EP2577850A2 - Elektrische antriebsanordnung - Google Patents

Elektrische antriebsanordnung

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Publication number
EP2577850A2
EP2577850A2 EP11723281.9A EP11723281A EP2577850A2 EP 2577850 A2 EP2577850 A2 EP 2577850A2 EP 11723281 A EP11723281 A EP 11723281A EP 2577850 A2 EP2577850 A2 EP 2577850A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
panel
drive arrangement
arrangement according
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Withdrawn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
EP11723281.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Wibben
Norbert KÖTTING
Karl Stermann
Fabio Bertolotti
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.)
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
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 SSB Wind Systems GmbH and Co KG filed Critical SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Publication of EP2577850A2 publication Critical patent/EP2577850A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10Initiators therefor
    • F42B3/103Mounting initiator heads in initiators; Sealing-plugs
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1823Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • H02K7/1838Generators mounted in a nacelle or similar structure of a horizontal axis wind turbine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to an electric drive assembly with an electric motor which is arranged in a motor housing, arranged on an end face of the motor housing and a fan fan assembly by means of which a heat loss of the electric motor laxative cooling air flow can be generated, electronic components, by means of which the electric motor controllable or is controllable, and at least one electronic components receiving, sitting on the motor housing, box-shaped engine panel.
  • the invention further relates to a cooling device for a drive assembly and an electric Blattwinkelverstell- drive with a drive assembly.
  • Modern wind turbines comprise rotor blades rotatably mounted on a rotor, wherein a An ⁇ strömwinkel of the wind can be varied by an individual change ⁇ tion of the blade angle relative to each rotor blade.
  • An associated Blattwinkelverstellantrieb (pitch drive) is usually located near or directly on the bearing of the rotor blade to be adjusted or in the rotor itself and includes a Elektromo ⁇ tor with mechanical adjustment elements for each rotor blade.
  • the motor associated with electronic components carried out with de ⁇ NEN a control and / or regulation of the motor, in particular an angle-oriented control and / or regulating the motor shaft.
  • motor panel In a box-shaped housing or switch box, which is referred to here as a motor panel or box-shaped motor panel, the motor panel is usually mounted directly on the motor housing, either placed on the lateral surface of the Motorgeotrou ⁇ ses (axial arrangement) or attached to an end face of the motor housing (radial arrangement).
  • the axial arrangement of the engine panel has the advantage that it is simpler in terms of mechanical construction, ensures more even and faster air flow, does not compromise on overall length and simpler attachment to the engine.
  • Motor and Motor panel Benö ⁇ term when operating a cooling device to dissipate the resulting heat during operation.
  • a fan assembly is usually used for the engine, which is arranged either on an end face of the motor housing or transversely thereto.
  • the invention is preferably based on the frontal arrangement of the fan and the axial arrangement of the engine panel on Mo ⁇ gate, as this construction ensures optimal and effective management of the cooling air flow.
  • the cooling air flow can be guided along the entire motor surface, without the need for elaborate deflection elements.
  • the electronic components arranged in the motor panel are cooled by cooling elements or separate fans, which are combined either directly or indirectly with the engine ventilation.
  • DE 196 18 996 AI shows an electric machine with egg ⁇ nem frontally arranged fan blower and arranged on the machine housing seated terminal box, are housed in the electronic components.
  • the terminal box has an opening in the direction of the fan blower.
  • a partial air flow of the blower is by means of a via the
  • the terminal box is firmly connected to the machine housing.
  • DE 197 03 655 C2 shows an electric drive with egg ⁇ nem engine and arranged on the motor circumference in the axial direction power electronics. At a front side of the engine, a fan is provided, wherein a partial air flow of the
  • Fan current is passed in an annular space between the motor housing and egg ⁇ nem outer housing jacket.
  • the EP 1 511 156 A2 shows an optimized cooling air supply for an electric motor with a mounted on the motor outer wall box for the power electronics and attached to the front of the motor fan.
  • the pointing in the direction of the motor bearing surface of the box has on a partial surface cooling fins for the power electronics with an opening in the box floor in the direction of the motor housing.
  • an annularly mounted fan duct is provided, are provided in the devices for distributing the cooling air of the fan to the power electronics, which direct the cooling air flow in the field of power electronics.
  • the US 5,763,969 A shows an electric motor with attached power electronics and arranged on the front side of the motor fan assembly.
  • the power electronics are arranged in a box which is open at its supplied to the motor housing ⁇ facing the ground and is provided there with cooling fins which ensure a thermal separation between the motor housing and Leis ⁇ consumer electronics. Between the ribs flows a part of the fan current of the motor fan.
  • cooling devices for the engines are disadvantageous because they - due to the limited space in the rotor hub wind energy system ⁇ - no optimal heat dissipation of the engine and the engine-mounted motor panel ensure with its arranged there electronic components.
  • an axially extending intermediate part is provided, which is fixed di ⁇ rectly on the motor housing and is thermally insulated on the Mo ⁇ gate panel side facing.
  • the motor panel projects laterally beyond the intermediate part. Only at the engine-facing Kochrag Type of the engine panel a cooling fins formed by cooling fins is provided, which is in close thermal contact with the power electronics and is thermally isolated from the motor panel by a thermal barrier.
  • the invention has the object niezu ⁇ form an object of the type mentioned that multiple electronic components can be cooled with a ge ⁇ ringeren manufacturing effort.
  • Preference ⁇ way there is also the need to solve the motor panel easily and easily from the motor housing and replace with regard to the preferred use of the aforementioned object.
  • the electric drive assembly comprises an electric motor, which is arranged in a motor housing, arranged on a front side of the motor housing and a fan having fan assembly by means of which a heat loss of the electric motor laxative cooling air flow can be generated, electronic components, by means of which the electric motor controllable and / or is controllable, and at least one the electronic components receiving, sitting on the Mo ⁇ gate housing, box-shaped motor panel, wherein by means of the motor panel during operation of the electronic building ⁇ elements resulting heat to a heat-conducting contact with the motor panel heat sink is deliverable.
  • the release of heat occurring during operation of the electronic components to the heat sink thus takes place with the interposition of the motor panel, so that no direct contact of the components to be cooled with the heat sink is required.
  • the manufacturing cost of providing holes, for the sealing of the same and for the provision of a thermal barrier can thus be avoided or at least reduced.
  • At least one additional cooling ⁇ body for at least one of the components, if the at least one component rela ⁇ tively emits a lot of heat.
  • the at least one component communicating with the at least one additional heat sink preferably directly or indirectly in heat-conducting contact, wherein the at least protrudes an additional heat sink, for example, from the engine or located outside panel or on an outer wall of the ⁇ same. Nevertheless, the production cost is wei ⁇ terhin reduced, as are provided for the other components no holes in the motor panel and sealed.
  • the at least one additional heat sink can include, for example, cooling fins or be formed by them.
  • the dissipation from occurring during operation of the pre see ⁇ nen in the motor-panel electronic components heat to the heat sink preferably takes place via convection, preferably exclusively by convection.
  • a transmission of vibrations connected with the cooling air flow in the case of direct cooling of the electronic components can thus be avoided or at least reduced.
  • the heat sink is preferably solid ver ⁇ connected to the motor housing.
  • the motor panel is detachably attached to the cooling ⁇ body.
  • the motor panel is removably connected by Zvi ⁇ rule circuit of the heat sink to the motor housing.
  • the cooling of the motor panel and thus the dissipation of during operation of the electronic components on Heat passing through thus takes place by heat-conducting contact of the motor panel with the fixed to the motor housing verbunde ⁇ nen heat sink, which is preferably cooled by the provided by the provided on the front side of the motor housing fan ⁇ fenen cooling air flow.
  • the cooling ⁇ air flow cools the motor housing, which cools the heat sink, so ⁇ that the heat sink is in particular indirectly cooled by the cooling air flow. Since the motor panel can preferably be separated from the heat sink and thus in particular also from the motor housing, a simple replacement of the motor panel is also possible.
  • the proposed indirect cooling mode of the engine panel in conjunction with its mounting on the engine housing not only provides optimal heat protection, but also reduces the transmission of engine vibrations to the arranged in the engine panel electronic components.
  • the engine panel is therefore thermally coupled to the motor housing and optimally stored gleichzei ⁇ tig.
  • the invention therefore provides a optima ⁇ le combination of heat and vibration protection for the electrical drive arrangement.
  • opening of the engine panel at the installation location is no longer required by the detachable connection between the engine panel and the heat sink.
  • the engine panel is in front ⁇ preferably from the motor housing and detachable the heat sink without the engine panel to be opened.
  • devices for opening the engine panel are no longer required. This allows a space-saving arrangement and ei ⁇ ne production technology simple assembly of the electronic components within the engine panel. It can thus tig closed, whereby the penetration of moisture and dirt is largely prevented.
  • the engine panels of the heat sink remains at the place for engine ⁇ housing. If a defect or a malfunction is reported by a central monitoring station, the motor panel can be easily replaced. The risk of interchange of internal and external wiring of the motor panel during the replacement is reduced. This is particularly in view of the Hin ⁇ limited space at the installation of the on ⁇ drive assembly in a rotor hub of a wind turbine is important.
  • the heat sink is permanently connected to the Motorge ⁇ housing.
  • the heat sink is rigidly connected to the motor housing.
  • the heat sink is non-positively and / or positively and / or materially connected to the motor housing.
  • thedekör ⁇ is integrally formed with the motor housing.
  • the heat sink material forms a unit with the motor housing, or with a externa ⁇ ßeren housing wall of the motor housing.
  • the heat sink preferably has a motor panel facing ⁇ te support surface and is about this with the motor panel in heat-conducting contact.
  • the bearing surface of the heat sink is preferably flat.
  • the engine panel has be ⁇ vorzugt on a surface facing the heat sink support surface which is in particular with the bearing surface of the heat sink in heat-conductive contact ⁇ .
  • the support surface of the motor panel is preferably flat.
  • the on ⁇ position surface of the engine panel forms a bottom surface of the engine panel or part of it.
  • the bottom of the engine panel is formed in particular closed.
  • the motor panel consists wholly or partly of a thermally conductive material.
  • the motor panel is made of a thermally conductive material at least in the region of its support surface.
  • the bottom of the motor panel preferably at least in the region of its Aufla ⁇ ge Formation, made of a thermally conductive material.
  • the frontally arranged fan assembly is advantageously independently or separately operated by the engine. This ensures that a continuous cooling air flow can be maintained at the housing even at lower engine speeds.
  • the fan assembly and / or the motor are advantageously detachable from the motor housing. This facilitates the assembly and disassembly of the drive assembly.
  • the cooling or cooling device for the drive assembly is thus independent of the engine used.
  • the motor housing is advantageously detachably connected at its one (first) end face to the fan arrangement.
  • the motor housing is preferably connected to egg ⁇ nem motor flange of the engine, wherein the connection between the motor housing and the motor flange is in particular solvable.
  • the mechanical connection Zvi ⁇ rule the motor and the motor housing and / or the mechanical support of the motor to the motor housing preferably takes place only by the connection of the motor flange to the motor housing, so that a Transmission of vibrations occurring during engine operation can be reduced to the arranged in the motor panel electronic components. Such vibrations occur, for example, upon actuation and / or release of a brake device for the motor shaft.
  • the motor flange is preferably a radial motor flange.
  • the electric motor in particular comprises a motor shaft rotatable about a rotation axis, which is preferably rotatably mounted on or in the motor ⁇ flange about the rotation axis. Furthermore, the electric motor has a stator, which is preferably fixedly connected to the motor flange, and a rotor, which is preferably rotatable about the axis of rotation and in particular comprises the motor shaft. Preferably, the electric motor has a La ⁇ shield on or in which the motor shaft is rotatably mounted in the axial Ab ⁇ to the motor flange about the axis of rotation. The end shield is preferably fixedly connected to the stator verbun ⁇ , up to the bearing plate extending in particular in the axial direction of the motor flange.
  • the rotor, stator and the bearing plate are not in direct mechanical contact with the motor housing so that the over ⁇ transmission of vibrations from the engine can be reduced to the motor housing.
  • the electric motor is thus supported by the motor flange thus only one side of the Motorge ⁇ housing and / or suspended.
  • the axis of rotation of the motor shaft defines in particular the axia ⁇ le direction.
  • the radial direction extends in particular senk ⁇ right to the axial direction.
  • the motor housing preferably has an excellent longitudinal ⁇ direction extending especially in the axial direction or these defined.
  • the motor housing is designed as or substantially as a rotational body.
  • the motor housing is hollow cylindrical or substantially hollow cylindrical.
  • annular space surrounding the electric motor is provided in the motor housing, through which the cooling air flow can flow.
  • the annular space is preferably closed or essentially closed, in particular with regard to its radially inner and / or radially outer circumferential surface.
  • air outlet openings are provided in the motor housing, in particular in the region of the motor flange.
  • the motor housing comprises at least one wall surrounding the electric motor in the radial distance , wherein the annular space is provided between the electric motor and the wall.
  • the wall is preferably formed by the outer housing wall of the motor housing ge ⁇ .
  • the wall forms the radially outer peripheral surface of the annular space.
  • the air outlet openings are preferably provided in the wall.
  • the motor housing comprises the webs.
  • the webs may also comprise projecting cooling ribs arranged on the outside of the motor or stator and projecting in particular radially or obliquely.
  • the motor housing thus forms an outer, the cooling ribs abde ⁇ ckende sheath.
  • the motor housing can thus as
  • the motor housing comprises a double wall with at a radial distance from each other to ⁇ ordered and the electric motor surrounding walls between which the annular space extends, which is preferably divided by the webs in the flow channels.
  • the motor housing for this purpose is designed as or at least partially as a double-walled hollow cylinder.
  • the webs CKEN in the radial direction between the two walls.
  • the radially outer of the walls of the double wall is preferably formed by the outer housing wall of the motor housing ge ⁇
  • the radially inner of the walls of the double wall preferably forms an inner housing wall of the motor housing.
  • the two walls of the double wall are preferably arranged coaxially.
  • the stator-rotor arrangement of the electric motor is provided, preferably without the interposition of another housing.
  • another housing such as an electric motor housing, be interposed.
  • the radially outer wall of the double wall preferably comprises or forms the radially outer circumferential surface of the annular space.
  • the radially inner wall of the double wall comprises or forms be ⁇ preferably the radially inner peripheral surface of the annular space.
  • the radial distance between the two walls of the double wall can vary in the axial direction.
  • the radial distance between the two walls of the double wall reduces with increasing axial distance from the fan, so that the radial distance between the two walls in the region of the fan is preferably the largest.
  • This special Strö ⁇ tion guide the flow-through area with increasing Ab is ⁇ stood by the fan less, but the pressure is maintained despite decreasing speed.
  • the Aerody ⁇ namic pressure loss occurring in the annulus and between the webs in the flow of cooling air is thus held mög ⁇ lichst small.
  • the reduction of the radial distance between the two walls of the double wall with increasing axial distance from the fan may be continuous or non-continuous. In particular, the reduction of the radial distance along one takes place in the direction of the outer
  • Housing wall or the radially outer wall of the double wall increasing longitudinal contour which is preferably formed by the radially inner double wall or provided at this.
  • the inner diameter of the outer housing wall or radially outer wall of the double wall does not change, preferably in axi ⁇ aler direction.
  • the technically diemes ⁇ ser inner housing wall or the radially inner wall of the double wall in the axial direction changes, preferably in accordance with the longitudinal contour.
  • the heat sink is advantageously designed as a flange-like, in the axial direction extending, radial elevation with the preference ⁇ as flat support surface for the motor panel.
  • the motor housing is preferably made of a thermally conductive material.
  • the motor housing made of metal, such as steel, aluminum or gray cast iron.
  • the heat sink is preferably made of a thermally conductive material.
  • the heat sink is made of metal, such as steel, aluminum or gray cast iron.
  • the motor housing and the heat sink may be made of different materials.
  • the motor housing and the heat sink are made of the same material.
  • the motor housing and the heat sink are made as a single part, preferably as a cast part, which is hereby güns ⁇ term feasible. This training is particularly useful in the double-walled design of the motor housing.
  • the detachable connection between the motor panel and the heat sink comprises both one or at least one me ⁇ chanical and one or at least one electrical Ver ⁇ binding.
  • the mechanical connection advantageously has Wenig ⁇ least a screw connection and / or a plug connection and / or a snap connection.
  • the electrical connection which preferably has electrical connection lines between the motor panel and the electric motor, is advantageously designed as an electrical plug connection.
  • the electrical connection preferably also includes electrical connection lines between a higher-level control device of the drive arrangement and the electric motor and / or the motor panel.
  • the control means may comprise a supply means ⁇ , preferably the electrical com- components of the drive assembly supplied with electrical power.
  • the control device is preferably arranged remotely from the motor panel.
  • the support surface of the motor panel and / or the Aufla ⁇ ge Formation of the heat sink preferably has a thermally conductive coating on.
  • a thermally conductive coating for example, thermal compound or heat conducting foil can be used.
  • the electronic components are preferably electrical power and / or control components.
  • ⁇ sondere include the electronic components electric capacitors and transistors, which are preferably thermally separated from each other. The separation can be realized, for example, by an insulation layer or even more advantageously by an extended spatial distance between the components, in particular between the capacitors and the transistors.
  • the capacitors are preferably formed by electrolytic capacitors (ELKOS).
  • the transistors are preferably power transistors. In particular, the transistors are formed by IGBTs.
  • the extended distance between the electronic components or the extended distance between the condensers ⁇ ren and the transistors, thus, a longer heat flow path is connected, is advantageously reali via one or at least ei ⁇ ne elevation and lowering of the bottom of the engine panels ⁇ Siert.
  • the bottom of the motor panel preferably has a plurality of elevations, which are formed by a heat-conductive material and in particular to extend to the preferably flat bearing surface of the motor panel. These projections preferably form cooling elements for at least a part of the electronic components into ⁇ particular for the transistors, and are preferably in heat conductive contact therewith.
  • the flat (planar) Aufla ⁇ ge Design the engine panels thereby enables an optimum heat transfer to the heat sink.
  • depressions of the motor panel floor are provided between the elevations.
  • the elevations and / or depressions are arranged or provided in particular on the side facing away from the heat sink side of the motor panel floor.
  • the bearing surface of the motor panel is provided in ⁇ particular on the heat sink side facing the motor panel floor.
  • the motor panel bottom forms a material unit with the elevations.
  • the survey or surveys are preferably horizontal surveys. When lowering or lowering, it is preferably horizontal subsidence.
  • the capacitors which can produce a great deal of heat, are advantageously provided with one or more additional cooling devices.
  • the capacitors are preferably arranged on the side edge of the motor-panels in a pocket-shaped bulge of the motor panel base in the direction of the motor housing at ⁇ .
  • the bulge preferably serves as another heat sink at the same time.
  • additional, directed away from the side motor panel wall heatsink, for example in the form of cooling fins, may be provided.
  • active cooling elements such as Peltier elements or other activatable cooling elements may be provided between the heat sinks and the capacitors.
  • An inwardly directed side edge of the bulge forms with an opposite side edge of the or one of the elevations a channel which can be used according to an embodiment of the invention for heat dissipation.
  • This channel can be advantageously cooled with a partial air flow of the fan assembly for the motor housing.
  • the MotorgePFu ⁇ se in the region of the heat sink and the capacitors preferably on a radial opening through which, if necessary via suitable order ⁇ steering elements, a partial air flow of the fan is directed outwards to the bulge and the channel in the motor panel bottom. There is thus a local convective cooling of Kondensa ⁇ tors.
  • a second motor panel is provided with a second heat sink, wherein both the two motor panels and the two heat sinks are preferably arranged diametrically opposite each other.
  • the second heat sink is fixed to the motor housing, and the second motor panel is detachably connected to the second heat sink.
  • the second heat sink is for example ⁇ force-locking and / or positively and / or materially connected with the motor housing.
  • the second cooling body ⁇ material forms a unit with the motor housing.
  • the drive arrangement is preferably arranged on or in a rotor of a wind energy plant which can be rotated about a rotor axis.
  • the rotor comprises a rotor hub and at least one rotor blade which extends along a transverse or inward direction. sentlichen transverse to the rotor axis extending blade axis of the rotor hub wegerstreckt.
  • the rotor blade is preferably mechanically coupled to the drive arrangement according to the invention and rotatable by means of this about the blade axis.
  • the rotor is rotatable in particular by wind power about the rotor axis.
  • the invention further relates to a cooling device for an electric drive arrangement according to the invention.
  • the invention relates to a cooling device for an electric motor and electronic components for controlling and / or regulating the electric motor comprehensive electric drive assembly having a motor housing in which the electric motor is arranged, one arranged on one end face of the motor ⁇ housing and a fan comprehensive
  • Fan arrangement by means of which a heat loss of the Elekt ⁇ romotors laxative cooling air flow can be generated, and at least one, the electronic components receiving, sitting on the motor housing, box-shaped motor panel, wherein by means of the motor panel during operation of the electronic ⁇ cal components resulting heat one with the motor panel in heat-conducting contact heat sink can be issued.
  • the cooling device according to the invention can be developed according to all embodiments explained in connection with the electrical drive arrangement according to the invention. Specifically, the engine panel is removably attached to the heat sink be is ⁇ strengthens, which is preferably fixed to the motor housing ver ⁇ prevented, so that the engine panel is preferable from intermediate ⁇ circuit of the heat sink separable ver ⁇ connected to the motor housing.
  • the electric drive arrangement according to the invention for a Blattwinkelvers- tell drive (pitch drive) of a wind turbine is provided.
  • the invention thus also relates to a Blattwinkelverstell- drive for adjusting, particularly for the correct angle adjustment of one or more rotor blades about the respective pitch axis for a wind power plant for generating electrical ⁇ shear energy, wherein the one or more blades extending transversely to the rotor axis, and wherein the Blattwinkelverstellan- drove one, at least one or more electrical drive assemblies according to the invention comprises.
  • the one or more rotor blades are preferably rotatable about their respective blade axis by means of the electric motor or the respective electric drive arrangement.
  • the blade angle adjustment drive according to the invention can be developed according to all embodiments explained in connection with the electric drive arrangement according to the invention.
  • just adjustment means in particular, that the or the rotor blades about their respective blade axis ⁇ adjusted, ie rotated, preferably entspre ⁇ accordingly each of a predetermined angle or angle of attack.
  • 1 shows a schematic representation of a wind energy plant with an electric drive arrangement for blade angle adjustment of a rotor blade
  • 2a shows a cross section through a drive assembly according to an embodiment of the invention with attached motor panel
  • FIG. 2b shows a cross section through the drive arrangement according to FIG.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the drive arrangement according to FIG.
  • Fig. 4 a detail of Fig. 2a in an enlarged view
  • FIG. 5 shows an alternative to that shown in FIG. 4
  • a wind turbine 1 can be seen, wherein a standing on a foundation 2 Tower 3 at its end facing away from the foundation 2 with a machine house 4 is ver ⁇ prevented.
  • a machine carrier 5 is arranged on which a rotor 6 is rotatably mounted about a rotor axis 7, which has a rotor hub 8 and associated Ro ⁇ torfact 9 and 10, each about its blade axis 11, 12 relative to the rotor hub are rotatable.
  • Each rotor blade 9, 10 is provided with an adjusting drive 13, 14 mechanically gekop ⁇ pelt by means of which the respective rotor blade 9, 10 to the associated blade axis 11, 12 is rotatable.
  • the rotor 6 is coupled to me ⁇ mechanically to an electric generator 16 which is arranged in the machine housing 4 and is fixed to the machine frame 5 and the individual rotor blades we ⁇ kende wind turbine 15 into electrical energy for the most part transforms.
  • a wind turbine control 17 is provided, by means of which, among other things, the Versteilantriebe 13 and 14 are controlled.
  • Each of the Versteilantriebe 13, 14 as an essential component comprises an electrical drive arrangement 18, which is seen as a cross-sectional drawing ⁇ from FIGS. 2a and 2b, and as a longitudinal section ⁇ illustration in FIG. 3.
  • the drive assembly 18 includes an electric motor 19 coaxially surrounded by a motor housing 20.
  • 20 ei ⁇ ne fan assembly 22 is provided on an end face of the motor housing, which is operated independently of the engine 19 and is not associated with the motor shaft 21. This ensures that the required cooling ⁇ effect for the drive assembly 18 is maintained even at low speed of the motor shaft 21.
  • a generated by the fan 23 of the fan assembly 22 cooling air flow dissipates the heat loss of the motor 19 via the motor housing 20.
  • the cooling air flow is represented by the arrow 53 and can flow in the direction or in the opposite direction of this arrow. According to the embodiment, the cooling air flow but flows in the direction of arrow 53.
  • Austrittsöffnun ⁇ gen 63 are provided, through which the cooling air flow 53 exits the motor housing 20.
  • the fan assembly 22 and the motor 19 are arranged separately from each other.
  • the motor 19 is inserted into the motor housing 20 and in particular interchangeable, so that the motor 19 for disassembly out of the housing 20 can be pushed out.
  • the motor housing 20 thus preferably forms a fan housing.
  • the motor housing 20 is in the illustration of Fig. 2a and Fig. 2b designed as a double-walled hollow cylinder with radially spaced-apart walls 24 and 25, wherein the wall 24 forms an outer housing wall and the wall 25 an inner housing wall.
  • webs 26 are provided, which are inclined relative to the radial direction.
  • the webs 26 of the annular space 60 between the walls 24 and 25 is divided into a plurality of flow channels 27, wherein each two adjacent of the webs 26 form side boundaries for one of the flow channels 27.
  • a switch box 30 For the electrical control and / or regulation as well as the energy supply of the drive arrangement 18, electronic power and control components 33 are provided, which are arranged in a switch box 30, which is referred to below as a motor panel.
  • the motor panel 30 is seated on the outer housing wall 24 of the housing 20, on a support surface 31 ei ⁇ nes heat sink 32 for dissipating the heat generated during operation of the Elect ⁇ ronikbaumaschinemaschinence 33rd
  • a heat ⁇ conductive coating 51 which may be formed for example by a thermal paste or a heat conducting foil.
  • the heat sink 32 is permanently fixedly connected to the housing 20.
  • the heat sink 32 is an integral part of the housing 20 and forms a flange, in the axial direction of the housing 20 extending, radial elevation with the flat support surface 31 for the motor panel 30th ,
  • the motor panel 30 is mechanically detachable from the heat sink 32, wherein the connection between the motor panel 30 and the heat sink 32 is formed by a detachable screw connection 34.
  • the connection can also be formed by mechanical plug-in and / or snap-in connections.
  • the motor 19 comprises a motor flange 29, a bearing plate 38, a stator 61 and a rotor 62 with a motor shaft 21 which is rotatably mounted on the bearing plate 38 at a bearing 36 and on the motor flange 29 at a bearing 37 about a rotation axis 57.
  • the stator 61 extends in axi ⁇ aler direction between the motor flange 29 and the end plate 38 and is fixedly connected both to the motor flange 29 and to the bearing plate 38.
  • the bearing plate 38 is arranged on one of the fan assembly 22 facing the front side of the motor 19 and stator 61, at the other
  • End face of the motor flange 29 is arranged.
  • the rotation axis 57 of the motor shaft 21 defines the axial direction x.
  • the motor housing 20 is at its first end face to the fan assembly 22 and at its other end face to the motor flange 29 of the motor 19 in particular detachably connected.
  • the motor 19 is mechanically connected only via the connection between the motor housing 20 and the motor flange 29 with the motor housing 20 or mounted on this, so that neither the stator 61 nor the bearing plate 38 have a di ⁇ direct contact with the motor housing 20.
  • the electrical connection between the motor-panel 30 and the motor 19 is provided as a electrical connector 35 reali ⁇ Siert.
  • this plug connection 35 is provided in the region of the motor flange 29.
  • This connection also includes the connection to a superordinate and only schematically indicated control and regulating device 54, which is preferably formed by the wind turbine control 17.
  • the motor panel 30 is closed by a lid 39, are arranged on the cooling ⁇ ribs. In particular, motor panel 30 is closed on all sides. By a arranged between the box-shaped engine panel 30 and its lid 39 seal 40, the penetration of moisture and dirt is largely prevented.
  • the panel 30 is thus to be considered a "black box", which is exchanged in the event of functional errors or failure.
  • the components 33 are located inverted on a board 41.
  • the components 33 are in advance applied automatically on the printed circuit board, which then inver ⁇ advantage is inserted into the motor-panel 30th
  • the components 33 are arranged on a plurality of parallel superposed boards.
  • the electronic components 33 comprise, in particular Tran ⁇ sistoren 42, which are designed as IGBTs, and condensate ⁇ capacitors 43, referred to herein as electrolytic capacitors (ELKOS) are formed, in particular the latter have a high heat ⁇ loss during operation and therefore additionaldevor ⁇ appropriate directions.
  • the bottom 59 of the engine panel 30 is not flat, but has on its side facing away from the heat sink 32, ie within the engine panel 30, Absen ⁇ kungen 58 and elevations 50, the elevations 50 from a thermally conductive and / or heat-absorbable material 45 exist. On its side facing the heat sink 32, the bottom 59 has a flat support surface 44, which is heat-conductively connected to the flat support surface 31 of the heat sink 32.
  • the projections 50 form a material unit with the ground 59, so that the Bo ⁇ 59 is the material from the 45th
  • the elevations 50 are arranged directly below the transistors 42, which are preferably in heat-conducting contact with the elevations 50, so that the heat loss of the transistors 42 is conducted via the material 45 onto the heat sink 32.
  • Fig. 4 shows a detailed representation of the right margin of FIG. 2a or 2b, that the electronic control devices 33 performance- and thermally from each other are ge ⁇ separates.
  • the separation takes place over an extended spatial distance between the capacitors 43 and the transistors 42, within which distance the bottom 59 has a horizontal elevation 55.
  • the elongated cavities ⁇ Liche distance is illustrated by the arrow 56th
  • an additional separate cooling is provided due to their high heat loss.
  • the capacitors 43 are arranged on the right side edge of the motor panel 30 in a downwardly directed, pocket-shaped recess 48 of the motor panel floor 59.
  • the bulge 48 serves not only for receiving the capacitors 43, but also for passive cooling thereof and thus forms an additional separate cooling device for the capacitors 43.
  • the cooling effect is enhanced by protruding cooling fins 46 on the side edge of the motor panel 30, which of the additional sepa ⁇ rate cooling device can be attributed.
  • the horizontal Lifting 55 is provided between the bulge 48 and the support surface 44, over which the elevations 50 are arranged. Furthermore, the elevation 55 adjoins one of the depressions 58.
  • Housing wall 24 of the motor housing 20 has for this purpose a radial opening 47 in the region of the heat sink 32 and the bulge 48 and the capacitors 43.
  • the opening 47 opens into the annular space 60, in particular into one of the flow channels 27, so that a partial air flow 64 can be diverted from the cooling air flow 53.
  • Side walls of the bulge 48 and the horizontal elevation 55 define an open to the motor housing 20 and extending in the axial direction channel 49, in which the emerging from the opening 47 partial air flow 64 is introduced and thus dissipates heat loss of the capacitors 43.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment for additional cooling of the capacitors 43 via active cooling elements 52, which are provided in the lateral outer wall of the motor panel 30 between the mounting of the capacitors 43 and the laterally projecting cooling fins 46.
  • the active cooling elements 52 may comprise, for example, Peltier elements. Reference sign list
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Abstract

Elektrische Antriebsanordnung mit einem Elektromotor (19), der in einem Motorgehäuse (20) angeordnet ist, einer an einer Stirnseite des Motorgehäuses (20) angeordneten und einen Lüfter (23) umfassenden Lüfteranordnung (22), mittels welcher ein Verlustwärme des Elektromotors (19) abführender Kühlluftstrom (53) erzeugbar ist, elektronischen Bauelementen (33), mittels welchen der Elektromotor (19) steuerbar oder regelbar ist, und wenigstens einem die elektronischen Bauelemente (33) aufnehmenden, auf dem Motorgehäuse (20) aufsitzenden, kastenförmigen Motor-Panel (30), wobei mittels des Motor-Panels (30) beim Betrieb der elektronischen Bauelemente (33) entstehende Wärme an einen mit dem Motor-Panel (30) in wärmeleitendem Kontakt stehenden Kühlkörper (32) abgebbar ist.

Description

Elektrische Antriebsanordung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsanordnung mit einem Elektromotor, der in einem Motorgehäuse angeordnet ist, einer an einer Stirnseite des Motorgehäuses angeordneten und einen Lüfter umfassenden Lüfteranordnung, mittels welcher ein Verlustwärme des Elektromotors abführender Kühlluftstrom erzeugbar ist, elektronischen Bauelementen, mittels welchen der Elektromotor steuerbar oder regelbar ist, und wenigstens einem die elektronischen Bauelemente aufnehmenden, auf dem Motorgehäuse aufsitzenden, kastenförmigen Motor-Panel. Die Erfindung betrifft ferner eine Kühlvorrichtung für eine Antriebsanordnung sowie einen elektrischen Blattwinkelverstell- antrieb mit einer Antriebsanordnung.
Moderne Windenergieanlagen umfassen drehbar an einem Rotor gelagerte Rotorblätter, wobei durch eine individuelle Ände¬ rung des Blattwinkels relativ für jedes Rotorblatt ein An¬ strömwinkel des Windes variiert werden kann. Ein zugehöriger Blattwinkelverstellantrieb ( Pitchantrieb) ist meist in der Nähe oder direkt am Lager des zu verstellenden Rotorblattes oder im Rotor selbst angeordnet und umfasst einen Elektromo¬ tor mit mechanischen Verstellelementen für das jeweilige Rotorblatt . Dem Motor sind elektronische Bauelemente zugeordnet, mit de¬ nen eine Steuerung und/oder Regelung des Motors, insbesondere eine winkelgerechte Steuerung und/oder Regelung der Motorwelle erfolgt. Diese elektronischen Bauelemente sind in einem kastenförmigen Gehäuse oder Schaltkasten, der hier als Motor- Panel oder kastenförmiges Motor-Panel bezeichnet wird, unter¬ gebracht, wobei das Motor-Panel meist direkt am Motorgehäuse angebracht ist, entweder auf die Mantelfläche des Motorgehäu¬ ses aufgesetzt (axiale Anordnung) oder an einer Stirnseite des Motorgehäuses befestigt (radiale Anordnung) .
Die axiale Anordnung des Motor-Panels hat den Vorteil, dass sie bezüglich der mechanischen Konstruktion einfacher ist, eine gleichmäßigere und schnellere Luftströmung sicherstellt, keine Einbußen bezüglich der Gesamtlänge und eine einfachere Befestigung am Motor beinhaltet. Motor und Motor-Panel benö¬ tigen beim Betrieb eine Kühlvorrichtung, um die im Betrieb anfallende Wärme abzuführen. Hierzu wird üblicherweise für den Motor eine Lüfteranordnung verwendet, die entweder an einer Stirnseite des Motorgehäuses oder quer dazu angeordnet ist .
Die Erfindung geht bevorzugt von der stirnseitigen Anordnung des Lüfters und der axialen Anordnung des Motor-Panels am Mo¬ tor aus, da diese Konstruktion eine optimale und effektive Führung des Kühlluftstromes sicherstellt. Der Kühlluftstrom kann entlang der gesamten Motoroberfläche geführt werden, ohne dass aufwendige Umlenkelemente erforderlich sind. Die im Motor-Panel angeordneten elektronischen Bauelemente werden durch Kühlelemente oder separate Lüfter gekühlt, die entweder direkt oder indirekt mit der Motorlüftung kombiniert sind. Die DE 196 18 996 AI zeigt eine elektrische Maschine mit ei¬ nem stirnseitig angeordneten Lüftergebläse und einem an dem Maschinengehäuse angeordneten aufsitzenden Klemmkasten, in dem Elektronikbauelemente untergebracht sind. Der Klemmkasten weist in Richtung des Lüftergebläses eine Öffnung auf. Ein Teilluftstrom des Gebläses wird mittels eines über das
Lüftergehäuse angeordneten Abzweigkanals gezielt über die of¬ fene Seite zum Klemmkasten geführt, um somit die Verlustwärme der Bauelemente im Kasten abzuführen. Der Klemmkasten ist fest mit dem Maschinengehäuse verbunden.
Die DE 197 03 655 C2 zeigt einen elektrischen Antrieb mit ei¬ nem Motor und mit am Motorumfang in axialer Richtung angeordneter Leistungselektronik. An einer Stirnseite des Motors ist ein Lüfter vorgesehen, wobei ein Teilluftstrom des
Lüfterstromes in einem Ringraum zwischen Motorgehäuse und ei¬ nem äußeren Gehäusemantel geleitet wird.
Die EP 1 511 156 A2 zeigt eine optimierte KühlluftZuführung für einen Elektromotor mit einem auf der Motoraußenwand aufgesetzten Kasten für die Leistungselektronik und einem an der Stirnseite des Motors angebrachten Lüfter. Die in Richtung des Motors weisende Auflagefläche des Kastens weist auf einer Teilfläche Kühlrippen für die Leistungselektronik auf mit einer Öffnung im Kastenboden in Richtung zum Motorgehäuse. Zwischen Motorgehäuse und dem Kastenboden ist ein ringförmig angebrachter Lüfterkanal vorgesehen, in dem Vorrichtungen zum Verteilen der Kühlluft des Lüfters zur Leistungselektronik vorgesehen sind, die den Kühlluftstrom in den Bereich der Leistungselektronik leiten. Die US 5 763 969 A zeigt einen Elektromotor mit aufgesetzter Leistungselektronik und einer an der Stirnseite des Motors angeordneten Lüfteranordnung. Die Leistungselektronik ist in einem Kasten angeordnet, der an seinem zum Motorgehäuse zuge¬ wandten Boden offen ist und dort mit Kühlrippen versehen ist, die eine thermische Trennung zwischen Motorgehäuse und Leis¬ tungselektronik sicherstellen. Zwischen den Rippen strömt ein Teil des Lüfterstromes des Motorlüfters.
Für die Anwendung bei Pitchantrieben in Windenergieanlagen sind die aus dem Stand der Technik bekannten Kühlvorrichtungen für die Motoren nachteilig, da sie - bedingt durch die beengten Platzverhältnisse in der Rotornabe der Windenergie¬ anlage - keine optimale Wärmeabführung des Motors und des am Motor angebrachten Motor-Panels mit seinen dort angeordneten elektronischen Bauelementen sicherstellen. Die direkte Kühlung der Kühlrippen der elektronischen Bauteile durch einen Teilluftstrom des Lüfters bedingt eine nahezu direkte Über¬ tragung von Vibrationen des Motors im Betrieb auf die im Mo¬ tor-Panel angeordneten, teilweise empfindlichen elektronischen Bauelemente. Dieser Effekt tritt insbesondere bei
Durchführung eines Bremsvorganges eines winkelgesteuerten elektrischen Antriebes in Windenergieanlagen auf, wie dies bei Pitchsystemen der Fall ist. Die Antriebswelle des Elekt¬ romotors wird dabei mittels einer Bremsvorrichtung gebremst und/oder festgehalten und anschließend wieder gelöst. Diese Vorgänge erzeugen im Motor und im Motor-Panel jeweils starke Vibrationen, die insbesondere bei denen im Motor-Panel ange¬ ordneten elektronischen Bauelementen zu Fehlfunktionen führen können . Die DE 197 04 226 B4 zeigt einen Elektromotor mit einem an der Motorlängswand axial angeordneten Motor-Panel, in dem Signal- und Leistungselektronik untergebracht ist. Der Motor weist stirnseitig einen Lüfter auf, dessen Kühlluft lediglich den Motor kühlt. Zwischen Motorgehäuse und Motor-Panel ist ein sich axial erstreckendes Zwischenteil vorgesehen, das di¬ rekt auf dem Motorgehäuse befestigt ist und auf der dem Mo¬ tor-Panel zugewandten Seite thermisch isoliert ist. Das Mo¬ tor-Panel überragt das Zwischenteil seitlich. Nur an der zum Motor hinweisenden Überragfläche des Motor-Panels ist ein durch Kühlrippen gebildeter Kühlkörper vorgesehen, der in einem engen thermischen Kontakt zu der Leistungselektronik steht und gegenüber dem Motor-Panel durch eine Wärmesperre thermisch getrennt ist.
Sind mehrere elektronische Leistungsbauelemente zu kühlen, die einen Abstand zueinander aufweisen, so müssen diese jeweils mit dem Kühlkörper in Kontakt gebracht werden. Hierzu ist für jedes der zu kühlenden Bauelemente ein Loch in der Wärmesperre und ein Loch in dem Motor-Panel vorzusehen, wobei letzteres Loch zusätzlich abzudichten ist, damit ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Motor-Panel verhin¬ dert werden kann. Dies ist mit einem relativ hohen Fertigungsaufwand verbunden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Gegenstand der eingangs genannten Art derart weiterzu¬ bilden, dass mehrere elektronische Bauelemente mit einem ge¬ ringeren Fertigungsaufwand gekühlt werden können. Bevorzugt soll ferner bei einer guten oder verbesserten Kühlung eine Übertragung von schädlichen Vibrationen auf das Motor-Panel verhindert oder zumindest reduziert werden können. Vorzugs¬ weise besteht darüber hinaus hinsichtlich des bevorzugten Einsatzes des eingangs genannten Gegenstands das Bedürfnis, das Motor-Panel leicht und einfach vom Motorgehäuse lösen und auswechseln zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer elektrischen An¬ triebsanordnung nach Anspruch 1 und mit einer Kühlvorrichtung nach Anspruch 26 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
Die erfindungsgemäße elektrische Antriebsanordnung umfasst einen Elektromotor, der in einem Motorgehäuse angeordnet ist, eine an einer Stirnseite des Motorgehäuses angeordnete und einen Lüfter aufweisende Lüfteranordnung, mittels welcher ein Verlustwärme des Elektromotors abführender Kühlluftstrom erzeugbar ist, elektronische Bauelemente, mittels welchen der Elektromotor steuerbar und/oder regelbar ist, und wenigstens ein die elektronischen Bauelemente aufnehmendes, auf dem Mo¬ torgehäuse aufsitzendes, kastenförmiges Motor-Panel, wobei mittels des Motor-Panels beim Betrieb der elektronischen Bau¬ elemente entstehende Wärme an einen mit dem Motor-Panel in wärmeleitenden Kontakt stehenden Kühlkörper abgebbar ist.
Die Abgabe von beim Betrieb der elektronischen Bauelemente auftretender Wärme an den Kühlkörper erfolgt somit unter Zwischenschaltung des Motor-Panels, sodass kein direkter Kontakt der zu kühlenden Bauelemente mit dem Kühlkörper erforderlich ist. Der Fertigungsaufwand für das Vorsehen von Löchern, für das Abdichten derselben und für das Vorsehen einer Wärmesperre können somit vermieden oder zumindest reduziert werden.
Gleichwohl ist es auch bei der Erfindung möglich, für wenigstens eines der Bauelemente zumindest einen zusätzlichen Kühl¬ körper vorzusehen, wenn das wenigstens eine Bauelement rela¬ tiv viel Wärme abgibt. Das wenigstens eine Bauelement steht mit dem zumindest einen zusätzlichen Kühlkörper bevorzugt mittelbar oder unmittelbar in wärmeleitendem Kontakt, wobei der zumindest eine zusätzliche Kühlkörper z.B. aus dem Motor- Panel herausragt oder außerhalb oder an einer Außenwand des¬ selben angeordnet ist. Dennoch ist der Fertigungsaufwand wei¬ terhin reduziert, da für die anderen Bauelemente keine Löcher in dem Motor-Panel vorzusehen und abzudichten sind. Der zumindest eine zusätzliche Kühlkörper kann z.B. Kühlrippen umfassen oder durch diese gebildet sein.
Die Abfuhr von beim Betrieb der in dem Motor-Panel vorgesehe¬ nen elektronischen Bauelemente auftretender Wärme zu dem Kühlkörper erfolgt bevorzugt über Konvektion, vorzugsweise ausschließlich über Konvektion. Eine bei einer direkten Kühlung der elektronischen Bauelemente mit dem Kühlluftstrom verbundene Übertragung von Vibrationen kann somit vermieden oder zumindest reduziert werden.
Der Kühlkörper ist bevorzugt fest mit dem Motorgehäuse ver¬ bunden. Insbesondere ist das Motor-Panel lösbar an dem Kühl¬ körper befestigt. Vorzugsweise ist das Motor-Panel unter Zwi¬ schenschaltung des Kühlkörpers trennbar mit dem Motorgehäuse verbunden. Die Kühlung des Motor-Panels und somit auch die Abfuhr von beim Betrieb der elektronischen Bauelemente auf- tretender Wärme erfolgt somit durch wärmeleitenden Kontakt des Motor-Panels mit dem fest mit dem Motorgehäuse verbunde¬ nen Kühlkörper, der vorzugsweise durch den von dem an der Stirnseite des Motorgehäuses vorgesehenen Lüfter hervorgeru¬ fenen Kühlluftstrom gekühlt wird. Bevorzugt kühlt der Kühl¬ luftstrom das Motorgehäuse, welches den Kühlkörper kühlt, so¬ dass der Kühlkörper insbesondere mittelbar durch den Kühlluftstrom gekühlt wird. Da das Motor-Panel bevorzugt von dem Kühlkörper und somit insbesondere auch von dem Motorgehäuse getrennt werden kann, ist ferner ein einfacher Austausch des Motor-Panels möglich.
Die vorgeschlagene indirekte Kühlungsart des Motor-Panels in Verbindung mit dessen Lagerung auf dem Motorgehäuse erzeugt nicht nur einen optimalen Hitzeschutz, sondern reduziert auch die Übertragung von Motorvibrationen auf die im Motor-Panel angeordneten elektronischen Bauelemente. Das Motor-Panel ist somit thermisch mit dem Motorgehäuse gekoppelt und gleichzei¬ tig optimal gelagert. Die Erfindung bietet daher eine optima¬ le Kombination eines Hitze- und Vibrationsschutzes für die elektrische Antriebsanordnung.
Bevorzugt ist durch die lösbare Verbindung zwischen dem Motor-Panel und dem Kühlkörper ein Öffnen des Motor-Panels am Einbauort nicht mehr erforderlich. Das Motor-Panel ist vor¬ zugsweise vom Motorgehäuse und dem Kühlkörper lösbar, ohne dass das Motor-Panel geöffnet werden muss. Insbesondere sind Vorrichtungen zum Öffnen des Motor-Panels nicht mehr erforderlich. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung und ei¬ ne fertigungstechnisch einfache Bestückung der elektronischen Bauelemente innerhalb des Motor-Panels. Es kann somit allsei- tig verschlossen ausgeführt werden, wodurch ein Eindringen von Nässe und Schmutz weitgehend verhinderbar ist. Bei Ent¬ fernung des Motor-Panels verbleibt der Kühlkörper am Motorge¬ häuse. Wird von einer zentralen Überwachungsstelle ein Defekt oder eine Fehlfunktion gemeldet, kann das Motor-Panel einfach ausgetauscht werden. Die Gefahr einer Vertauschung einer internen und externen Verdrahtung des Motor-Panels während des Austausches wird verringert. Dies ist insbesondere im Hin¬ blick auf die beengten Platzverhältnisse am Einbauort der An¬ triebsanordnung in einer Rotornabe einer Windenergieanlage von Bedeutung.
Bevorzugt ist der Kühlkörper dauerhaft fest mit dem Motorge¬ häuse verbunden. Vorzugsweise ist der Kühlkörper starr mit dem Motorgehäuse verbunden. Beispielsweise ist der Kühlkörper kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Motorgehäuse verbunden. Insbesondere ist der Kühlkör¬ per einstückig mit dem Motorgehäuse ausgebildet. Bevorzugt bildet der Kühlkörper mit dem Motorgehäuse oder mit einer äu¬ ßeren Gehäusewand des Motorgehäuses eine Materialeinheit.
Der Kühlkörper weist bevorzugt eine dem Motor-Panel zugewand¬ te Auflagefläche auf und steht über diese mit dem Motor-Panel in wärmeleitendem Kontakt. Die Auflagefläche des Kühlkörpers ist vorzugsweise eben ausgebildet. Das Motor-Panel weist be¬ vorzugt eine dem Kühlkörper zugewandte Auflagefläche auf, die insbesondere mit der Auflagefläche des Kühlkörpers in wärme¬ leitendem Kontakt steht. Die Auflagefläche des Motor-Panels ist vorzugsweise eben ausgebildet. Bevorzugt bildet die Auf¬ lagefläche des Motor-Panels eine Bodenfläche des Motor-Panels oder einen Teil derselben. Der Boden des Motor-Panels ist insbesondere geschlossen ausgebildet.
Vorzugsweise besteht das Motor-Panel ganz oder teilweise aus einem wärmeleitfähigen Material. Insbesondere besteht das Mo¬ tor-Panel zumindest im Bereich seiner Auflagefläche aus einem wärmeleitfähigen Material. Bevorzugt besteht der Boden des Motor-Panels, vorzugsweise zumindest im Bereich seiner Aufla¬ gefläche, aus einem wärmeleitfähigen Material.
Die stirnseitig angeordnete Lüfteranordnung ist vorteilhaft unabhängig oder separat vom Motor betreibbar. Damit ist sichergestellt, dass ein kontinuierlicher Kühlluftstrom am Gehäuse auch bei niedrigeren Motordrehzahlen aufrecht erhalten werden kann.
Die Lüfteranordnung und/oder der Motor sind vorteilhaft von dem Motorgehäuse lösbar. Dies erleichtert die Montage und die Demontage der Antriebsanordnung. Insbesondere ist die Kühlung oder Kühlvorrichtung für die Antriebsanordnung somit unabhängig vom eingesetzten Motor.
Das Motorgehäuse ist vorteilhaft an seiner einen (ersten) Stirnseite mit der Lüfteranordnung lösbar verbunden. An seiner anderen Stirnseite ist das Motorgehäuse bevorzugt mit ei¬ nem Motorflansch des Motors verbunden, wobei die Verbindung zwischen dem Motorgehäuse und dem Motorflansch insbesondere lösbar ist. Bevorzugt erfolgt die mechanische Verbindung zwi¬ schen dem Motor und dem Motorgehäuse und/oder die mechanische Lagerung des Motors an dem Motorgehäuse nur durch die Verbindung des Motorflansches mit dem Motorgehäuse, sodass eine Übertragung von beim Motorbetrieb auftretenden Vibrationen auf die im Motor-Panel angeordneten elektronischen Bauelemente reduzierbar ist. Solche Vibrationen treten beispielsweise bei einer Betätigung und/oder einem Lösen einer Bremsvorrichtung für die Motorwelle auf. Der Motorflansch ist bevorzugt ein radialer Motorflansch.
Der Elektromotor umfasst insbesondere eine um eine Drehachse drehbare Motorwelle, die vorzugsweise an oder in dem Motor¬ flansch um die Drehachse drehbar gelagert ist. Ferner weist der Elektromotor einen Stator, der vorzugsweise fest mit dem Motorflansch verbunden ist, und einen Läufer auf, der vorzugsweise um die Drehachse drehbar ist und insbesondere die Motorwelle umfasst. Bevorzugt weist der Elektromotor ein La¬ gerschild auf, an oder in dem die Motorwelle im axialen Ab¬ stand zum Motorflansch um die Drehachse drehbar gelagert ist. Das Lagerschild ist vorzugsweise fest mit dem Stator verbun¬ den, der sich insbesondere in axialer Richtung von dem Motorflansch bis zu dem Lagerschild erstreckt. Bevorzugt stehen der Läufer, der Stator und das Lagerschild nicht im direkten mechanischen Kontakt mit dem Motorgehäuse, sodass die Über¬ tragung von Vibrationen von dem Motor auf das Motorgehäuse reduzierbar ist. Vorzugsweise ist der Elektromotor mittels des Motorflansches somit lediglich einseitig an dem Motorge¬ häuse gelagert und/oder aufgehängt.
Die Drehachse der Motorwelle definiert insbesondere die axia¬ le Richtung. Die radiale Richtung verläuft insbesondere senk¬ recht zur axialen Richtung. Das Motorgehäuse weist bevorzugt eine ausgezeichnete Längs¬ richtung auf, die insbesondere in axialer Richtung verläuft oder diese definiert. Bevorzugt ist das Motorgehäuse als oder im Wesentlichen als Rotationskörper ausgebildet. Insbesondere ist das Motorgehäuse hohlzylindrisch oder im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist in dem Motorgehäuse ein den Elektromotor umringender Ringraum vorgesehen, der von dem Kühlluftstrom durchströmbar ist. Damit wird sichergestellt, dass der Ort der größten Wärmequelle, nämlich das Motorgehäuse, gezielt und kanalisiert getroffen wird, was zu einer optimierten Kühlung führt. Der Ringraum ist vorzugsweise geschlossen oder im Wesentlichen geschlossen ausgebildet, insbesondere hinsichtlich seiner radial inneren und/oder radial äußeren Umfangfläche. Bevorzugt sind aber Luftaustrittsöffnungen im Motorgehäuse vorgesehen, insbesondere im Bereich des Motorflansches. Vorzugsweise umfasst das Motorgehäuse wenigstens eine den Elektromotor im radialen Ab¬ stand umringende Wandung, wobei der Ringraum zwischen dem Elektromotor und der Wandung vorgesehen ist. Die Wandung ist bevorzugt durch die äußere Gehäusewand des Motorgehäuses ge¬ bildet. Vorzugsweise bildet die Wandung die radial äußere Um- fangsfläche des Ringraums. Die Luftaustrittsöffnungen sind bevorzugt in der Wandung vorgesehen.
In dem Ringraum sind vorteilhaft sich in radialer und/oder in axialer Richtung erstreckende Stege vorgesehen, die seitliche Begrenzungen von Strömungskanälen bilden. Insbesondere verläuft zwischen zwei benachbarten der Stege jeweils einer der Strömungskanäle. Die Strömungskanäle erstrecken sich vorzugs- weise in axialer Richtung. Bevorzugt umfasst das Motorgehäuse die Stege. Ergänzend oder alternativ können die Stege aber auch an der Außenseite des Motors oder Stators angeordnete, abstehende Kühlrippen umfassen, die insbesondere radial oder schräg abstehen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bildet das Motorgehäuse somit eine äußere, die Kühlrippen abde¬ ckende Ummantelung. Das Motorgehäuse kann somit als
Lüftergehäuse ausgeführt sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Motorgehäuse eine Doppelwand mit im radialen Abstand zueinander an¬ geordneten und den Elektromotor umringenden Wandungen, zwischen denen der Ringraum verläuft, der vorzugsweise durch die Stege in die Strömungskanäle unterteilt ist. Bevorzugt ist das Motorgehäuse hierfür als oder zumindest bereichsweise als doppelwandiger Hohlzylinder ausgeführt. Vorzugsweise erstre¬ cken sich die Stege in radialer Richtung zwischen den beiden Wandungen. Die radial äußere der Wandungen der Doppelwand ist bevorzugt durch die äußere Gehäusewand des Motorgehäuses ge¬ bildet, und die radial innere der Wandungen der Doppelwand bildet bevorzugt eine innere Gehäusewand des Motorgehäuses. Die beiden Wandungen der Doppelwand sind bevorzugt koaxial angeordnet. Innerhalb des doppelwandigen Hohlzylinders oder der radial inneren Wandung der Doppelwand ist bei dieser Anordnung insbesondere die Ständer-Läufer-Anordnung des Elektromotors vorgesehen, vorzugsweise ohne Zwischenschaltung eines weiteren Gehäuses. Gleichwohl kann ein weiteres Gehäuse, wie z.B. ein Elektromotorgehäuse, zwischengeschaltet sein. Die radial äußere Wandung der Doppelwand umfasst oder bildet bevorzugt die radial äußere Umfangsfläche des Ringraums. Die radial innere Wandung der Doppelwand umfasst oder bildet be¬ vorzugt die radial innere Umfangsflache des Ringraums.
Bei der doppelwandigen Ausführung des Motorgehäuses kann der radiale Abstand zwischen den beiden Wandungen der Doppelwand in axialer Richtung variieren. Vorzugsweise reduziert sich der radiale Abstand zwischen den beiden Wandungen der Doppelwand mit zunehmendem axialem Abstand vom Lüfter, sodass der radiale Abstand zwischen den beiden Wandungen im Bereich des Lüfters bevorzugt am größten ist. Durch diese spezielle Strö¬ mungsführung wird die durchströmte Fläche mit wachsendem Ab¬ stand vom Lüfter kleiner, wobei der Druck jedoch trotz abnehmender Geschwindigkeit aufrecht erhalten bleibt. Der aerody¬ namische Druckverlust, der beim Strömen der Kühlluft in dem Ringraum und zwischen den Stegen auftritt, wird somit mög¬ lichst klein gehalten. Die Reduzierung des radialen Abstands zwischen den beiden Wandungen der Doppelwand mit zunehmendem axialem Abstand vom Lüfter kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich sein. Insbesondere erfolgt die Reduzierung des radialen Abstands entlang einer in Richtung der äußeren
Gehäusewand oder der radial äußeren Wandung der Doppelwand steigenden Längskontur, die bevorzugt durch die radial innere Doppelwandwandung gebildet oder an dieser vorgesehen ist. Der Innendurchmesser der äußeren Gehäusewand oder der radial äußeren Wandung der Doppelwand ändert sich vorzugsweise in axi¬ aler Richtung nicht. Bevorzugt ändert sich der Außendurchmes¬ ser der inneren Gehäusewand oder der radial inneren Wandung der Doppelwand in axialer Richtung, vorzugsweise gemäß der Längskontur . Der Kühlkörper ist vorteilhaft als flanschartige, in axialer Richtung sich erstreckende, radiale Erhebung mit der vorzugs¬ weise ebenen Auflagefläche für das Motor-Panel ausgeführt. Das Motorgehäuse besteht bevorzugt aus einem wärmeleitfähigen Material. Insbesondere besteht das Motorgehäuse aus Metall, wie z.B. aus Stahl, Aluminium oder Grauguss. Ferner besteht der Kühlkörper bevorzugt aus einem wärmeleitfähigen Material. Insbesondere besteht der Kühlkörper aus Metall, wie z.B. aus Stahl, Aluminium oder Grauguss. Das Motorgehäuse und der Kühlkörper können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Vorzugsweise sind das Motorgehäuse und der Kühlkörper aber aus dem gleichen Material gefertigt. Besonders vorteilhaft sind das Motorgehäuse und der Kühlkörper als ein einziges Teil, vorzugsweise als Gussteil hergestellt, was kostengüns¬ tig realisierbar ist. Diese Ausbildung bietet sich insbesondere bei der doppelwandigen Ausführung des Motorgehäuses an.
Bevorzugt umfasst die lösbare Verbindung zwischen dem Motor- Panel und dem Kühlkörper sowohl eine oder wenigstens eine me¬ chanische als auch eine oder wenigstens eine elektrische Ver¬ bindung. Die mechanische Verbindung weist vorteilhaft wenigs¬ tens eine Schraubverbindung und/oder eine Steckverbindung und/oder eine Einrastverbindung auf. Die elektrische Verbindung, welche vorzugsweise elektrische Verbindungsleitungen zwischen dem Motor-Panel und dem Elektromotor aufweist, ist vorteilhaft als elektrische Steckverbindung ausgeführt. Die elektrische Verbindung umfasst vorzugsweise auch elektrische Verbindungsleitungen zwischen einer übergeordneten Steuereinrichtung der Antriebsanordnung und dem Elektromotor und/oder dem Motor-Panel. Die Steuereinrichtung kann eine Versorgungs¬ einrichtung umfassen, die vorzugsweise die elektrischen Kom- ponenten der Antriebsanordnung mit elektrischem Strom versorgt. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung entfernt vom Mo¬ tor-Panel angeordnet.
Zur besseren Wärmeabführung der Verlustwärme im Motor-Panel weist die Auflagefläche des Motor-Panels und/oder die Aufla¬ gefläche des Kühlkörpers bevorzugt eine wärmeleitfähige Be- schichtung auf. Als wärmeleitfähige Beschichtung kann z.B. Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfolie eingesetzt werden.
Bei den elektronischen Bauelementen handelt es sich bevorzugt um elektrische Leistungs- und/oder Steuerbauelemente. Insbe¬ sondere umfassen die elektronischen Bauelemente elektrische Kondensatoren und Transistoren, die vorzugsweise thermisch voneinander zu trennen sind. Die Trennung kann z.B. durch eine Isolationsschicht oder noch vorteilhafter durch einen verlängerten räumlichen Abstand zwischen den Bauelementen, insbesondere zwischen den Kondensatoren und den Transistoren realisiert werden. Die Kondensatoren sind vorzugsweise durch Elektrolytkondensatoren (ELKOS) gebildet. Die Transistoren sind vorzugsweise Leistungstransitoren. Insbesondere sind die Transistoren durch IGBTs gebildet.
Der verlängerte Abstand zwischen den elektronischen Bauelementen oder der verlängerte Abstand zwischen den Kondensato¬ ren und den Transistoren, womit ein längerer Wärmeflussweg verbunden ist, wird vorteilhaft über eine oder wenigstens ei¬ ne Erhebung und Absenkung des Bodens des Motor-Panels reali¬ siert. Ergänzend oder alternativ weist der Boden des Motor- Panels bevorzugt mehrere Erhebungen auf, die durch ein wärme- leitfähiges Material gebildet sind und sich insbesondere bis zu der vorzugsweise ebenen Auflagefläche des Motor-Panels hin erstrecken. Diese Erhebungen bilden bevorzugt Kühlelemente für zumindest einen Teil der elektronischen Bauelemente, ins¬ besondere für die Transistoren, und stehen vorzugsweise im wärmeleitenden Kontakt mit diesen. Die ebene (planare) Aufla¬ gefläche des Motor-Panels ermöglicht dabei einen optimalen Wärmeübergang auf den Kühlkörper. Bevorzugt sind zwischen den Erhebungen Absenkungen des Motor-Panelbodens vorgesehen. Die Erhebungen und/oder Absenkungen sind insbesondere auf der dem Kühlkörper abgewandten Seite des Motor-Panelbodens angeordnet oder vorgesehen. Die Auflagefläche des Motor-Panels ist ins¬ besondere auf der dem Kühlkörper zugewandten Seite des Motor- Panelbodens vorgesehen. Vorzugsweise bildet der Motor- Panelboden mit den Erhebungen eine Materialeinheit. Bei der Erhebung oder den Erhebungen handelt es sich vorzugsweise um horizontale Erhebungen. Bei der Absenkung oder den Absenkungen handelt es sich vorzugsweise um horizontale Absenkungen.
Die Kondensatoren, die sehr viel Wärme produzieren können, sind vorteilhaft mit einer oder mehreren zusätzlichen Kühleinrichtungen versehen. Die Kondensatoren werden bevorzugt am Seitenrand des Motor-Panels in einer taschenförmigen Ausbuchtung des Motor-Panelbodens in Richtung des Motorgehäuses an¬ geordnet. Die Ausbuchtung dient vorzugsweise gleichzeitig als weiterer Kühlkörper. Am Seitenrand des Motor-Panels, am Einbauort der Kondensatoren, können noch zusätzliche, von der seitlichen Motor-Panelwand weg gerichtete Kühlkörper, z.B. in Form von Kühlrippen, vorgesehen sein. Ergänzend können zwischen den Kühlkörpern und den Kondensatoren aktive Kühlelemente, wie z.B. Peltier-Elemente oder andere aktivierbare Kühlelemente, vorgesehen sein. Ein nach innen gerichteter Seitenrand der Ausbuchtung bildet mit einem gegenüberliegenden Seitenrand der oder einer der Erhebungen einen Kanal, der gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Wärmeabfuhr verwendbar ist. Dieser Kanal kann vorteilhaft mit einem Teilluftstrom der Lüfteranordnung für das Motorgehäuse gekühlt werden. Hierzu weist das Motorgehäu¬ se im Bereich des Kühlkörpers und der Kondensatoren bevorzugt eine radiale Öffnung auf, durch die, ggf. über geeignete Um¬ lenkelemente, ein Teilluftstrom des Lüfters nach außen zu der Ausbuchtung und dem Kanal im Motor-Panelboden geleitet wird. Es erfolgt somit eine lokale konvektive Kühlung der Kondensa¬ toren .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Antriebsanordnung ist ein zweites Motor-Panel mit einem zweiten Kühlkörper vorgesehen, wobei sowohl die beiden Motor-Panel als auch die beiden Kühlkörper bevorzugt jeweils einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Der zweite Kühlkörper ist fest mit dem Motorgehäuse, und das zweite Motor-Panel lösbar mit dem zweiten Kühlkörper verbunden. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass eine Redundanz bei Ausfall von einem der Motor- Panels gegeben ist. Der zweite Kühlkörper ist z.B. kraft¬ schlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Motorgehäuse verbunden. Bevorzugt bildet der zweite Kühl¬ körper mit dem Motorgehäuse eine Materialeinheit.
Die Antriebsanordnung ist bevorzugt an oder in einem um eine Rotorachse drehbaren Rotor einer Windenergieanlage angeordnet Insbesondere umfasst der Rotor eine Rotornabe und wenigstens ein Rotorblatt, welches sich entlang einer quer oder im We- sentlichen quer zur Rotorachse verlaufenden Blattachse von der Rotornabe wegerstreckt. Das Rotorblatt ist bevorzugt mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mechanisch gekoppelt und mittels dieser um die Blattachse drehbar. Der Rotor ist insbesondere durch Windkraft um die Rotorachse drehbar.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kühlvorrichtung für eine erfindungsgemäße elektrische Antriebsanordnung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kühlvorrichtung für eine einen Elektromotor und elektronische Bauelemente zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors umfassende elektrische Antriebsanordnung, mit einem Motorgehäuse, in dem der Elektromotor angeordnet ist, einer an einer Stirnseite des Motor¬ gehäuses angeordneten und einen Lüfter umfassenden
Lüfteranordnung, mittels welcher ein Verlustwärme des Elekt¬ romotors abführender Kühlluftstrom erzeugbar ist, und wenigstens einem, die elektronischen Bauelemente aufnehmenden, auf dem Motorgehäuse aufsitzenden, kastenförmigen Motor-Panel, wobei mittels des Motor-Panels beim Betrieb der elektroni¬ schen Bauelemente entstehende Wärme an einen mit dem Motor- Panel in wärmeleitendem Kontakt stehenden Kühlkörper abgebbar ist. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung kann gemäß allen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsanordnung erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein. Insbesondere ist das Motor-Panel lösbar an dem Kühlkörper be¬ festigt ist, der vorzugsweise fest mit dem Motorgehäuse ver¬ bunden ist, sodass das Motor-Panel bevorzugt unter Zwischen¬ schaltung des Kühlkörpers trennbar mit dem Motorgehäuse ver¬ bunden ist. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindungsgemäße elektrische Antriebsanordnung für einen Blattwinkelvers- tellantrieb ( Pitchantrieb) einer Windenergieanlage vorgesehen. Die Erfindung betrifft somit auch einen Blattwinkelverstell- antrieb zur Verstellung, insbesondere zur winkelgerechten Verstellung eines oder mehrerer Rotorblätter um die jeweilige Blattachse für eine Windenergieanlage zur Erzeugung elektri¬ scher Energie, wobei das oder die Rotorblätter sich quer zur Rotorachse erstrecken, und wobei der Blattwinkelverstellan- trieb eine, wenigstens eine oder mehrere erfindungsgemäße elektrische Antriebsanordnungen umfasst. Das oder die Rotorblätter sind vorzugsweise mittels des Elektromotors der oder der jeweiligen elektrischen Antriebsanordnung um ihre jeweilige Blattachse drehbar. Der erfindungsgemäße Blattwinkel- verstellantrieb kann gemäß allen im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsanordnung erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Unter winkelgerechter Verstellung ist insbesondere zu verstehen, dass das oder die Rotorblätter um ihre jeweilige Blatt¬ achse verstellt, d.h. gedreht werden, vorzugsweise entspre¬ chend einem jeweils vorgegebenen Winkel oder Anstellwinkel.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Aus¬ führungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage mit einer elektrischen Antriebsanordnung zur Blattwinkelverstellung eines Rotorblattes, Fig. 2a: einen Querschnitt durch eine Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit aufgesetztem Motor-Panel,
Fig. 2b: einen Querschnitt durch die Antriebsanordnung nach
Fig. 2a mit losgelöstem Motor-Panel,
Fig. 3: einen Längsschnitt durch die Antriebsanordnung nach
Fig. 2a,
Fig. 4: einen Ausschnitt aus Fig. 2a in vergrößerter Darstellung und
Fig. 5: eine Alternative zu der aus Fig. 4 ersichtlichen
Kondensatorkühlung .
Aus Fig. 1 ist eine Windenergieanlage 1 ersichtlich, wobei ein auf einem Fundament 2 aufstehender Turm 3 an seinem dem Fundament 2 abgewandten Ende mit einem Maschinenhaus 4 ver¬ bunden ist. In dem Maschinenhaus 4 ist ein Maschinenträger 5 angeordnet, an dem ein Rotor 6 um eine Rotorachse 7 drehbar gelagert ist, der eine Rotornabe 8 und damit verbundene Ro¬ torblätter 9 und 10 aufweist, die jeweils um ihre Blattachse 11, 12 relativ zur Rotornabe 8 drehbar sind. Jedes Rotorblatt 9, 10 ist mit einem VerStellantrieb 13, 14 mechanisch gekop¬ pelt, mittels welchem das jeweilige Rotorblatt 9, 10 um die zugehörige Blattachse 11, 12 drehbar ist. Der Rotor 6 ist me¬ chanisch mit einem elektrischen Generator 16 gekoppelt, der in dem Maschinenhaus 4 angeordnet und an dem Maschinenträger 5 befestigt ist und die auf die einzelnen Rotorblätter wir¬ kende Windkraft 15 zum größten Teil in elektrische Energie umwandelt. Für den kontrollierten Betrieb der Windenergieanlage 1 ist eine Windenergieanlagensteuerung 17 vorgesehen, mittels welcher unter anderem die Versteilantriebe 13 und 14 gesteuert werden.
Jeder der Versteilantriebe 13, 14 umfasst als wesentliches Bauteil eine elektrische Antriebsanordnung 18, die als Quer¬ schnittzeichnung aus den Fig. 2a und 2b und als Längsschnitt¬ darstellung aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Die Antriebsanordnung 18 umfasst einen Elektromotor 19, der koaxial von einem Motorgehäuse 20 umgeben ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist an einer Stirnseite des Motorgehäuses 20 ei¬ ne Lüfteranordnung 22 vorgesehen, die unabhängig vom Motor 19 betrieben wird und nicht mit der Motorwelle 21 verknüpft ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die erforderliche Kühl¬ wirkung für die Antriebsanordnung 18 auch bei niedriger Drehzahl der Motorwelle 21 aufrechterhalten bleibt. Ein durch den Lüfter 23 der Lüfteranordnung 22 erzeugter Kühlluftstrom führt die Verlustwärme des Motors 19 über das Motorgehäuse 20 ab. Der Kühlluftstrom wird durch den Pfeil 53 repräsentiert und kann in Richtung oder in Gegenrichtung dieses Pfeils strömen. Gemäß der Ausführungsform strömt der Kühlluftstrom aber in Richtung des Pfeils 53. Im Bereich des dem Lüfter 23 abgewandten Endes des Motorgehäuses 20 sind Austrittsöffnun¬ gen 63 vorgesehen, durch welche hindurch der Kühlluftstrom 53 aus dem Motorgehäuses 20 austritt. Die Lüfteranordnung 22 und der Motor 19 sind voneinander getrennt angeordnet. Der Motor 19 ist in das Motorgehäuse 20 eingeschoben und insbesondere auswechselbar, sodass der Motor 19 zur Demontage aus dem Ge- häuse 20 herausgeschoben werden kann. Das Motorgehäuse 20 bildet somit bevorzugt ein Lüftergehäuse.
Das Motorgehäuse 20 ist in der Darstellung von Fig. 2a und Fig. 2b als doppelwandiger Hohlzylinder mit im radialen Abstand zueinander angeordneten Wandungen 24 und 25 ausgeführt, wobei die Wandung 24 eine äußere Gehäusewand und die Wandung 25 eine innere Gehäusewand bildet. Zwischen den beiden Wan¬ dungen 24 und 25 sind sich in radialer Richtung und in axialer Richtung erstreckende Stege 26 vorgesehen, die gegenüber der radialen Richtung geneigt sind. Durch die Stege 26 ist der Ringraum 60 zwischen den Wandungen 24 und 25 in mehrere Strömungskanäle 27 unterteilt, wobei jeweils zwei benachbarte der Stege 26 Seitenabgrenzungen für einen der Strömungskanäle 27 bilden. Der Neigungswinkel der Stege 26 gegenüber der radialen Richtung ist entgegengesetzt der Drehrichtung des Lüfters 23, sodass die durch die Drehung des Lüfters 23 zirku¬ lierende Luft optimal in die Strömungskanäle 27 eingeleitet werden kann.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass sich der radiale Abstand zwischen den beiden Wandungen 23, 24 des Gehäuses 20 in axialer Richtung ändert. Im Bereich der Lüfteranordnung 22 weist der radiale Abstand seinen größten Wert auf, um dann, einer radial ansteigenden Längskontur 28 der inneren Gehäusewand 25 folgend, am Motorflansch 29 der gegenüberliegenden Stirnseite der Antriebsanordnung 18 seinen kleinsten Wert anzunehmen. Durch diese spezielle Strömungsführung wird die durchströmte Fläche mit wachsendem Abstand vom Lüfter 23 kleiner, wobei der Druck, insbesondere auch bei abnehmender Strömungsge¬ schwindigkeit, im Wesentlichen aufrecht erhalten bleibt. Der aerodynamische Druckverlust, der beim Strömen der Kühlluft in den Strömungskanälen 27 auftritt, wird somit möglichst klein gehalten .
Für die elektrischen Steuerung und/oder Regelung sowie die Energieversorgung der Antriebsanordnung 18 sind elektronische Leistungs- und Steuerbauelemente 33 vorgesehen, die in einem Schaltkasten 30 angeordnet sind, der im Folgenden als Motor- Panel bezeichnet wird. Wie insbesondere aus Fig. 2a ersicht¬ lich, sitzt das Motor-Panel 30 auf der äußeren Gehäusewand 24 des Gehäuses 20 auf, und zwar auf einer Auflagefläche 31 ei¬ nes Kühlkörpers 32 zur Abführung der beim Betrieb der Elekt¬ ronikbauelemente 33 entstandenen Wärme. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung zwischen dem Motor-Panel 30 und dem Kühlkörper 32 ist dessen Auflagefläche 31 bevorzugt mit einer wärme¬ leitenden Beschichtung 51 versehen, die z.B. durch eine Wärmeleitpaste oder eine Wärmeleitfolie gebildet sein kann. Der Kühlkörper 32 ist mit dem Gehäuse 20 dauerhaft fest verbunden Gemäß der Ausführungsform ist der Kühlkörper 32 integraler Bestandteil des Gehäuses 20 und bildet eine flanschartige, in axialer Richtung des Gehäuses 20 sich erstreckende, radiale Erhebung mit der ebenen Auflagefläche 31 für das Motor-Panel 30.
Wie aus Fig. 2b ersichtlich, ist das Motor-Panel 30 von dem Kühlkörper 32 mechanisch lösbar, wobei die Verbindung zwischen dem Motor-Panel 30 und dem Kühlkörper 32 durch eine lösbare Schraubverbindung 34 gebildet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Verbindung aber auch durch mechanische Steck- und/oder Einrastverbindungen gebildet sein. Der Motor 19 umfasst einen Motorflansch 29, ein Lagerschild 38, einen Stator 61 und einen Läufer 62 mit einer Motorwelle 21, die an dem Lagerschild 38 an einer Lagerstelle 36 und an dem Motorflansch 29 an einer Lagerstelle 37 um eine Drehachse 57 drehbar gelagert ist. Der Stator 61 erstreckt sich in axi¬ aler Richtung zwischen dem Motorflansch 29 und dem Lagerschild 38 und ist sowohl mit dem Motorflansch 29 als auch mit dem Lagerschild 38 fest verbunden. Dabei ist das Lagerschild 38 an einer der Lüfteranordnung 22 zugewandten Stirnseite des Motors 19 bzw. Stators 61 angeordnet, an dessen anderer
Stirnseite der Motorflansch 29 angeordnet ist. Die Drehachse 57 der Motorwelle 21 definiert die axiale Richtung x. Die ra¬ diale Richtung verläuft senkrecht zur axialen Richtung.
Das Motorgehäuse 20 ist an seiner ersten Stirnseite mit der Lüfteranordnung 22 und an seiner anderen Stirnseite mit dem Motorflansch 29 des Motors 19 insbesondere lösbar verbunden. Dabei ist der Motor 19 in mechanischer Hinsicht nur über die Verbindung zwischen dem Motorgehäuse 20 und dem Motorflansch 29 mit dem Motorgehäuse 20 verbunden oder an diesem gelagert, sodass weder der Stator 61 noch das Lagerschild 38 einen di¬ rekten Kontakt zu dem Motorgehäuse 20 aufweisen.
Die elektrische Verbindung zwischen dem Motor-Panel 30 und dem Motor 19 ist als elektrische Steckverbindung 35 reali¬ siert. In Fig. 3 ist diese Steckerverbindung 35 im Bereich des Motorflansches 29 vorgesehen. Diese Verbindung umfasst auch die Verbindung zu einer übergeordneten und lediglich schematisch angedeuteten Steuer- und Regeleinrichtung 54, die bevorzugt durch die Windenergieanlagensteuerung 17 gebildet ist . Das Motor-Panel 30 ist durch einen Deckel 39, auf dem Kühl¬ rippen angeordnet sind, verschlossen. Insbesondere ist Motor- Panel 30 allseitig verschlossen. Durch eine zwischen dem kastenförmigen Motor-Panel 30 und seinem Deckel 39 angeordnete Dichtung 40 wird das Eindringen von Nässe und Schmutz weitgehend verhindert. Das Panel 30 ist somit als „Blackbox" zu be¬ trachten, die bei Funktionsfehlern oder Ausfall ausgetauscht wird .
Durch die lösbare Verbindung zum Gehäuse 20 ist ein Öffnen des Motor-Panels 30 nicht mehr erforderlich. Dadurch kann die Bestückung mit den elektronischen Bauelementen 33 sehr kompakt und kostengünstig erfolgen, ohne die Zugänglichkeit bei Funktionsausfall zu berücksichtigen. Wie aus Fig. 2a ersicht¬ lich, sind die Bauelemente 33 invertiert auf einer Platine 41 angeordnet. Insbesondere werden die Bauelemente 33 vorab vollautomatisch auf die Platine aufgebracht, die dann inver¬ tiert in das Motor-Panel 30 eingeführt wird. Vorzugsweise sind die Bauelemente 33 auf mehreren, parallel übereinander angeordneten Platinen angeordnet.
Die elektronischen Bauelemente 33 umfassen insbesondere Tran¬ sistoren 42, die hier als IGBTs ausgebildet sind, und Konden¬ satoren 43, die hier als Elektrolytkondensatoren (ELKOS) ausgebildet sind, wobei insbesondere letztere einen hohen Wärme¬ verlust im Betrieb aufweisen und daher zusätzliche Kühlvor¬ richtungen zweckdienlich sind. Der Boden 59 des Motor-Panels 30 ist nicht eben, sondern weist auf seiner dem Kühlkörper 32 abgewandten Seite, also innerhalb des Motor-Panels 30, Absen¬ kungen 58 und Erhebungen 50 auf, wobei die Erhebungen 50 aus einem wärmeleitfähigen und/oder wärmeaufnehmbaren Material 45 bestehen. Auf seiner dem Kühlkörper 32 zugewandten Seite weist der Boden 59 eine ebene Auflagefläche 44 auf, die mit der ebenen Auflagefläche 31 des Kühlkörpers 32 wärmeleitend verbunden ist. Gemäß der Ausführungsform bilden die Erhebungen 50 mit dem Boden 59 eine Materialeinheit, sodass der Bo¬ den 59 aus dem Material 45 besteht. Die Erhebungen 50 sind direkt unter den Transistoren 42 angeordnet, die vorzugsweise mit den Erhebungen 50 in wärmeleitenden Kontakt stehen, sodass die Verlustwärme der Transistoren 42 über das Material 45 auf den Kühlkörper 32 geleitet wird.
Fig. 4 zeigt in einer Detaildarstellung des rechten Seitenrandes von Fig. 2a oder 2b, dass die elektronischen Leis- tungs- und Steuerbauelemente 33 thermisch voneinander ge¬ trennt sind. Die Trennung erfolgt über einen verlängerten räumlichen Abstand zwischen den Kondensatoren 43 und den Transistoren 42, wobei innerhalb dieses Abstands der Boden 59 eine horizontale Erhebung 55 aufweist. Der verlängerte räum¬ liche Abstand wird durch den Pfeil 56 verdeutlicht. Für die Kondensatoren 43 ist auf Grund ihrer hohen Verlustwärme eine zusätzliche separate Kühlung vorgesehen. Die Kondensatoren 43 sind dazu am rechten Seitenrand des Motor-Panels 30 in einer nach unten gerichteten, taschenförmigen Ausbuchtung 48 des Motor-Panelbodens 59 angeordnet. Die Ausbuchtung 48 dient nicht nur zur Aufnahme der Kondensatoren 43, sondern auch zur passiven Kühlung derselben und bildet somit eine zusätzliche separate Kühlvorrichtung für die Kondensatoren 43. Die Kühlwirkung wird noch durch abragende Kühlrippen 46 am Seitenrand des Motor-Panels 30 verbessert, welche der zusätzlichen sepa¬ raten Kühlvorrichtung zugerechnet werden. Die horizontale Er- hebung 55 ist zwischen der Ausbuchtung 48 und der Auflagefläche 44 vorgesehen, über der die Erhebungen 50 angeordnet sind. Ferner grenzt die Erhebung 55 an eine der Absenkungen 58 an.
Die Kühlung der Kondensatoren 43 kann, wie aus Fig. 2a ersichtlich, zusätzlich oder alternativ, je nach anfallender Verlustwärme, über einen abgezweigten Teilluftstrom 64 der Lüfteranordnung 22 des Motors 19 erfolgen. Die äußere
Gehäusewand 24 des Motorgehäuses 20 weist hierzu eine radiale Öffnung 47 im Bereich des Kühlkörpers 32 und der Ausbuchtung 48 bzw. der Kondensatoren 43 auf. Die Öffnung 47 mündet in den Ringraum 60, insbesondere in einen der Strömungskanäle 27 ein, sodass ein Teilluftstrom 64 von dem Kühlluftstrom 53 abgezweigt werden kann. Seitenwände der Ausbuchtung 48 und der horizontalen Erhebung 55 begrenzen einen zum Motorgehäuse 20 hin offenen und in axialer Richtung sich erstreckenden Kanal 49, in den der aus der Öffnung 47 austretende Teilluftstrom 64 eingeleitet wird und somit Verlustwärme der Kondensatoren 43 abführt.
Fig. 5 zeigt eine Alternativausführung für eine zusätzliche Kühlung der Kondensatoren 43 über aktive Kühlelemente 52, die in der seitlichen Außenwand des Motor-Panels 30 zwischen der Lagerung der Kondensatoren 43 und den seitlich abragenden Kühlrippen 46 vorgesehen sind. Die aktiven Kühlelemente 52 können z.B. Peltier-Elemente umfassen. Bezugs zeichenliste
1 Windenergieanlage
2 Fundament
3 Turm
4 Maschinenhaus
5 Maschinenträger
6 Rotor
7 Rotorachse
8 Rotornabe
9 Rotorblatt
10 Rotorblatt
11 Blattachse
12 Blattachse
13 Versteilantrieb
14 Versteilantrieb
15 Windkraft
16 Generator
17 Windenergieanlagensteuerung
18 Antriebsanordnung
19 Elektromotor
20 Gehäuse
21 Motorwelle
22 Lüfteranordnung
23 Lüfter
24 äußere Gehäusewand
25 innere Gehäusewand
26 Steg
27 Strömungskanal
28 Längskontur
29 Motorflansch Motor-Panel
Auflagefläche
Kühlkörper
elektronische Bauelemente
Schraubverbindung
elektrische Steckverbindung
Lagerstelle
Lagerstelle
Lagerschild
Deckel
Dichtung
Platine
Transistor (IGBT)
Kondensator (ELKO)
Auflagefläche
wärmeleitfähiges Material
Kühlrippen
radiale Öffnung
Ausbuchtung
Kanal
Erhebung
wärmeleitfähige Beschichtung
Kühlelement
Kühlluftstrom
Steuer- und Regeleinrichtung
horizontale Erhebung der Bodenfläche Pfeil
Drehachse der Motorwelle
Absenkung
Boden des Motor-Panels
Ringraum Stator des Motors
Läufer des Motors
Austrittsöffnung für den Kühlluftstrom Teilluftstrom
axiale Richtung

Claims

Elektrische Antriebsanordung Patentansprüche
1. Elektrische Antriebsanordnung mit
- einem Elektromotor (19), der in einem Motorgehäuse (20) angeordnet ist,
- einer an einer Stirnseite des Motorgehäuses (20) angeordne¬ ten und einen Lüfter (23) umfassenden Lüfteranordnung (22), mittels welcher ein Verlustwärme des Elektromotors (19) ab¬ führender Kühlluftstrom (53) erzeugbar ist,
- elektronischen Bauelementen (33) , mittels welchen der
Elektromotor (19) steuerbar oder regelbar ist,
- wenigstens einem die elektronischen Bauelemente (33) auf¬ nehmenden, auf dem Motorgehäuse (20) aufsitzenden, kastenförmigen Motor-Panel (30),
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Motor-Panels (30) beim Betrieb der elektronischen Bauelemente (33) entstehende Wärme an einen mit dem Motor- Panel (30) in wärmeleitendem Kontakt stehenden Kühlkörper (32) abgebbar ist.
2. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Motor-Panel (30) lösbar an dem Kühlkörper (32) befestigt ist, der fest mit dem Motorgehäuse (20) verbunden ist, sodass das Motor-Panel (30) unter Zwischenschaltung des Kühlkörpers (32) trennbar mit dem Motorgehäuse (20) verbunden ist.
3. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Motor-Panel (30) allseitig verschlossen ist, sodass ein Eindringen von Nässe und Schmutz in das Motor-Panel (30) weitgehend verhinderbar ist.
4. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lüfteranordnung (22) separat von dem Elektromotor (19) betreibbar und von dem Motorgehäuse (20) lösbar ist.
5. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Motorgehäuse (20) an seiner einen Stirnseite mit der Lüfteranordnung (22) und an seiner anderen Stirnseiten mit einem Motorflansch (29) des Elektromotors (19) lösbar verbunden ist.
6. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Motorgehäuse (20) ein den Elektromotor (19) umringender Ringraum (60) vorgesehen ist, der von dem Kühlluftstrom (53) durchströmbar ist.
7. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
das Motorgehäuse (20) eine Ummantelung von an der Außenseite des Elektromotors (19) angeordneten, abstehenden Kühlrippen des Motors (19) bildet.
8. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Motorgehäuse (20) eine Doppelwand mit im radialen Abstand zueinander angeordneten und den Elektromotor (19) umringenden Wandungen (24, 25) aufweist, zwischen denen der Ringraum (6) verläuft .
9. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Ringraum (60) sich in radialer und in axialer Richtung erstreckende Stege (26) vorgesehen sind, die seitliche Be¬ grenzungen von Strömungskanälen (27) bilden.
10. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stege (26) bezüglich der radialen Richtung gekrümmt oder geneigt verlaufen.
11. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die radiale Ausdehnung der Stege (26) mit zunehmendem axialem Abstand zur Lüfteranordnung (22) abnimmt.
12. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlkörper (32) als flanschartige, in axialer Richtung des Gehäuses (20) sich erstreckende, radiale Erhebung mit ei¬ ner ebenen Fläche ausgeführt ist, welche eine Auflagefläche (31) für das Motor-Panel (30) bildet.
13. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlkörper (32) mit einer äußeren Gehäusewand (24) des Motorgehäuses (20) eine Materialeinheit bildet.
14. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Motor-Panel (30) mit dem Kühlkörper (32) sowohl mecha¬ nisch als auch elektrisch trennbar verbunden ist.
15. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die trennbare mechanische Verbindung eine Schraubverbindung (34) oder eine Steck- und Einrastverbindung umfasst.
16. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die trennbare elektrische Verbindung (35) sowohl eine Verbin¬ dung zwischen dem Motor-Panel (30) und dem Motorgehäuse (20) als auch eine Verbindung zu einer entfernt angeordneten, übergeordneten Steuereinrichtung (54) umfasst.
17. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine mit dem Motor-Panel (30) wärmeleitend in Kontakt stehen¬ de Auflagefläche (31) des Kühlkörpers (32) eine wärmeleitfä- hige Beschichtung (51) umfasst.
18. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronischen Bauelemente (33) elektrische Kondensatoren (43) und Transistoren (42) umfassen, die thermisch voneinander getrennt sind.
19. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
die thermische Trennung über einen verlängerten räumlichen Abstand zwischen den Kondensatoren (43) und den Transistoren
(42) erfolgt.
20. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kondensatoren (43) in einer am Motor-Panelseitenrand an¬ geordneten, zum Motorgehäuse (20) gerichteten, taschenförmi- gen Ausbuchtung (48) des Motor-Panelbodens (59) angeordnet sind, die als zusätzlicher Kühlkörper für die Kondensatoren
(43) vorgesehen ist.
21. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass in der taschenförmigen Ausbuchtung (48) aktive Kühlelemente (52) an der Außenseite der Seitenwand des Motor-Panels (30) im Bereich der Lagerung der Kondensatoren (43) vorgesehen sind .
22. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlung der Kondensatoren (43) zusätzlich oder alternativ durch einen Teilstrom des Kühlluftstromes (53) der
Lüfteranordnung (22) erfolgt.
23. Elektrische Antriebsanordnung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abzweigung des Teilluftstroms vom Kühlluftstrom (53) durch eine radiale Austrittsöffnung (47) in der äußeren
Gehäusewand (24) des Motorgehäuses (20) im Bereich des Kühl¬ körpers (32) erfolgt, wobei der Teilluftstrom in einen Kanal (49) geleitet wird, der durch Seitenwände der taschenförmigen Ausbuchtung (48) und einer Erhebung (55) des Gehäuse- Panelbodens (59) begrenzt ist.
24. Elektrische Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Boden (59) des Motor-Panels (30) Erhebungen (50) aufweist, die durch ein wärmeleitfähiges Material (45) gebildet sind und sich bis zu einer ebenen Auflagefläche (44) des Motor- Panels (30) hin erstrecken.
25. Elektrische Antriebsanordnung nach einem vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen fest mit dem Motorgehäuse (20) verbundenen zweiten
Kühlkörper und ein wärmeleitend und lösbar mit diesem verbundenes zweites Motor-Panel, wobei sowohl die beiden Motor- Panel als auch die beiden Kühlkörper jeweils einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
26. Kühlvorrichtung für eine einen Elektromotor (19) und elektronische Bauelemente (33) zur Steuerung und/oder Rege¬ lung des Elektromotors (19) umfassende elektrische Antriebs¬ anordnung (18), mit
- einem Motorgehäuse (20), in dem der Elektromotor (19) ange¬ ordnet ist,
- einer an einer Stirnseite des Motorgehäuses (20) angeordne¬ ten und einen Lüfter (23) umfassenden Lüfteranordnung (22), mittels welcher ein Verlustwärme des Elektromotors (19) ab¬ führender Kühlluftstrom (53) erzeugbar ist, und
- wenigstens einem, die elektronischen Bauelemente (33) auf¬ nehmenden, auf dem Motorgehäuse (20) aufsitzenden, kastenförmigen Motor-Panel (30),
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels des Motor-Panels (30) beim Betrieb der elektronischen Bauelemente (33) entstehende Wärme an einen mit dem Motor- Panel (30) in wärmeleitendem Kontakt stehenden Kühlkörper (32) abgebbar ist.
27. Kühlvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass das Motor-Panel (30) lösbar an dem Kühlkörper (32) befestigt ist, der fest mit dem Motorgehäuse (20) verbunden ist, sodass das Motor-Panel (30) unter Zwischenschaltung des Kühlkörpers (32) trennbar mit dem Motorgehäuse (20) verbunden ist.
28. Blattwinkelverstellantrieb zur Verstellung eines oder mehrerer Rotorblätter (9,10) um die jeweilige Blattachse (7, 8) für eine Windenergieanlage (1) zur Erzeugung elektrischer Energie, wobei die Rotorblätter (9,10) sich quer zur Rotorachse (11, 12) erstrecken,
gekennzeichnet durch
eine elektrische Antriebsanordnung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
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