bauteile, beispielsweise die Stromversorgungseinheit 23 der Einheit 20, sind an der ersten Montageoberfläche 31a angebracht, und die Wärme auf niedriger Temperatur erzeugten Bauteile, beispielsweise die Kondensatoren 25, sind an der zweiten Montagewandoberfläche 31b angebracht. Man sieht ebenfalls, daß die erste Montageoberfläche 31a, welche die Wärme auf hoher Temperatur erzeugenden Bauteile auf ihrer Innenoberfläche haltert, eine große Anzahl großer Kühlrippen 31g auf ihrer Außenoberfläche aufweist, und daß die zweite Montageoberfläche 31b, welche die Wärme auf niedriger Temperatur erzeugenden Bauteile auf ihrer Innenoberfläche haltert, eine kleine Anzahl kurzer Kühlrippen 31f auf ihrer Außenoberfläche aufweist.

Bei der vorliegenden Ausführungsform können, da die Hochtemperaturbauteile, wie beispielsweise die Stromversorgungseinheit 23 und die Schaltung 24, die eine geringere Höhe aufweisen als die Niedertemperaturbauteile wie beispielsweise die Kondensatoren 25, an der höher gelegenen ersten Montagebodenwand 31a angebracht werden können, die Kühlrippen 31g auf der ersten Montagewand 31a größer sein als die Kühlrippen 31f auf der zweiten Montagewand 31b, wodurch eine höhere Kühlwirkung wirksam für die Hochtemperaturbauteile zur Verfügung gestellt wird, ohne die Gesamtabmessungen der Einheit zu erhöhen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem das Gehäuse 43 der Einheit 20 mehrere Wärmeaufnahmerippen 43e, 43f und 43g auf ihren Innenoberflächen aufweist, zusätzlich zu den äußeren Wärmeabstrahlrippen 43c. Da die Fläche der Innenoberfläche des Gehäuses 43 durch die inneren Rippen 43e, 43f und 43g wesentlich vergrößert wird, wird die im Inneren des Gehäuses 43 erzeugte Wärme wirksam von der Gehäusewand aufgenommen, und zur Außenoberfläche geleitet, welche die Anzahl an Kühlrippen 43c aufweist, von welchem die Wärme abgeführt wird, was zu einem kleineren Temperaturgradienten in der Dicke der Gehäusewand führt, wodurch eine bessere Kühlwirkung erzielt wird.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Vorderwand 51 oder der Deckel des kastenförmigen Einheitsgehäuses 26 (sh. Fig. 1) mit einem Montageabschnitt 51a versehen ist, der ähnlich ausgebildet ist wie der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Montageabschnitt 22a, bei welchem jedoch zwei Paare unterer und oberer Nuten 51A und 51B vorgesehen sind, die im wesentlichen in gleicher Entfernung zueinander verlaufen. Diese Nuten 51A und 51B bilden, wenn die Vorderwand 51 an der Endstütze 15 des Elektromotors 10 angebracht ist, zusammen mit der Endstütze 15 Lufteinlässe am Boden des Montageabschnitts 51a sowie Lufteinlässe oben am Montageabschnitt 51a, so daß ein Konvektions-Lufstrom durch den Luftraum 52 erzeugt wird, der zwischen dem Vorderdeckel 51 und der Motorendstütze 15 vorgesehen ist, wie in Fig. 8 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist.

Da der Konvektionsfluß innerhalb des Luftraums 52 zwischen der Einheit 21 und dem Elektromotor 10 erzeugt wird, um diese Teile wirksam zu kühlen, kann durch die vorliegende Anordnung die ungewünschte Einwirkung von Wärme von dem Elektromotor 10 auf die Einheit 21 oder die ungewünschte Bewegung von Wärme von der Einheit 21 zum Elektromotor 10 wirksam verhindert werden.

Wie voranstehend geschildert weist gemäß der vorliegenden Erfindung der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit einen geschlossenen, selbstgekühlten Elektromotor auf, der eine Ausgangswelle an dem einen Ende des Elektromotors hat, eine Einheit, die ein Gehäuse aufweist, welches an dem anderen Ende des Elektromotors angebracht ist, und ein wärmeerzeugendes Element, welches innerhalb des Gehäuses aufgenommen ist, um die Geschwindigkeit des Elektromotors zu steuern, sowie eine thermisch isolierende Vorrichtung, die zwischen dem Elektromotor und der Einheit angeordnet ist, um den Wärmetransport zwischen diesen Teilen zu verhindern, so daß die in dem Elektromotor erzeugte Wärme wirksam abgegeben werden kann, ohne die Einheit wesentlich zu beeinträchtigen oder umgekehrt, die Kühlanordnung unabhängig sowohl für den Motor als auch die Einheit ausgebildet sein kann, der Elektromotor mit anderen, allgemein verwendeten Motoren mit konstanter Geschwindigkeit austauschbar ist, die Schaltung unter verbesserten Kühlbedingungen gekühlt werden kann, und die Gesamtabmessungen des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit klein gehalten werden können.

Die thermisch isolierende Vorrichtung kann einen Luftraum umfassen, der zwischen dem Elektromotor und der Einheit ausgebildet wird, und kann einen unteren Lufteinlaß und einen oberen Luftauslaß aufweisen, um die Erzeugung eines Luftflusses durch den Luftraum hervorzurufen, so daß die Kühlung erheblich verbessert wird. Die thermisch isolierende Vorrichtung kann weiterhin einen Gehäusewandabschnitt aufweisen, der ein Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit an dem dem Elektromotor gegenüberliegenden Abschnitt aufweist, eine Wandoberfläche, die ein hohes Reflexionsvermögen für die Wärmestrahlung aufweist, an dem dem anderen Ende des Elektromotors gegenüberliegenden Abschnitt, oder eine Wärmeabschirmplatte, die innerhalb des Luftraums zwischen dem Gehäuse und dem Elektromotor angeordnet ist. Alle diese Anordnungen für die thermische Isolierung zwischen dem Elektromotor und der Einheit sind dazu nützlich, die Kühlung zu verbessern.

Der Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit weist ein Gehäuse der Kühleinheit auf, welches einen Wandabschnitt entfernt von dem Elektromotor aufweist, mit guter Wärmeleitfähigkeit) und das Element, welches ein Bauteil aufweist, welches Wärme auf hoher Temperatur erzeugt, wird an dem Wandabschnitt mit guter Wärmeleitfähigkeit angebracht. Das Gehäuse der Einheit weist Kühlrippen auf seiner Außenoberfläche auf, und kann Wärmeaufnahmerippen auf seiner Innenoberfläche aufweisen. Das Gehäuse der Einheit ist mit einer ersten Montageoberfläche versehen, an welcher ein Wärme auf hoher Temperatur erzeugendes Bauteil des Elements angebracht ist, sowie eine zweite Montageoberfläche, an welcher ein Wärme auf niedriger Temperatur erzeugendes Bauteil des Elements angebracht ist, und die erste Montageoberfläche liegt näher an dem anderen Ende des Elektromotors als die zweite Montageoberfläche. Daher kann der Kühlwirkungsgrad des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden, kann die Kühlanordnung unabhängig sowohl für den Motor als auch die Einheit ausgebildet sein, kann der elektrische Motor im Austausch mit anderen, allgemein verwendeten Motoren mit kontanter Geschwindigkeit eingesetzt werden, kann die Schaltung unter verbesserten Kühlbedingungen gekühlt werden, und können die Gesamtabmessungen des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gering sein.

Claims (11)

1. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit, welcher aufweist:

einen geschlossenen, selbstgekühlten Elektromotor, der an seinem einen Ende eine Ausgangswelle aufweist;
eine Einheit zum Steuern der Geschwindigkeit des Elektromotors, wobei die Einheit ein Gehäuse aufweist, welches an dem anderen Ende des Elektromotors angebracht ist, und ein wärmeerzeugendes Bauteil, welches in dem Gehäuse aufgenommen ist; und
eine thermisch isolierende Vorrichtung, die zwischen dem Elektromotor und der Einheit angeordnet ist, um den Wärmetransport zwischen diesen Teilen zu verhindern

2. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Vorrichtung einen Luftraum aufweist, der zwischen dem Gehäuse und dem Elektromotor vorgesehen ist.

3. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum einen Lufteinlaß und eine Luftauslaß aufweist, um einen Fluß von Luft durch den Luftraum hervorzurufen.

4. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Vorrichtung einen Gehäusewandabschnitt aufweist, bei welchem ein Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit an dem dem Elektromotor gegenüberliegenden Abschnitt vorgesehen ist.

5. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Vorrichtung eine Wandoberfläche aufweist, die ein hohes Reflexionsvermögen in Bezug auf die Wärmestrahlung hat, an dem Abschnitt, welcher dem anderen Ende des Elektromotors gegenüberliegt.

6. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierende Vorrichtung eine Wärmeabschirmplatte aufweist, die zwischen dem Gehäuse und dem Elektromotor angeordnet ist.

7. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Einheit einen Wandabschnitt aufweist, der von dem Elektromotor entfernt angeordnet ist, und eine gute Wärmeleitfähigkeit hat, und das Element, welches ein Wärme auf hoher Temperatur erzeugendes Bauteil aufweist, an dem Wandabschnitt mit guter Wärmeleitfähigkeit angebracht ist.

8. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Einheit mit Kühlrippen auf seiner Außenoberfläche versehen ist.

9. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Einheit eine erste Montageoberfläche aufweist, an welcher ein Wärme auf hoher Temperatur erzeugendes Bauteil des Elements angebracht ist, sowie eine zweite Montageoberfläche, an welcher ein Wärme auf niedriger Temperatur erzeugendes Bauteil des Elements angebracht ist, und die erste Montageoberfläche näher an dem anderen Ende des Elektromotors angeordnet ist als die zweite Montageoberfläche.

10. Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Einheit eine Wärmeaufnahmerippe auf seiner Innenoberfläche aufweist.