EP1805875A1 - Schalt- und schutzeinrichtung für einen elektromotor - Google Patents

Schalt- und schutzeinrichtung für einen elektromotor

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Publication number
EP1805875A1
EP1805875A1 EP05813052A EP05813052A EP1805875A1 EP 1805875 A1 EP1805875 A1 EP 1805875A1 EP 05813052 A EP05813052 A EP 05813052A EP 05813052 A EP05813052 A EP 05813052A EP 1805875 A1 EP1805875 A1 EP 1805875A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
protective device
electronic unit
switching device
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05813052A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Petra MÖNIUS
Gerhard Starklauf
Dietrich George
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Publication of EP1805875A1 publication Critical patent/EP1805875A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with an electronics unit and a housing.
  • Switching devices consist in the simplest case of relays that control, for example, different power levels of an electric motor.
  • the relays are located either in a relay box, such as a relay box of a vehicle, or in a separate electrical assembly, which in turn is housed in a separate housing.
  • the switching device or electronics of a vehicle includes individual components such as plug contacts to the electrical system, plug contacts to the control unit, plug contacts to the engine and the vehicle ground. Since the electric motor usually already has a compact design, switching device and a necessary protective device can not be integrated into the electric motor.
  • the object of the invention is to develop an electronic unit such that, in addition to a switching device, it also comprises a protective device, which are arranged in a housing.
  • the electronic unit has at least one switching device and at least one protective device.
  • the switching device is used for controlling and / or regulating the electric motor.
  • the protective device detects binding and / or blocking of the electric motor.
  • the switching and protection devices are thus arranged in an electronics unit and a housing.
  • the electronics unit may also contain other electronic components.
  • the electronic unit has a printed circuit board on which the switching electronics and the protective circuit are arranged.
  • further electronic components can be arranged on the printed circuit board.
  • the printed circuit board preferably has connecting elements.
  • the switching device and the protection circuit are connected to each other by means of one of these connecting elements.
  • the housing is sealed against environmental influences, such as dirt or water, and has a pressure compensation element.
  • the electric motor and the electronics unit are firmly connected.
  • a connection may, for example, be a cable element, such as a motor cable.
  • the electric motor is preferably designed as a DC motor, in particular electronically commutated DC motor.
  • the electric motor is provided as a radiator fan motor for installation in a motor vehicle.
  • the integrated switching and protective device protects the electric motor against overload as well as thermal damage or even destruction. Furthermore, the number of interfaces is reduced, since now there is only one interface between the electric motor and the electronics unit. In addition, the assembly effort is reduced because no longer electronics unit and separate protection device are to be mounted, but only one electronic unit.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an electronic unit according to the state of
  • Fig. 2 is a schematic representation of an electronic unit with integrated
  • Fig. 3 shows an electric motor according to the invention with electronics unit.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an electronic unit 3 according to the prior art.
  • the electric motor 1 is connected by means of plug 4 with the electronic unit 3, which has the switching device 2.
  • the control of the switching device or electronics 2 via a control signal, which is supplied via the input 5 of the switching device 2.
  • the switching electronics 2 is supplied with the necessary voltage.
  • the ground terminal 7 is shown, with which the electric motor 1 is connected via the plug 4.
  • the electronic unit 3 has no integrated protection circuit.
  • the switching device 2 shows a schematic representation of an electronic unit 3 with integrated switching device 2 and protective device 12.
  • the switching device 2 is used for switching the electric motor 1.
  • the protective device 12 detects binding and / or blocking of the electric motor 1.
  • the switching device 2 and the protective circuit 12 are thus arranged in an electronics unit 3.
  • the electric motor 1 is connected via the connecting element 9 with the electronic unit 3.
  • the control of the switching device 2 via the control signal 5. Via the terminal 6, the switching device 2 is supplied with the necessary voltage. Furthermore, the ground terminal 7 is shown.
  • FIG. 3 shows an electric motor 1 according to the invention with the electronic unit 3.
  • the electronic unit is arranged in the housing 8.
  • the switching and protective devices 2, 12, not shown separately, are thus arranged in an electronic unit 3 and a housing 8.
  • the housing 8 is sealed against environmental influences, such as dirt or water, and has a pressure compensation element, not shown.
  • the electronic components power connector 10 and signal connector 11 are shown.
  • the electric motor 1 and the electronic unit 3 are fixedly connected to each other by means of a connecting element 9, in particular a cable element.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (1) mit einer Elektronikeinheit (3) und einem Gehäuse (8), wobei die Elektronikeinheit (3) zumindest eine Schalteinrichtung (2) und zumindest eine Schutzeinrichtung (12) aufweist.

Description

Schalt- und Schutzeinrichtung für einen Elektromotor
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Elektronikeinheit und einem Gehäuse.
Derartige Elektronikeinheiten weisen u. a. Schalteinrichtungen auf. Schalteinrichtungen bzw. Schaltelektroniken bestehen im einfachsten Fall aus Relais, die beispielsweise verschiedene Leistungsstufen eines Elektromotors steuern. Die Relais befinden sich entweder in einer Relaisbox, beispielsweise einer Relaisbox eines Fahrzeuges, oder in einer separaten elektrischen Baugruppe, die wiederum in einem separaten Gehäuse untergebracht ist.
Die Schalteinrichtung bzw. -elektronik eines Fahrzeugs beispielsweise umfasst einzelne Komponenten wie Steckkontakte zum Bordnetz, Steckkontakte zur Steuerungseinheit, Steckkontakte zum Motor und zur Fahrzeugmasse. Da der Elektromotor meist bereits eine kompakte Bauweise aufweist, können Schalteinrichtung sowie eine notwendige Schutzeinrichtung nicht in den Elektromotor integriert werden.
Nachteile derartiger Anordnungen sind somit eine fehlende Schutzeinrichtung gegen Schwergängigkeit und/oder Blockierung des Elektromotors und eine aufwändige Verkabelung mit unter Umständen langen Kabelverbindungen und mehreren Verbindungselementen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektronikeinheit derart weiterzubilden, dass sie neben einer Schalteinrichtung auch eine Schutzeinrichtung umfasst, die in einem Gehäuse angeordnet sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Elektronikeinheit weist zumindest eine Schalteinrichtung und zumindest eine Schutzeinrichtung auf. Die Schalteinrichtung dient zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors. Die Schutzeinrichtung detektiert Schwergängigkeit und/oder Blockierung des Elektromotors. Die Schalt- und Schutzeinrichtungen sind somit in einer Elektronikeinheit und einem Gehäuse angeordnet. Die Elektronikeinheit kann aber noch weitere elektronische Bauelemente enthalten.
Vorteilhafterweise weist die Elektronikeinheit eine Leiterplatte auf, auf der die Schaltelektronik und die Schutzschaltung angeordnet sind. Auf der Leiterplatte können selbstverständlich noch weitere elektronische Bauelemente angeordnet sein.
Die Leiterplatte weist vorzugsweise Verbindungselemente auf. Dabei sind die Schalteinrichtung und die Schutzschaltung mittels eines dieser Verbindungselemente miteinander verbunden.
Das Gehäuse ist gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Schmutz oder Wasser, abgedichtet und weist ein Druckausgleichselement auf.
Vorteilhafterweise sind der Elektromotor und die Elektronikeinheit fest miteinander verbunden. Solch eine Verbindung kann beispielsweise ein Kabelelement, wie ein Motorkabel, sein. Der Elektromotor ist vorzugsweise als Gleichstrommotor, insbesondere elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, ausgebildet.
Insbesondere ist der Elektromotor als Kühlerlüftermotor für den Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen.
Durch die integrierte Schalt- und Schutzeinrichtung wird der Elektromotor gegen Überlastung sowie thermische Schädigung oder gar Zerstörung geschützt. Ferner reduziert sich die Anzahl der Schnittstellen, da nunmehr nur noch eine Schnittstelle zwischen Elektromotor und Elektronikeinheit besteht. Außerdem wird der Montageaufwand reduziert, da nicht mehr Elektronikeinheit und separate Schutzeinrichtung zu montieren sind, sondern nur noch eine Elektronikeinheit.
- A -
In der nachfolgenden Beschreibung werden die Merkmale und Einzelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Elektronikeinheit gemäß Stand der
Technik;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Elektronikeinheit mit integrierter
Schalt- und Schutzeinrichtung;
Fig. 3 eine erfindungsgemäßen Elektromotor mit Elektronikeinheit.
Zur besseren Verständlichkeit der Beschreibung werden für gleiche Elemente in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektronikeinheit 3 gemäß Stand der Technik. Der Elektromotor 1 ist mittels Stecker 4 mit der Elektronikeinheit 3, die die Schalteinrichtung 2 aufweist, verbunden. Die Steuerung der Schalteinrichtung bzw. -elektronik 2 erfolgt über ein Steuerungssignal, das über den Eingang 5 der Schalteinrichtung 2 zugeführt wird. Über den Anschluss 6 wird die Schaltelektronik 2 mit der notwendigen Spannung versorgt. Weiterhin ist der Masseanschluss 7 dargestellt, mit dem der Elektromotor 1 über die Stecker 4 verbunden ist. Die Elektronikeinheit 3 weist keine integrierte Schutzschaltung auf.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektronikeinheit 3 mit integrierter Schalteinrichtung 2 und Schutzeinrichtung 12. Die Schalteinrichtung 2 dient zur Schaltung des Elektromotors 1. Die Schutzeinrichtung 12 detektiert Schwergängigkeit und/oder Blockierung des Elektromotors 1. Die Schalteinrichtung 2 und die Schutzschaltung 12 sind somit in einer Elektronikeinheit 3 angeordnet. Der Elektromotor 1 ist über das Anschlusselement 9 mit der Elektronikeinheit 3 verbunden. Die Steuerung der Schalteinrichtung 2 erfolgt über das Steuerungssignal 5. Über den Anschluss 6 wird die Schalteinrichtung 2 mit der notwendigen Spannung versorgt. Weiterhin ist der Masseanschluss 7 dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromotor 1 mit der Elektronikeinheit 3. Die Elektronikeinheit ist im Gehäuse 8 angeordnet. Die nicht separat dargestellten Schalt- und Schutzeinrichtungen 2, 12 sind somit in einer Elektronikeinheit 3 und einem Gehäuse 8 angeordnet. Das Gehäuse 8 ist gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Schmutz oder Wasser, abgedichtet und weist ein nicht dargestelltes Druckausgleichselement auf. Weiterhin sind die elektronischen Bauelemente Power- Stecker 10 und Signal-Stecker 11 gezeigt. Der Elektromotor 1 und die Elektronikeinheit 3 sind fest mittels eines Anschlusselementes 9, insbesondere eines Kabelelementes, miteinander verbunden. Bezugszeichenliste
1 Elektromotor
2 Schalteinrichtung
3 Elektronikeinheit
4 Stecker
5 Steuerungssignal
6 Anschluss Betriebsspannung
7 Anschluss Masse
8 Gehäuse
9 Anschlusselement
10 Power-Stecker
11 Signal-Stecker
12 Schutzeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotor (1) mit einer Elektronikeinheit (3) und einem Gehäuse (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (3) zumindest eine Schalteinrichtung (2) und zumindest eine Schutzeinrichtung (12) aufweist.
2. Elektromotor (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (2) und die Schutzeinrichtung (12) auf einer Leiterplatte angeordnet sind.
3. Elektromotor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte Verbindungselemente aufweist.
4. Elektromotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (2) und die Schutzeinrichtung (12) mittels eines Verbindungselementes miteinander verbunden sind.
5. Elektromotor (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) zumindest ein Druckausgleichselement aufweist.
6. Elektromotor (1) nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) zumindest ein Abdichtungselement aufweist.
7. Elektromotor (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) und die Elektronikeinheit (3) fest miteinander verbunden sind.
8. Elektromotor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) als Gleichstrommotor ausgebildet ist.
9. Elektromotor (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) als Kühlerlüftermotor für den Einbau in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
EP05813052A 2004-10-29 2005-10-26 Schalt- und schutzeinrichtung für einen elektromotor Withdrawn EP1805875A1 (de)

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EP1805875A1 true EP1805875A1 (de) 2007-07-11

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EP05813052A Withdrawn EP1805875A1 (de) 2004-10-29 2005-10-26 Schalt- und schutzeinrichtung für einen elektromotor

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DE (1) DE112005002159A5 (de)
WO (1) WO2006045291A1 (de)

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