DE3743905A1

DE3743905A1 - Elektromechanische antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE3743905A1
Application number: DE19873743905
Authority: DE
Inventors: Olavi Jussila
Original assignee: Kone Corp
Current assignee: Kone Corp
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1988-07-07
Also published as: FI77754C; DE3743905C2; FI865294A; FR2608856B1; FI77754B; FR2608856A1; FI865294A0; US4831294A; CA1284519C

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Antriebsein richtung mit einem mit Bremse versehenen Wechselstrommo tor, einem mit einer Steuereinheit versehenen Frequenzwand ler, der den Motor versorgt, sowie einem Getriebe, welches eine Drehgeschwindigkeit erzeugt, die sich von der des Mo tors unterscheidet.

In Hebezeug und Hebemaschinen, wie Kranen, werden gegenwär tig Hebemotoren benutzt, die viel Platz erfordern und teuer sind. Außerdem nimmt die elektronische Ausrüstung zum Steu ern des Motors viel Raum ein und ist in eigenen Instrumen tenkästen untergebracht. Die getrennte Anordnung der Elek tronik macht es nötig, lange Kabel vorzusehen. Außerdem benötigen Hochleistungsmotoren eine ziemlich groß bemessene Bremse, die gleichfalls viel Raum einnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.

Die elektromechanische Antriebseinrichtung gemäß der Erfin dung zeichnet sich dadurch aus, daß sie einen Kühltunnel aufweist, in welchem Motor und Bremse untergebracht sind, wobei die Steuereinheit und Leistungsstufe als Halbleiter schalter des Frequenzwandlers an den Außenwänden des Tun nels angebracht sind und das Getriebe im Tunnel oder in dessen Nähe untergebracht ist. In der Antriebseinheit gemäß der Erfindung sind alle wärmeerzeugenden Bauelemente im In nern des gleichen Kühltunnels oder um denselben herum ange ordnet. Mit dem Getriebe wird die Drehgeschwindigkeit auf das benötigte Niveau herabgesetzt, so daß die Antriebsein heit einen Motor ersetzen kann, der durch die Netzfrequenz gesteuert wird. Da es der Frequenzwandler ermöglicht, ein niedriges Motordrehmoment zu benutzen, ist auch die für den Motor benötigte Bremse klein. Die Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung hat ein kleineres Volumen als ein Normalfre quenzmotor. Die Tatsache, daß der gleiche Motor innerhalb eines großen Leistungsbereichs einsetzbar ist, hat Vorteile im Hinblick auf die Wartung und Ersatzteile. Ferner sind die Kabel- und Drahtverbindungen kurz.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der elektromechani schen Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Antrieb mit einem Gebläse versehen ist, welches einen Luftstrom durch den Tunnel erzeugt, um das Getriebe, den Motor, die Bremse sowie die Steuereinheit und die Halbleiterschalter der Leistungsstufe des Frequenz wandlers zu kühlen.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der elektro mechanischen Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel mit Kühlrippen im Innern versehen ist.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der elektro mechanischen Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung zeich net sich dadurch aus, daß das Getriebe ein Untersetzungsge triebe ist, welches die Drehgeschwindigkeit des Motors her absetzt.

Noch ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der elektromechanischen Antriebseinrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Tunnel mit einem Tacho meter versehen ist, um eine Geschwindigkeitsrückkopplung zu erhalten.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Hebemotoreinheit gemäß der Erfindung;

Fig. 2 den Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 durch die erfindungsgemäße Hebemotoreinheit.

Die in Fig. 1 dargestellte Hebemotoreinheit, die für einen Kran oder dergleichen bestimmt ist, weist als Motor 1 einen Käfigankermotor auf, der mit einer Scheibenbremse 2 verse hen ist. An den Motor 1 ist ein Untersetzungsgetriebe 3 an gekoppelt, um eine niedrigere Drehgeschwindigkeit zu erzeu gen. Der Motor 1 ist in einem Kühltunnel 5 untergebracht, und die Bremse 2 ist am Motor 1 angebracht. Um die Luftzir kulation zu verbessern, wie durch Pfeile in Fig. 1 angedeu tet, ist der Kühltunnel 5 mit einem Gebläse 4 versehen. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Untersetzungsgetriebe 3 an der Öffnung des Kühltunnels 5 angeordnet. Das Getriebe ist an einem Flansch 8 angebracht, mit dem die Hebemotoreinheit an einem Kran oder dergleichen befestigt ist.

Fig. 2 zeigt die Hebemotoreinheit im Schnitt längs der Li nie A-A in Fig. 1. Zur Verbesserung des Kühlwirkungsgrades ist der Kühltunnel 5 im Innern mit Kühlrippen 7 versehen. Diese Kühlrippen können beispielsweise aus extrudiertem Aluminiumprofil bestehen. Die Kühlrippen 7 bieten eine große Kühlfläche. Der Frequenzwandler, der aus einer Lei stungsstufe und einer Steuereinheit 9 besteht, liefert dem Motor eine Frequenz, die die Netzfrequenz übersteigt, z. B. 70-300 Hz oder darüber. Die vom Motor zur Verfügung ge stellte Leistung steigt im Verhältnis mit der Frequenz. So liefert der Motor bei einer Frequenz von 300 Hz eine Lei stung, die etwa das Sechsfache der bei einer Frequenz von 50 Hz erhaltenen ausmacht. Mit dem in Fig. 1 gezeigten Un tersetzungsgetriebe 3 wird die Drehgeschwindigkeit auf einen Wert innerhalb des Bereichs von 1000-1500 U/Min. re duziert, bei dem es sich um den normalen Geschwindigkeits bereich eines Käfigankermotors handelt, der von einem Netz mit 50 Hz oder 60 Hz versorgt wird. Die Hebemotoreinheit ist folglich gegen einen netzbetriebenen Käfigankermotor austauschbar. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Steuereinheit 9 ebenso wie Transistoren 8 a-8 f der Leistungsstufe des Fre quenzwandlers an den Außenwänden des Kühltunnels 5 ange bracht, wobei sich die Steuereinheit 9 an der einen Wand befindet, während die Transistoren 8 a-8 f des Dreiphasen- Frequenzwandlers an den anderen drei Wänden untergebracht sind.

Zusätzlich zur Bremse 2 kann am Motor zur Geschwindigkeits rückkopplung auch ein Tachometer 10 angebracht sein. Wenn das Untersetzungsgetriebe 3 in der Nähe der Öffnung des Kühltunnels 5 angeordnet ist, wie Fig. 1 zeigt, befinden sich alle wärmeerzeugenden Bauelemente in der Nähe des Kühltunnels. So entsteht ein konzentriertes Kühlsystem, welches das Untersetzungsgetriebe 3, den Motor 1, die Bremse 2 ebenso wie die Leistungsstufe und die Steuerein heit 9 des Wandlers wirksam kühlt. Die Anordnung des Fre quenzwandlers macht es möglich, ein stufenloses Geschwin digkeitssteuersystem vorzusehen, welches dann auch in der gleichen Einheit mit dem Motor 1 untergebracht ist.

Claims

1. Elektromechanische Antriebseinrichtung mit einem mit Bremse (2) versehenen Wechselstrommotor (1), einem mit einer Steuereinheit (9) versehenen Frequenzwandler, der den Motor versorgt, sowie einem Getriebe (3) zum Ändern der Dreh geschwindigkeit des Motors, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsein richtung einen Kühltunnel (5) aufweist, der den Motor und die Bremse aufnimmt, und daß die Steuereinheit (9) sowie Halbleiterschalter (8 a-8 f) der Leistungsstufe des Frequenz wandlers an den Außenwänden des Tunnels angebracht sind, und daß das Getriebe (3) im Tunnel oder in der Nähe dessel ben angeordnet ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Gebläse (4) versehen ist, welches einen Luftstrom durch den Tunnel (5) erzeugt, der das Getriebe (3), den Motor (1), die Bremse (2) und die Halbleiterschalter (8 a-8 f) der Lei stungsstufe sowie die Steuereinheit (9) des Frequenzwand lers kühlt.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel (5) im Inneren mit Kühlrippen (7) versehen ist.

4. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (3) ein Untersetzungsgetriebe ist, welches eine Drehgeschwin digkeit unterhalb der des Motors (1) erzeugt.

5. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel (5) mit einem Tachometer (10) ausgestattet ist, der eine Ge schwindigkeitsrückkopplung ermöglicht.