DE202008000225U1

DE202008000225U1 - electric motor

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Publication number: DE202008000225U1
Application number: DE202008000225U
Authority: DE
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-07
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2018-01-08

Abstract

Elektromotor, insbesondere Innenläufermotor für die Be- und Entlüftung von gewerblich genutzten Räumen mit teilweise aggressiver Atmosphäre wie Tierstallungen, Gebäuden für die chemische Industrie und der Lebensmittelindustrie, mit einem Stator enthaltend mindestens eine Statorwicklung zur Erzeugung eines Statorfeldes, mit einem in Wechselwirkung mit dem Statorfeld stehenden Rotor, mit einer Antriebswelle und mit einem B-seitigen Lagerschild, dem Bauteile eines Frequenzumrichters zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter (5) in einem topfförmigen Umrichtergehäuse (4) angeordnet ist, das koaxial zu einem den Rotor (13) und den Stator (11) umgebenden Gehäuse (2) verläuft und das mit einer Randfläche (16) kraftschlüssig mit dem B-seitigen Lagerschild (8) verbunden ist.Electric motor, in particular internal rotor motor for the Ventilation of commercial premises with partly aggressive atmosphere like animal stables, buildings for the chemical Industry and the food industry, containing a stator at least one stator winding for generating a stator field, with a rotor interacting with the stator field, with a drive shaft and with a B-side end shield, the Components of a frequency converter are assigned, characterized that the frequency converter (5) in a pot-shaped converter housing (4) arranged coaxially with a rotor (13) and the stator (11) surrounding housing (2) runs and with a border area (16) non-positively is connected to the B-side end shield (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere Innenläufermotor für die Be- und Entlüftung von gewerblich genutzten Räumen mit teilweise aggressiver Atmosphäre wie Tierstallungen, Gebäuden für die chemische Industrie und der Lebensmittelindustrie, mit einem Stator enthaltend mindestens eine Statorwicklung zur Erzeugung eines Statorfeldes, mit einem in Wechselwirkung mit dem Statorfeld stehenden Rotor, mit einer Antriebswelle und mit einem B-seitigen Lagerschild, dem Bauteile eines Frequenzumrichters zugeordnet sind.The The invention relates to an electric motor, in particular an internal rotor motor for the Ventilation of commercial premises with partly aggressive atmosphere like animal stables, buildings for the chemical Industry and the food industry, containing a stator at least one stator winding for generating a stator field, with a rotor interacting with the stator field, with a drive shaft and a B-side end shield, the components of a Frequency converter are assigned.

Aus der DE 10 2004 031 399 B4 ist ein Elektromotor mit einem Gehäuse bekannt, in dem ein Stator, ein Rotor und teilweise eine Antriebswelle angeordnet sind. Ferner ist innerhalb des Gehäuses des Elektromotors ein Frequenzumrichter integriert angeordnet. Der Frequenzumrichter ist auf einer dem Stator bzw. Rotor zugewandten Seite eines topfförmigen B-seitigen Lagerschildes angeordnet, wobei Bauteile des Frequenzumrichters, wie beispielsweise Kondensatoren, in Ausnehmungen des Bodens des B-seitigen Lagerschildes eingesteckt angeordnet sein können. Da der Frequenzumrichter in das Motorgehäuse integriert angeordnet ist, ist eine getrennte Zerlegung von Motor einerseits und Frequenzumrichter andererseits nur schwierig und mit großem Aufwand möglich.From the DE 10 2004 031 399 B4 For example, an electric motor with a housing is known, in which a stator, a rotor and partially a drive shaft are arranged. Furthermore, a frequency converter is integrated within the housing of the electric motor. The frequency converter is arranged on a side facing the stator or rotor of a cup-shaped B-side end shield, wherein components of the frequency converter, such as capacitors, can be inserted plugged into recesses of the bottom of the B-side end shield. Since the frequency converter is arranged integrated in the motor housing, a separate disassembly of the motor on the one hand and frequency converter on the other hand is difficult and possible with great effort.

Aus der EP 1 523 087 A1 ist ein Elektromotor mit einem Stator, einem Rotor und einer Steuerelektronik bekannt. Der Stator und der Rotor sind in einem Motorgehäuse und die Steuerelektronik in einem Elektronikgehäuse untergebracht. Der bekannte Elektromotor ist als Außenläufermotor ausgebildet. Er weist relativ wenig Bauteile auf und ermöglicht die Montierung eines Lüfters von außen, so dass diese Bauform im Allgemeinen für die Stallentlüftung eingesetzt wird. Nachteilig an dem Elektromotor ist jedoch, dass es zu Problemen hinsichtlich der Dichtigkeit kommt, was die Lebensdauer des Motors beeinträchtigt.From the EP 1 523 087 A1 is an electric motor with a stator, a rotor and control electronics known. The stator and the rotor are housed in a motor housing and the control electronics in an electronics housing. The known electric motor is designed as an external rotor motor. It has relatively few components and allows the mounting of a fan from the outside, so that this design is generally used for the stable ventilation. A disadvantage of the electric motor, however, is that there are problems in terms of tightness, which affects the life of the engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektromotor derart weiterzubilden, dass ein zuverlässiger und wartungsarmer Einsatz desselben in schmutz- oder feuchtigkeitsbehafteter Umgebung gewährleistet ist.task the present invention is to develop an electric motor in such a way that a reliable one and low-maintenance use of the same in dirt or moisture Environment guaranteed is.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzumrichter in einem topfförmigen Umrichtergehäuse angeordnet ist, das koaxial zu einem den Rotor und den Stator umgebenden Gehäuse verläuft und das mit einer Randfläche kraftschlüssig mit dem B-seitigen Lagerschild verbunden ist.to solution This object is the invention in conjunction with the preamble of the protection claim 1, characterized in that the frequency converter in a cup-shaped inverter housing arranged coaxially with a surrounding the rotor and the stator casing runs and that with a border area force fit connected to the B-side end shield.

Nach der Erfindung ist ein Frequenzumrichter innerhalb eines topfförmigen Umrichtergehäuses angeordnet, das an z.B. kreisringförmigen Randflächen mit einem B-seitigen Lagerschild eines Elektromotors verbunden ist. Hierdurch wird ein robuster Elektromotor geschaffen, wobei der Frequenzumrichter in einem gesonderten Gehäuse hermetisch von der Umgebung abgeschlossen ist. Der Frequenzumrichter befindet sich in einem Raum zwischen dem B-seitigen Lagerschild und dem topfförmigen Umrichtergehäuse. Die Erfindung ermöglicht eine relativ hohe Schutzart z.B. nach IP 56. Insbesondere in relativ feuchten Umgebungen, wie beispielsweise in Ställen, die außerdem noch ammoniakhaltige Luft enthalten, können Korrosionsschäden an dem Elektromotor vermindert werden. Vorzugsweise ist der Elektromotor als Innenläufermotor ausgebildet, so dass hierdurch bereits eine relativ hohe Schutzart gewährleistet ist.To According to the invention, a frequency converter is arranged within a cup-shaped converter housing, that at e.g. annular edge surfaces is connected to a B-side end shield of an electric motor. As a result, a robust electric motor is created, wherein the frequency converter in a separate housing hermetically sealed from the environment. The frequency converter is located in a space between the B-side end shield and the pot-shaped converter housing. The Invention allows a relatively high degree of protection, e.g. according to IP 56. Especially in relative humid environments, such as in stables, in addition to that contain ammonia-containing air, can cause corrosion damage to the Electric motor can be reduced. Preferably, the electric motor as an internal rotor motor trained, so that thereby already a relatively high degree of protection guaranteed is.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das topfförmige Umrichtergehäuse innenseitig Montageflächen zur Aufnahme von Wärme erzeugenden Leistungshalbleitern und/oder Halbleitermodulen auf. Diese Montageflächen befinden sich insbesondere an einer Innenseite der Mantelfläche des Umrichtergehäuses. Es können vorteilhaft Filterkombinationen integriert werden, die einen einfachen elektrischen Anschluss sowie die Einhaltung einschlägiger EMV-Normen erfüllen.To a development of the invention, the cup-shaped converter housing inside mounting surfaces for Absorption of heat generating power semiconductors and / or semiconductor modules. These mounting surfaces are located in particular on an inner side of the lateral surface of the converter housing. It can advantageous filter combinations are integrated, which provide a simple electrical Connection and compliance with relevant EMC standards.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Umrichtergehäuse mindestens eine Kammer auf, in der Wärme erzeugende passive Bauelemente luftdicht vergossen angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich die Kammern an einer Innenseite der Mantelfläche des Umrichtergehäuses. Hierdurch können in Umfangsrichtung verteilt mehrere Kammern angeordnet sein.To a development of the invention, the inverter housing at least a chamber on, in the heat generating passive components are arranged sealed air-tight. Preferably, the chambers are located on an inner side of the lateral surface of the Inverter case. This allows distributed in the circumferential direction can be arranged several chambers.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Frequenzumrichter Filterbauelemente auf, so dass hochfrequente Netzrückwirkungen im Frequenzbereich zwischen 30 MHz und 300 MHz bzw. und/oder zur Verringerung von Harmonischen des aufgenommen Netzstromes unterdrückt werden können.To a development of the invention, the frequency converter filter components on, so that high-frequency network feedback in the frequency range between 30 MHz and 300 MHz and / or for Reduction of harmonics of the absorbed mains current can be suppressed can.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt eine Zuführung von elektrischen Leitungen an das Umrichtergehäuse mittels Kabelverschraubungen, die luftdicht abgedichtet sind. Vorteilhaft kann hierdurch eine relativ hohe Schutzart bezüglich verschmutzter und/oder feuchter Umgebung eingehalten werden.To a development of the invention, a supply of electrical cables to the converter housing by means of cable glands, which are sealed airtight. This can advantageously be a relatively high degree of protection with regard to contaminated and / or humid environment.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Filterbauelemente des Frequenzumrichters derart dimensioniert, dass ein Erdableitstrom kleiner als 3,5 mA beträgt. Vorteilhaft ist hierdurch nur ein einziger Schutzleiter erforderlich, der den gleichen Querschnitt aufweist wie die Phasen- und Neutralleiterleitungen.According to a development of the invention, the filter components of the frequency converter are dimensioned such that a Erdableitstrom is less than 3.5 mA. This is advantageous only a einzi A protective conductor is required which has the same cross-section as the phase and neutral cables.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.One embodiment The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung eines Elektromotors und 1 a perspective view of an electric motor and

2 eine teilweise geschnittene Seitendarstellung des Elektromotors. 2 a partially sectioned side view of the electric motor.

Der erfindungsgemäße Elektromotor 1 ist vorzugsweise als Innenläufermotor ausgebildet und ist vorzugsweise einsetzbar für Antriebe an einphasigen Haushaltsnetzen in Verbindung mit einfachen Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel Lüfter, Pumpen, Fördereinrichtungen, insbesondere für die Stallentlüftung, und dergleichen. Dem Elektromotor 1 kann ein nicht dargestellter Lüfter zugeordnet sein.The electric motor according to the invention 1 is preferably designed as an internal rotor motor and is preferably used for drives on single-phase household networks in conjunction with simple machines, such as fans, pumps, conveyors, especially for the stable ventilation, and the like. The electric motor 1 An unillustrated fan can be assigned.

Ein Elektromotor 1 weist zum einen ein mantelförmiges Gehäuse 2 auf, in dem ein Aktivteil 3 des Elektromotors 1 angeordnet ist, sowie zum anderen ein Frequenzumrichtergehäuse 4 auf, in dem im Wesentlichen stromrichterrelevante Bauelemente eines Frequenzumrichters 5 angeordnet sind. Das mantelförmige Gehäuse 2 des Elektromotors 1 ist auf der einen Seite mittels eines A-Lagerschildes 7 und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem B-Lagerschild 8 abgedeckt. Zu diesem Zweck sind die Lageschilde 7, 8 in ringförmige Nuten 9 des mantelförmigen Gehäuses 2 abgedichtet gelagert, wobei die Lagerschilde 7, 8 mittels einer Verschraubung 10 fest mit dem mantelförmigen Gehäuse 2 verbunden sind.An electric motor 1 has on the one hand a jacket-shaped housing 2 in which an active part 3 of the electric motor 1 is arranged, and on the other a frequency converter housing 4 on, in the substantially converter-relevant components of a frequency converter 5 are arranged. The jacket-shaped housing 2 of the electric motor 1 is on the one hand by means of an A-end shield 7 and on the opposite side with a B-end shield 8th covered. For this purpose, the Lageschilde 7 . 8th in annular grooves 9 of the jacket-shaped housing 2 stored sealed, with the end shields 7 . 8th by means of a screw connection 10 firmly with the shell-shaped housing 2 are connected.

Das innerhalb des mantelförmigen Gehäuses 2 angeordnete Aktivteil 3 umfasst zum einen einen Stator 11 mit Statorwicklungen 12 zur Erzeugung eines Statorfeldes sowie einen Rotor 13. In zentraler Lage erstreckt sich eine Antriebswelle 14, die durch eine Bohrung des A-Lagerschildes 7 zentriert angeordnet ist.The inside of the shell-shaped housing 2 arranged active part 3 on the one hand comprises a stator 11 with stator windings 12 for generating a stator field and a rotor 13 , In central position extends a drive shaft 14 passing through a hole in the A-end shield 7 is arranged centered.

Auf einer dem Aktivteil 3 abgewandten Seite des B-Lagerschildes 8 weist dasselbe eine ringförmige Aufnahme nut 15 zur Anlage eines freien Randes 16 des topfförmig ausgebildeten Frequenzumrichtergehäuses 4 auf.On one of the active part 3 opposite side of the B-end shield 8th has the same an annular recording groove 15 to create a free edge 16 the cup-shaped frequency converter housing 4 on.

Das topfförmige Frequenzumrichtergehäuse 4 weist an einer Innenseite einer Mantelfläche desselben Montageflächen zur Aufnahme von Wärme erzeugenden Leistungshalbleitern und/oder Halbleitermodulen auf. Die Kammern erstrecken sich in Umfangsrichtung verteilt und sind über nicht dargestellte Trennwände voneinander getrennt. Diese Trennwände ragen von der Innenseite der Mantelfläche des Frequenzumrichtergehäuses 4 radial ab. In diesen Kammern können beispielsweise Wärme erzeugende passive Bauelemente luftdicht vergossen angeordnet sein. Ferner können Filterbauelemente in diesen Kammern angeordnet sein, die zur Unterdrückung hochfrequenter Netzrückwirkungen in einem Frequenzbereich zwischen 30 MHz und 300 MHz und/oder zur Verringerung von Harmonischen des aufgenommenen Netzstromes dienen.The pot-shaped frequency converter housing 4 has on an inner side of a lateral surface of the same mounting surfaces for receiving heat-generating power semiconductors and / or semiconductor modules. The chambers extend in the circumferential direction and are separated by partition walls, not shown. These partitions protrude from the inside of the outer surface of the frequency converter housing 4 radially off. In these chambers, for example, heat-generating passive components can be arranged airtight sealed. Furthermore, filter components may be arranged in these chambers, which serve to suppress high-frequency network perturbations in a frequency range between 30 MHz and 300 MHz and / or to reduce harmonics of the absorbed mains current.

Ferner weist das Frequenzumrichtergehäuse 4 an einer Mantelfläche zwei Bohrungen auf zur Aufnahme von einer Steuerleitung 17 und einer Stromversorgungsleitung 18. Hierbei sind die Bohrungen jeweils durch eine Kabelverschraubung 19 luftdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet.Furthermore, the frequency converter housing 4 on a lateral surface two holes for receiving a control line 17 and a power supply line 18 , Here, the holes are each through a cable gland 19 sealed airtight to the environment.

Die Filterbauelemente des Frequenzumrichters 5 sind derart dimensioniert, dass ein Erdableitstrom kleiner als 3,5 mA ist. Hierdurch kann die Anzahl der Schutzleiter auf einen begrenzt werden, der den gleichen Querschnitt aufweist wie die Phasen- und die Neutralleiterleitung.The filter components of the frequency converter 5 are dimensioned such that an earth leakage current is less than 3.5 mA. As a result, the number of protective conductors can be limited to one having the same cross-section as the phase and the neutral conductor.

Vorzugsweise ist der Elektromotor 1 als dreiphasiger Synchronmotor ausgebildet.Preferably, the electric motor 1 designed as a three-phase synchronous motor.

Claims

Electric motor, in particular internal rotor motor for ventilation of commercial premises with partially aggressive atmosphere such as animal stables, buildings for the chemical industry and the food industry, comprising a stator at least one stator winding for generating a stator field, with a standing in interaction with the stator Rotor, having a drive shaft and a B-side end shield, to which components of a frequency converter are assigned, characterized in that the frequency converter ( 5 ) in a cup-shaped converter housing ( 4 ) arranged coaxially with a rotor ( 13 ) and the stator ( 11 ) surrounding housing ( 2 ) and that with an edge surface ( 16 ) non-positively with the B-side end shield ( 8th ) connected is.

Electric motor according to claim 1, characterized in that the converter housing ( 4 ) has on the inside mounting surfaces for receiving heat-generating line semiconductors and / or semiconductor modules.

Electric motor according to claim 1 or 2, characterized in that the converter housing ( 4 ) has at least one chamber, are arranged in the heat-generating passive components sealed air-tight.

Electric motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency converter ( 5 ) Filter components has to suppress high-frequency network perturbations in the frequency range between 30 MHz and 300 MHz and / or to reduce harmonics of the recorded mains current.

Electric motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the edge surface ( 16 ) of the frequency converter housing ( 4 ) in an annular receiving groove ( 15 ) of the B-side end shield ( 8th ) is mounted sealingly.

Electric motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frequency converter housing ( 4 ) a bore for receiving a control line ( 17 ) and / or a power supply line ( 18 ), wherein the at least one bore by means of a cable gland ( 19 ) is hermetically sealed.

Electric motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the filter components of the frequency converter ( 5 ) are dimensioned such that an earth leakage current is less than 3.5 mA.

Electric motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electric motor ( 2 ) is designed as a three-phase synchronous motor.