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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor für variable
Drehzahl mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Drehzahl
des Elektromotors.
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Aus
der
DE 41 08 074 A1 als
als nächstliegendem
Stand der Technik ist ein Elektromotor für variable Drehzahl bekannt,
in einer geschlossenen, selbstkühlenden
Bauweise, der an seinem einen Ende eine Ausgangswelle aufweist sowie
eine Einheit zum Steuern der Drehzahl, wobei diese Einheit ein Gehäuse aufweist,
welches an dem anderen Ende des Elektromotors angebracht ist, und
ein wärmeerzeugendes
Bauteil, das in dem Gehäuse
aufgenommen ist. Ferner weist der Elektromotor eine thermisch isolierende
Einrichtung auf, die zwischen dem Elektromotor und dieser Einheit
angeordnet ist, um einen Wärmetransport
zwischen dem Motor und der Einheit zu mindern.
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Ferner
weist das Gehäuse
dieser Einheit an einem vom Elektromotor entfernt liegenden Wandabschnitt
mit guter Wärmeleitfähigkeit
ein Bauteil auf, das eine hohe Temperatur erzeugt.
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Die
DE 44 18 000 A1 und
die
DE 36 02 606 A1 zeigen ähnliche
Anordnungen, bei denen die Steuerelektronik mit Kühlrippen
und einer gut wärmeleitenden
Fläche
gegenüber
dem Elektromotor ausgebildet ist.
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Die ältere, jedoch
nicht vorveröffentlichte
Anmeldung gemäß der
DE 196 34 097 A1 zeigt
eine weitere ähnliche
Anordnung mit einer thermisch isolierenden Einrichtung.
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Eine
weitere bekannte Bauart eines Elektromotors gemäß der JP 6-62 595 A ist in 9 der beigefügten Zeichnungen
in perspektivischer Ansicht dargestellt. Darin 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 einen Elektromotor und eine Einheit
zum Steuern der Schaltung versorgt. 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.
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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.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor
für variable
Drehzahl zu schaffen, der trotz hinreichender Wärmeabführung eine kompakte Bauweise
aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgab mit einem Elektromotor nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
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Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorteilhafterweise
kann bei einem Elektromotor für
variable Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung
die äußeren Konturen
vergleichwseise wenig abgestuft sein. Die konstruktive Auslegung
in Bezug auf die Kühlung
des Elektromotorhauptkörpers und
der Steuereinheit können
getrennt durchgeführt werden,
so dass der Elektromotorhauptkörper
auch bei einem Elektromotor mit konstanter Geschwindigkeit verwendet
werden kann.
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Vorzugsweise
ist der erfindungsgemäße Elektromotor
für variable
Drehzahl in geschlossener, selbstkühlender Bauweise ausgebildet,
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.
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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.
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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
mit hoher Temperatur erzeugendes Bauteil des Steuerelements angebracht
ist, sowie eine zweite Montageoberfläche, auf welcher ein Wärme mit
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.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter bevorzugter
Ausführungsformen
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigten:
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1 eine
seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform eines Elektromotors
mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Vorderansicht des Gehäuses
der in 1 dargestellten Einheit, gesehen von der Seite aus,
die an dem Motor angebracht ist;
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3 eine
Vorderansicht des Gehäuses
der Einheit von 2 mit abgenommenen Deckel;
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4 ein
Schaltbild eines Beispiels für
die Schaltung der Geschwindigkeitsänderungseinheit des Elektromotors
mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
seitliche Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Elektromotors
mit variabler Geschwindigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei die Wärmeabschirmplatte
innerhalb des Luftspaltes angebracht ist;
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6 eine
seitliche Schnittansicht des Gehäuses
der Einheit des Elektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Vorderansicht des Gehäuses
der Einheit einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei welcher die Wärmeabsorptionsrippen innerhalb
des Gehäuses
vorgesehen sind;
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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
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9 eine
Perspektivansicht eines Beispiels für einen konventionellen Elektromotor
mit variabler Geschwindigkeit.
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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 Statorgestell 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 einen Abschnitt eines Gehäuses eines Getriebes 19, welches
mit einer Ausgangswelle 19a versehen ist.
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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.
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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 1 gezeigt
ist, und mehrere Kühlrippen 26d auf
der Außenoberfläche der
Seitenwand 26b, wie aus 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 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 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 woran die Elemente einschließlich der Wärme bei hoher Temperatur erzeugenden
Bauteile 23, 24 und 25 mit guter Wärmeleitfähigkeit
angebracht sind.
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Das
Gehäuse 21 der
Einheit 20 besteht aus einem geeigneten, wärmebeständigen Kunststoffmaterial,
und umfasst den erhöhten
Montageabschnitt 22a, wie aus den 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 2 geht hervor,
dass die Außenoberfläche des
erhöhten Montageabschnitts 22a mit
Rippen 22c versehen ist, welche so ähnlich aussehen wie die Kühlrippen 26d des
Gehäuses 21,
jedoch handelt es sich bei diesen Rippen nur um Attrappen, die nur
zu dem Zweck vorgesehen sind, das Erscheinungsbild des Motors zu verbessern.
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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 Gehäuses 21 der Einheit 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.
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In 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 24a 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.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Elektromotors
für variable
Drehzahl 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.
Darüberhinaus
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.
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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.
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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.
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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 1 bis 4 beschrieben
wurde.
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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
Gehäuses 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.
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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
mit hoher Temperatur erzeugenden Bauteile, beispielsweise die Stromversorgungseinheit 23 der
Einheit 20, sind an der ersten Montageoberfläche 31a angebracht,
und die Wärme mit
niedriger Temperatur erzeugten Bauteile, beispielsweise die Kondensatoren 25,
sind an der zweiten Montagewandoberfläche 31b angebracht.
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Man
sieht ebenfalls, dass die erste Montageoberfläche 31a, welche die
Wärme mit
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 mit
niedriger Temperatur erzeugenden Bauteile auf ihrer Innenoberfläche haltert,
eine kleine Anzahl kurzer Kühlrippen 31f auf
ihrer Außenoberfläche aufweist.
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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.
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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.
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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. 1)
mit einem Montageabschnitt 51a versehen ist, der ähnlich ausgebildet
ist wie der in den 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 Luftauslässe oben
am Montageabschnitt 51b, so dass ein Konvektions-Lufstrom durch
den Luftraum erzeugt wird, der zwischen dem Vorderdeckel 51 und
der Motorendstütze 15 vorgesehen
ist, wie in 8 durch die gestrichelten Linien angedeutet
ist.
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Da
der Konvektionsfluß innerhalb
des Luftraums 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.
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Wie
voranstehend geschildert, weist der Elektromotor für variable
Drehzahl vorzugsweise eine geschlossene, selbstgekühlte Bauweise
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.
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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.
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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
konstanter Geschwindigkeit eingesetzt werden, kann die Schaltung
unter verbesserten Kühlbedingungen
gekühlt
werden. Die Gesamtabmessungen des Elektromotors für variable
Drehzahl können
vergleichsweise gering sein.