DE19917628A1

DE19917628A1 - Compact Drive

Info

Publication number: DE19917628A1
Application number: DE19917628A
Authority: DE
Inventors: Prof Dr Sc Techn Dr H C Budig
Original assignee: ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
Current assignee: ELEKTRISCHE AUTOMATISIERUNGS U
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-10-26

Abstract

Integriertes Aggretat, bestehend aus Elektromotor und mit diesem konstruktiv vereinigtem Gefäß für die Leistungs-, Ansteuer- und Regelelektronik, so zusammengebaut, daß ein einfaches und wirksames Kühlsystem eingebaut werden kann.

Description

Die Vereinigung der Baugruppen Elektromotor und Leistungselektronik einschließlich der anzutreibenden Pumpe oder des Verdichters führt in bekannter Weise zu einem integrierten Aggregat.

Problematisch ist die Abführung der Verluste des Motors und die der Elektronik. Letztere werden im wesentlichen durch die leistungselektronischen Bauelemente bedingt. Mit der integrierten Anordnung wird eine möglichst kurze Bauform des Aggregates angestrebt. Es bieten sich daher die in Fig. 1 dargestellten Anordnungen an. Das sind:

Fig. 1.a Das Gehäuse (1) für die Leistungselektronik ist unmittelbar am Motor angebaut, so daß beide Komponenten eine gemeinsame Fläche haben. Der entscheidende Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß von den Motorverlusten ein Teil über diese gemeinsame Fläche dem Gehäuse der Leistungselektronik mit zugeführt wird.

Fig. 1.b Die Anordnung entspricht der von Fig. 1.a. Jedoch befindet sich zwischen dem Gehäuse der Leistungselektronik und dem Motor ein Ventilator, der die Kühlluft über besagtes Gehäuse und den Motor bläst. Damit ist im Prinzip die Verlust abführung für beide Komponenten gegeben, jedoch besteht der Zwang die Leistungsbauelemente auf der dem Motor abgewandten Seite des Gehäuses aufzubauen. Das beeinträchtigt die Freizügigkeit des Entwurfes. Andererseits muß die Welle des Motors durch das Elektronikgehäuse hindurch verlängert werden. Das bedingt Verlust an Fläche für die Anordnung aller Elektronikkomponenten im Gehäuse, so daß einmal mehr die Freizügigkeit des Entwurfes eingeengt wird. Praktische Erfahrungen zeigen, daß damit - vor allem bei der Verwendung von "Intelligenten Power Modulen" der Entwurf nicht mehr ausführbar ist.

Die gezeigten Nachteile sollen erfindungsgemäß dadurch beseitigt werden, daß zwischen Motor und dem Gehäuse für die Elektronik ein Zwischenflansch eingefügt wird. In diesem Raum wird ein Lüfter auf das Wellenende des Motors in der sonst üblichen Art und Weise angeordnet. Um Verlustabführung an den Stirnflächen des Motors und der dieser gegenüber liegenden Stirnfläche des Gehäuses zu gewährleisten, erfolgt eine Führung der Kühlluft in der Form, daß zunächst diese über den Außenmantel des Elektronikgehäuses - welches gerippt oder ungerippt ausgeführt werden kann - angesaugt wird. Dann tritt sie radial an der Stirnfläche des Gehäuses von außen nach innen bis zum Zentrum des Lüfters ein. Der Raum zwischen besagter Stirnwand und dem Lüfter ist durch eine Zwischenwand begrenzt. Durch den Lüfter wird die Strömungsrichtung umgekehrt - radial von innen nach außen. Sie strömt an der Stirnseite des Motors entlang und wird schließlich axial umgelenkt und überstreicht den Motoraußenmantel. Mit dieser Anordnung ist die thermische Entkopplung der beiden Komponenten Motor und Gehäuse gegeben. Zur Intensivierung der Wärmeabgabe an den besagten Stirnseite können diese gerippt ausgeführt werden. Diese Lösung schafft auch den Freiraum zu entscheiden, daß die leistungselektronischen Verlustquellen wahlweise eine der beiden Stirnseiten des Gehäuses als Kühlfläche nutzen können.

Der Zwischenflansch muß nicht ein gesondertes Maschinenteil sein. Vielmehr können seine Elemente in das Schildlager des Motors oder die Stirnseite des Gehäuses einbezogen werden.

Claims

1. Integriertes Aggregat bestehend aus einem Elektromotor und einem Gehäuse für die Unterbringung der Elektronikbaugruppen, welches axial auf der Lüfterseite des Motors angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der thermischen Entkopplung von Motor und Elektronik zwischen beide ein Flansch angeordnet wird, der die Funktionen radiales Ansaugen von Kühlluft, Umkehrung der Strömungsrichtung in die entgegengesetzte radiale Richtung und Beschleunigung der Kühlluft durch einen Lüfterrad gewährleistet.

2. Integriertes Aggregat nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaug- und der Ausblasraum im Zwischenflansch durch eine Fläche getrennt sind.

3. Integriertes Aggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Zwischenflansches vollständig in das motorseitige Schildlager einbezogen sind.

4. Integriertes Aggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Zwischenflansches vollständig in die dem Motor zugewandte Stirnfläche des Elektronik gehäuses einbezogen sind.

5. Integriertes Aggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente des Zwischenflansches teilweise in das motorseitige Schildlager und in die dem Motor zugewandte Stirnfläche des Elektronikgehäuses einbezogen sind.