EP4371221A1 - Umrichtermotor mit bremswiderstand - Google Patents

Umrichtermotor mit bremswiderstand

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EP4371221A1
EP4371221A1 EP22738620.8A EP22738620A EP4371221A1 EP 4371221 A1 EP4371221 A1 EP 4371221A1 EP 22738620 A EP22738620 A EP 22738620A EP 4371221 A1 EP4371221 A1 EP 4371221A1
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EP
European Patent Office
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converter
braking resistor
circuit board
motor according
connection
Prior art date
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Pending
Application number
EP22738620.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Mayer
Franz Daminger
Steffen Klauck
Marc Stammberger
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.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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    • H02K11/014Shields associated with stationary parts, e.g. stator cores
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    • HELECTRICITY
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Abstract

Umrichtermotor mit Bremswiderstand, wobei der Umrichtermotor einen Elektromotor mit einem Anschlusskasten aufweist, wobei der Anschlusskasten aus einem Unterteil und einem darauf aufgesetzten Deckel gebildet ist, wobei eine Leiterplatte des Umrichters am Deckel befestigt ist, wobei ein Bremswiderstand mit dem Unterteil wärmeleitend verbunden ist und/oder am Unterteil befestigt ist, wobei ein Blech mit dem Unterteil verbunden ist, wobei der Bremswiderstand auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Blechs angeordnet ist.

Description

Umrichtermotor mit Bremswiderstand
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Umrichtermotor mit Bremswiderstand.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Umrichtermotor einen in einem Anschlusskasten des Elektromotors des Umrichtermotors integrierten Umrichter aufweist, der die Statorwicklungen des Elektromotors mit elektrischer Leistung versorgt, so dass die Drehzahl des Elektromotors steuerbar oder regelbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Umrichtermotor fehlerarm zu betreiben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Umrichtermotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Umrichtermotor mit Bremswiderstand sind, dass der Umrichtermotor einen Elektromotor mit einem Anschlusskasten aufweist, wobei der Anschlusskasten aus einem Unterteil und einem darauf aufgesetzten Deckel gebildet ist, wobei eine Leiterplatte des Umrichters, insbesondere eine mit Signalelektronik und Leistungselektronik bestückte Leiterplatte des Umrichters, am Deckel befestigt ist, insbesondere an der Innenseite des Deckels, wobei ein Bremswiderstand mit dem Unterteil wärmeleitend verbunden ist, insbesondere zur Abfuhr der Wärme des Bremswiderstands an das Unterteil, und/oder am Unterteil befestigt ist, wobei ein Blech, insbesondere Metallblech, mit dem Unterteil verbunden ist, wobei der Bremswiderstand auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Blechs angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Rückwirkungen des Bremswiderstandes auf die Elektronik des Umrichtermotors minimiert werden. Insbesondere schirmt ein Blech den Bremswiderstand ab, insbesondere dessen hochfrequente elektromagnetische Störstrahlung, die durch den pulsweitenmodulierten Betrieb des dem Bremswiderstand in Reihe zugeschalteten steuerbaren Schalters erzeugt wird. Somit sind die auf die Signalelektronik einwirkenden Störstrahlungen verringert und dadurch auch der rückwirkungsarme Betrieb, insbesondere fehlerarme Betrieb, sicherstellbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Umrichter einen Gleichrichter auf, dessen gleichspannungsseitiger Anschluss mit dem gleichspannugnsseitigen Anschluss eines Wechselrichters des Umrichters verbunden ist, insbesondere wobei eine aus einem Bremswiderstand und einem pulsweitenmoduliert angesteuerten Schalter gebildete Reihenschaltung aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters und/oder des Wechselrichters anliegenden Spannung versorgt ist. Von Vorteil ist dabei, dass bei Überschreiten eines Schwellwertes ein weiteres Ansteigen der Zwischenkreisspannung vermeidbar ist, indem die pulsweitenmodulierte Ansteuerung des steuerbaren Schalters entsprechend angepasst wird. Mit zunehmender Zwischenkreisspannung ist auch das Pulsweitenmodulationsverhältnis entsprechend veränderbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Bremswiderstand ein Halbleitermaterial auf oder ist als Halbleiter ausgeführt, insbesondere also ohne Drahtwicklung, und/oder der Bremswiderstand ist als ein PTC-Bremswiderstand ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass keine Drahtwicklung und somit auch nur eine geringe Induktivität vorhanden ist und somit kein niederfrequentes Wechselmagnetfeld vom Bremswiderstand erzeugt wird, sodass Störungen der Signalelektronik verhindert werden. Außerdem ist durch Wahl eines PTC Materials, also eines Materials mit positivem Temperaturkoeffizienten, der Bremswiderstand selbstschützend ausführbar, wenn der Wärmestrom nicht genügend schnell an die Umgebung abführbar ist. Hingegen wäre eine Ausführung aus Draht, also nicht aus Halbleitermaterial, sondern mit einer Drahtwicklung, nicht nur mit einer höheren Induktivität ausbildbar, sondern auch kurzzeitig überlastfähig, wobei das Blech auch zum Abtransport der Wärme beiträgt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung speist der Umrichter den Elektromotor. Von Vorteil ist dabei, dass die Drehzahl steuerbar oder regelbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Umrichter im Anschlusskasten des Elektromotors angeordnet, insbesondere integriert angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein geringer Bauraum notwendig ist und der Antrieb dezentral im Feld, also ohne Schaltschrank, anordenbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine weitere Leiterplatte zwischen einem Basisteil und einer mit dem Basisteil verbundenen Rückwand angeordnet, wobei das Basisteil im Unterteil aufgenommen ist und mit dem Unterteil verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Berührschutz für die elektrischen Leitungen der weiteren Leiterplatte realisierbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die weitere Leiterplatte mit einem Anschluss, insbesondere mit einer Anschlussvorrichtung, für Versorgungsleitungen des Bremswiderstandes bestückt, wobei die weitere Leiterplatte mit einem Steckverbinderteil bestückt ist und die Leiterplatte mit einem Gegensteckverbinderteil, insbesondere mit einem zum Steckverbinderteil korrespondierenden Gegensteckverbinderteil, bestückt ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremswiderstand mit dem Steckverbinderteil elektrisch verbindbar ist, so dass die Versorgung des Bremswiderstands über die Steckverbindung erreichbar ist. Somit ist der Gleichrichter und der Wechselrichter im Deckel anordenbar und die Zwischenkreisspannung herausführbar zum Bremswiderstand.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Versorgungsleitungen vom Bremswiderstand zum Anschluss geführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremswiderstand einfach in Unterteil verdrahtbar ist und erst beim Aufstecken des Deckels betreibbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Blech zwei Schenkel auf, die über einen Jochbereich des Blechs verbunden sind, wobei die Versorgungsleitungen des Bremswiderstands auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite eines der Schenkel geführt angeordnet sind, insbesondere wobei der Bremswiderstand auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Jochbereichs angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Versorgungsleitungen langgestreckt verlegt sind und durch das Blech Störstrahlung von der Elektronik des Umrichters abgeschirmt ist. Somit ist ein fehlerarmer Betrieb des Umrichters ermöglicht. Wichtig ist dabei, dass zumindest mehr als die halbe Länge, insbesondere mehr als 80%, der vom Bremswiderstand bis zum Anschluss verlegten Versorgungsleitungen durch das Blech abgeschirmt sind. Wichtig ist auch, dass die von außen durch Kabelverschraubungen des Unterteils in den Anschlusskasten hineingeführten Datenleitungen und/oder Kleinspannungsleitungen auf der vom Bremswiderstand abgewandten Seite des Blechs angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Blech als insbesondere ebenes Stanz-Biegeteil ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Elektromotor ein einen Stator des Elektromotors aufnehmendes Statorgehäuse auf, wobei die senkrechte Projektion in Normalenrichtung, insbesondere der Leiterplatte, der beiden Schenkel und des Jochbereichs die senkrechte Projektion in Normalenrichtung, insbesondere der Leiterplatte, einer Öffnung des Statorgehäuses berandet. Von Vorteil ist dabei, dass die Statorwicklungsdrähte aus dem Bereich der Statorwicklung durch die Öffnung zur weiteren Leiterplatte führbar sind. Somit sind die Statorwicklungsdrähte über die Steckverbindung aus dem Umrichter speisbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Blech ein derartiges Lochbild, insbesondere also derartig angeordnete durchgehende Löcher, auf, dass Schirmklemmen an unterschiedlichen Positionen am Blech befestigbar sind, insbesondere wobei die Schirmklemmen zueinander um 90° oder 180° verdreht ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass abhängig von der jeweiligen Bauart das jeweilige Loch für die jeweilige Schirmklemme nutzbar ist. somit ist die Kabelführung flexibel anpassbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an drei unterschiedlichen Seiten des Unterteils Kabelverschraubungen angeordnet, wobei die Zuführung von Kabeln durch Kabelverschraubungen unterschiedlich gerichtet ausführbar ist, insbesondere aus 90° oder 180° zueinander gedrehten Richtungen. Von Vorteil ist dabei, dass die Kabelzuführung flexibel anpassbar ist und trotzdem die Schirmklemmen möglichst nahe an den Kabelverschraubungen anordenbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind am Basisteil Halteabschnitte ausgeformt, welche mittels Schrauben an das Unterteil angedrückt sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine stabile Befestigung des Basisteils im Unterteil erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in einem der Halteabschnitte ein Erdungsblech aufgenommen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Erdverbindung des Unterteiles durch zwei Schrauben erreichbar ist, die durch das Erdungsblech und einen der Halteabschnitte hindurchragen und in Gewindebohrungen des Unterteils eingeschraubt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die weitere Leiterplatte mit einem Anschluss für Niederspannungen und mit einem Anschuss für Kleinspannungen sowie mit einem Anschluss für Datenübertragung bestückt, wobei ein Niederspannungskabel, ein Kleinspannungskabel und/oder ein Datenübertragungskabel durch zumindest eine Kabelverschraubung des Unterteils geführt ist und mittels zumindest einer Schirmklemme am Blech fixiert ist, insbesondere wobei ein freigelegter Schirm des oder eines der Kabel mittels der Schirmklemme elektrisch verbunden ist mit dem Blech, insbesondere welches mit dem Unterteil und/oder dem Erdungsblech elektrisch verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass alle Anschlüsse über die Steckverbindung mit der Leiterplatte, insbesondere also mit der Elektronik des Umrichters verbindbar sind. Somit ist über die Steckverbindung eine universelle bidirektionale Schnittstelle für Energie, Signale und Daten geschaffen. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist eine Schrägansicht eines angeschnittenen, ein Blech 1 umfassenden Unterteils 7 eines Anschlusskastens eines erfindungsgemäßen Umrichtermotors dargestellt.
In der Figur 2 ist der Umrichtermotor angeschnitten in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 3 ist das Blech 1 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 4 ist das Unterteil mit Schirmklemmen (2, 40) in Schrägansicht dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Umrichtermotor einen Elektromotor mit einem Anschlusskasten auf, wobei im Anschlusskasten ein Umrichter integriert angeordnet ist.
Der Elektromotor weist ein die Statorwicklungen aufnehmendes Statorgehäuse 24 auf, das mit einem ersten Lagerflansch 25 verbunden ist und mit einem zweiten Lagerflansch 28 verbunden ist, wobei der erste Lagerflansch 25 beabstandet ist vom zweiten Lagerflansch 28.
In jedem der Lagerflansche (25, 28) ist jeweils ein Lager (26, 29) aufgenommen zur Lagerung einer Rotorwelle 27 des Elektromotors.
Die Statorwicklungsdrähte sind durch eine Öffnung des Statorgehäuses 24 in den vom Anschlusskasten gebildeten Innenraum herausgeführt aus dem Bereich des Stators und über eine ein Steckverbinderteil 11 umfassende Steckverbindung mit einer Leiterplatte 21 elektrisch verbunden.
Die Leiterplatte 21 ist mittels Schrauben am Deckel 22 befestigt und mit Bauteilen bestückt, so dass ein eine Signalelektronik und Leistungselektronik umfassender Umrichter auf der Innenseite des Deckels 22 angeordnet ist. Die Leistungshalbleiter 23 sind wärmeleitend verbunden mit dem Deckel 22 selbst. Auf diese Weise ist die Wärmeverlustleistung der Leistungshalbleiter 23 der Leistungselektronik direkt über den Deckel 22 aufspreizbar und an die Umgebung abführbar. Die vom Umrichter für die Statorwicklungen des Elektromotors bereit gestellte Spannung wird durch die Steckverbindung zum Unterteil 7 weitergeleitet, wo dann die Statorwicklungsdrähte kontaktiert sind.
Die Netzversorgung des Umrichters wird über ein Versorgungskabel, insbesondere Drehstromkabel, durch eine am Unterteil 7 angeordnete Kabelverschraubung in den Innenraum des Anschlusskastens geführt. Das Versorgungskabel ist am Kabel mittels einer Schirmklemme 2 fixierbar. Die Leitungen, insbesondere Phasenleitungen und Nullleiter, des Versorgungskabels werden von der Schirmklemme 2 zu einem Anschluss 8 für Niederspannung geführt und dort elektrisch verbunden.
Dieser Anschluss 8 ist auf einer weiteren Leiterplatte bestückt, welche auch mit einem Steckverbinderteil 11 bestückt ist, das mit einem auf der Leiterplatte 21 bestückten Gegensteckverbinderteil in elektrischen Steckkontakt gebracht ist, insbesondere beim Aufsetzen des Deckels 22 auf das Unterteil 7.
Da das Gegensteckverbinderteil 31 auf der Leiterplatte 21 bestückt ist, sind die Netzversorgungsleitungen elektrisch vom Versorgungskabel bis zur Leiterplatte 21 geführt. Daraus ist der wechselstromseitige Anschluss, also wechselspannungsseitige Anschluss, eines Gleichrichters des Umrichters versorgt, wobei der gleichstromseitige Anschluss, insbesondere also gleichspannungsseitige Anschluss, des Gleichrichters mit einem gleichstromseitigen Anschluss eines Wechselrichters verbunden ist, dessen wechselstromseitiger Anschluss, also wechselspannungsseitiger Anschluss, den Elektromotor, insbesondere den Stator, speist. Die hierzu notwendigen Versorgungsleitungen sind wiederum über das Gegensteckverbinderteil 31 und das Steckverbinderteil 11 zu den an der weiteren Leiterplatte angeschlossenen Statorwicklungsleitungen geführt. Die weitere Leiterplatte ist auch mit einem Anschluss 14 für Kleinspannungen, insbesondere Signalspannungen und/oder 24 Volt Versorgung, und einem Anschluss für Datenübertragung bestückt. Die hierzu von außen herangeführten Kleinspannungsleitungen und/oder Datenleitungen sind durch Kabelverschraubungen, die im Unterteil 7 angeordnet sind, hindurchgeführt und zu dem Anschluss 14 beziehungsweise zum Anschluss für Datenübertragung geführt. Zur Fixierung der zugehörigen Kabel sind ebenfalls mit dem Blech 1 verbundene Schirmklemmen 2 verwendbar.
Die am gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters anliegende Spannung wird mittels eines Sensors zur Erfassung der Spannung, insbesondere Zwischenkreisspannung, überwacht. Um gefährlich hohe Spannungen zu vermeiden, insbesondere bei generatorischem Betrieb des Elektromotors, ist ein Bremswiderstand 20 vorgesehen, der mit einem steuerbaren Halbleiterschalter in Reihe geschaltet auf dieser Spannung versorgt ist. Bei Schließen des Schalters wird elektrische Leistung an den Bremswiderstand 20 abgeführt, der diese im Wesentlichen in Wärme verwandelt.
Zur genauen Steuerung der abgeführten Leistung ist der Halbleiterschalter pulsweitenmoduliert betrieben. Somit führen die Zuleitungen des Bremswiderstands 20 allerdings hochfrequente Stromanteile.
Der Bremswiderstand 20 ist zur Abfuhr seiner Wärme im Unterteil 7 angeordnet. Hierbei ist der Bremswiderstand 20 wärmeleitend mit dem Unterteil 7 verbunden, insbesondere an eine fein bearbeitete ebene Fläche angepresst, insbesondere mit zwischengeordneter Wärmeleitpaste.
Vorzugsweise ist der Bremswiderstand 20 am Boden des wannenförmig ausgebildeten Unterteils 7 befestigt und wärmeleitend mit dem Unterteil 7 verbunden, indem der Bremswiderstand 20 gegen eine fein bearbeitete Fläche des Unterteils 7 mittels Schrauben angepresst wird. Dabei sind die Schrauben in Gewindebohrungen des Unterteils 7 eingeschraubt und drücken mit ihren Schraubenköpfen den Bremswiderstand 20 gegen die Fläche. Das Blech 1 ist mittels Schrauben am Unterteil 7 befestigt, so dass der Bremswiderstand 20 vom Blech 1 beabstandet ist. Außerdem ist der Bremswiderstand 20 zwischen dem Blech 1 und dem Unterteil 7 angeordnet.
Die Versorgungsleitungen des Bremswiderstands 20 sind Kabel vom Bremswiderstand 20 zu einem auf der weiteren Leiterplatte bestückten Anschluss 10 geführt. Dort sind sie mit elektrischen Leitungen verbunden, die überdas Steckverbinderteil 11 und das Gegensteckverbinderteil 31 zur Leiterplatte 21 führen. Eine der Leitungen ist mit dem oberen Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Gleichrichters verbunden, die andere Leitung ist mit dem unteren Potential des gleichspannungsseitigen Anschlusses des Gleichrichters verbunden.
Erfindungsgemäß sind die Versorgungsleitungen möglichst derart angeordnet, dass das Blech 1 zwischen den Versorgungsleitungen und der Leiterplatte 21 angeordnet ist. Somit schirmt das Blech 1 die Versorgungsleitungen ab.
Das Blech 1 ist U-förmig ausgeführt. Somit weist das Blech 1 zwei übereinen Jochbereich 32 miteinander verbundene Schenkel 30 auf.
Das Blech 1 ist mittels der Schrauben am Unterteil befestigt, insbesondere wobei zumindest je eine der Schrauben durch einen jeweiligen Schenkel 30 hindurchragen.
Somit berandet das Blech 1 mit seinen Schenkeln 30 und seinem Jochbereich 32 die Öffnung des Statorgehäuses 24, durch welche die Statorwicklungsdrähte in den vom Anschlusskasten gebildeten Innenraum herausgeführt sind aus dem Bereich des Stators.
Die Versorgungsleitungen des Bremswiderstands 20 sind von der Leiterplatte 21 aus, insbesondere in deren Normalenrichtung gesehen, unterhalb des Jochbereichs 32 und der Schenkel 30 geführt, insbesondere also auf der von der Leiterplatte 21 abgewandten Seite des Blechs 1. Die Schenkel reichen möglichst weit zum Anschluss 10, so dass der durch das Blech 1 nicht abgeschirmte Teil der Versorgungsleitungen möglichst kurz ist. Das Blech 1 weist ein derartiges Lochbild auf, so dass die Schirmklemmen (2, 40) in drei verschiedenen Positionen befestigbar sind. In Figur 1 sind alle drei Positionen mit Schirmklemmen (2, 40) besetzt. Die drei Positionen gehen durch eine Drehung von 90° oder 180° ineinander über. Somit sind Kabel durch die Kabelverschraubungen an drei unterschiedlichen Seiten des Unterteils 7 zuführbar und die Schirmklemmen (2, 40) dann an der jeweiligen Position anbringbar, so dass das durch die Kabelverschraubung zugeführte Kabel möglichst nahe und direkt von der Schirmklemme (2, 40) fixierbar ist.
Somit ist die Kabelzuführung ans Unterteil 7 aus drei unterschiedlichen Richtungen, insbesondere um 90° oder 180° zueinander verdrehten Richtungen, ermöglicht und die Schirmklemmen (2, 40) sind entsprechend optimiert vorsehbar.
Die weitere Leiterplatte ist in ein Basisteil 12 eingelegt, das mittels einer Rückwand 9, die klipsverbunden ist mit dem Basisteil 12, die weitere Leiterplatte gehäusebildend umgibt.
Dabei ist das Basisteil 12 und die Rückwand 9 aus Kunststoff ausgeführt. Auf diese Weise ist ein Berührschutz gewährleistet. Die Anschlüsse (8, 10, 14, 13) ragen durch das Basisteil 12 hindurch.
Am Basisteil 12 sind zwei voneinander beabstandete Halteabschnitte (5, 15) ausgeformt, die mittels Schrauben am Unterteil 7 festgelegt sind. In einem ersten Halteabschnitt 15 der beiden Halteabschnitte (5, 15) ist ein Erdungsblech aufgenommen, das mit dem Unterteil 7 elektrisch leitend verbunden ist. Das Erdungsblech ist als L-förmiger Blechwinkel ausgeführt und lötverbunden mit der einer Leiterbahn der weiteren Leiterplatte.
An der Innenseite des Unterteils 7, insbesondere an einer jeweiligen Seitenwand des Unterteils 7, ist jeweils ein nach innen hervorragender Dombereich 3 ausgeformt, der sich parallel zur Normalenrichtung der Leiterplatte 21 erstreckt, insbesondere also auch parallel zur Betätigungsrichtung der aus dem Steckverbinderteil 11 und dem Gegensteckverbinderteil 31 gebildeten Steckverbindung.
Zwischen dem Unterteil 7 und dem auf dem unterteil 7 aufgesetzten Deckel 22 ist eine Flachdichtung 16 angeordnet, welche eine Lasche 18 aufweist, die in eine Ausnehmung, also Vertiefung 17, des Dombereichs 3 eingehängt ist. Auf diese Weise ist die Flachdichtung 16 am Unterteil 7 fixiert. Durch die Ausnehmung weist der übrige Dombereich 3 eine Nase auf, an welcher die Lasche 18 anliegt.
Die Lasche 18 ist 90° aus der Verbindungsebene des Deckels 22 mit dem Unterteil 7 herausgebogen. Denn das Unterteil 7 weist einen fein bearbeiteten ebenen umlaufenden Randbereich auf, auf den die Flachdichtung 16 mit Ausnahme der Laschen 18 aufgelegt ist. Der Deckel weist ebenfalls einen fein bearbeiteten ebenen umlaufenden Randbereich auf, der auf die Flachdichtung 16 mit Ausnahme der Laschen 18aufgelegt ist. Somit definiert die Flachdichtung 16 mit Ausnahme der Laschen 18 die Verbindungsebene des Deckels 22 mit dem Unterteil 7, wenn die Wandstärke der Flachdichtung 16 vernachlässigt wird.
Vorzugsweise ist der Bremswiderstand aus PTC-Halbleitermaterial ausgeführt und somit selbstschützend. Durch das Blech 1 und das metallische Unterteil 7, welche den Bremswiderstand beidseitig oder allseitig umgeben, wird eine effiziente Entwärmung gewährleistet.
Alternativ ist der Bremswiderstand als Drahtwicklung ausführbar. Somit ist es dann von Vorteil, das Blech 1 aus einem Material zur Abschirmung des Magnetfeldes auszuführen. Hierzu eignet sich zur Abschirmung des Wechselanteils des Magnetfeldes eine Ausführung des Blechs 1 als Aluminium-Blech. Weiter alternativ oder zusätzlich ist aber auch ein ferromagnetisches Blech vorteilhaft, damit auch Gleichfeldanteile des Magnetfelds von dem Innenraum und der Elektronik, insbesondere Signalelektronik, insbesondere Stromsensoren der Signalelektronik, fernhaltbar sind. Bei der zweiteiligen Ausführung des Blechs 1 aus Aluminiumblech und ferromagnetischen Blech, insbesondere Eisenblech oder Stahlblech, ist das Blech 1 auch als Verbundteil ausführbar. Insbesondere ist dabei das Aluminiumblech mit dem Stahlblech stoffschlüssig verbunden.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden die am Unterteil 7 nach innen hervorragenden Dombereiche 3 zum Zentrieren des Blechs 1 verwendet. Bezugszeichenliste
1 Blech
2 Schirmklemme
3 Dombereich
4 Vertiefung
5 Halteabschnitt
6 Schraube
7 Unterteil
8 Anschluss für Niederspannungen
9 Rückwand
10 Anschluss für Bremswiderstand
11 Steckverbinderteil
12 Basisteil
13 Anschluss für Datenleitung, insbesondere Anschluss für USB-Anschluss
14 Anschluss für Kleinspannungen
15 Halteabschnitt
16 Dichtung, insbesondere Flachdichtung
17 Vertiefung im Domabschnitt
18 Lasche oder Ähnliches
20 Bremswiderstand
21 Leiterplatte
22 Deckel
23 Leistungshalbleiter
24 Statorgehäuse
25 Lagerflansch
26 Lager
27 Rotorwelle
28 Lagerflansch
29 Lager
30 Schenkel
31 Gegensteckverbinderteil Jochbereich Schirmklemme

Claims

Patentansprüche:
1. Umrichtermotor mit Bremswiderstand, wobei der Umrichtermotor einen Elektromotor mit einem Anschlusskasten aufweist, wobei der Anschlusskasten aus einem Unterteil und einem darauf aufgesetzten Deckel gebildet ist, wobei eine Leiterplatte des Umrichters, insbesondere eine mit Signalelektronik und Leistungselektronik bestückte Leiterplatte des Umrichters, am Deckel befestigt ist, insbesondere an der Innenseite des Deckels, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremswiderstand mit dem Unterteil wärmeleitend verbunden ist, insbesondere zur Abfuhr der Wärme des Bremswiderstands an das Unterteil, und/oder am Unterteil befestigt ist, wobei ein Blech, insbesondere Metallblech, mit dem Unterteil verbunden ist, wobei der Bremswiderstand auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Blechs angeordnet ist.
2. Umrichtermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter einen Gleichrichter aufweist, dessen gleichspannungsseitiger Anschluss mit dem gleichspannugnsseitigen Anschluss eines Wechselrichters des Umrichters verbunden ist, insbesondere wobei eine aus einem Bremswiderstand und einem pulsweitenmoduliert angesteuerten Schalter gebildete Reihenschaltung aus der am gleichspannungsseitigen Anschluss des Gleichrichters und/oder des Wechselrichters anliegenden Spannung versorgt ist, insbesondere wobei der Bremswiderstand ein Halbleitermaterial aufweist oder als Halbleiter ausgeführt ist, insbesondere also ohne Drahtwicklung, und/oder wobei der Bremswiderstand als ein PTC-Bremswiderstand ausgeführt ist.
3. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter den Elektromotor speist.
4. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umrichter im Anschlusskasten des Elektromotors angeordnet ist, insbesondere integriert angeordnet ist.
5. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Leiterplatte zwischen einem Basisteil und einer mit dem Basisteil verbundenen Rückwand angeordnet ist, wobei das Basisteil im Unterteil aufgenommen ist und mit dem Unterteil verbunden ist.
6. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Leiterplatte mit einem Anschluss, insbesondere mit einer Anschlussvorrichtung, für Versorgungsleitungen des Bremswiderstandes bestückt ist, wobei die weitere Leiterplatte mit einem Steckverbinderteil bestückt ist und die Leiterplatte mit einem Gegensteckverbinderteil, insbesondere mit einem zum Steckverbinderteil korrespondierenden Gegensteckverbinderteil, bestückt ist.
7. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungen vom Bremswiderstand zum Anschluss geführt sind.
8. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech zwei Schenkel aufweist, die über einen Jochbereich des Blechs verbunden sind, wobei die Versorgungsleitungen des Bremswiderstands auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite eines der Schenkel geführt angeordnet sind, insbesondere wobei der Bremswiderstand auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Jochbereichs angeordnet ist.
9. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech als insbesondere ebenes Stanz-Biegeteil ausgeführt ist.
10. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein einen Stator des Elektromotors aufnehmendes Statorgehäuse aufweist, wobei die senkrechte Projektion in Normalenrichtung, insbesondere der Leiterplatte, der beiden Schenkel und des Jochbereichs die senkrechte Projektion in Normalenrichtung, insbesondere der Leiterplatte, einer Öffnung des Statorgehäuses berandet.
11. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech ein derartiges Lochbild, insbesondere also derartig angeordnete durchgehende Löcher, aufweist, dass Schirmklemmen an unterschiedlichen Positionen am Blech befestigbar sind, insbesondere wobei die Schirmklemmen zueinander um 90° oder 180° verdreht ausgeführt sind.
12. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an drei unterschiedlichen Seiten des Unterteils Kabelverschraubungen angeordnet sind, wobei die Zuführung von Kabeln durch Kabelverschraubungen unterschiedlich gerichtet ausführbar ist, insbesondere aus 90° oder 180° zueinander gedrehten Richtungen.
13. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Basisteil Halteabschnitte ausgeformt sind, welche mittels Schrauben an das Unterteil angedrückt sind.
14. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Halteabschnitte ein Erdungsblech aufgenommen ist.
15. Umrichtermotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Leiterplatte mit einem Anschluss für Niederspannungen und mit einem Anschuss für Kleinspannungen sowie mit einem Anschluss für Datenübertragung bestückt ist, wobei ein Niederspannungskabel, ein Kleinspannungskabel und/oderein Datenübertragungskabel durch zumindest eine Kabelverschraubung des Unterteils geführt ist und mittels zumindest einer Schirmklemme am Blech fixiert ist, insbesondere wobei ein freigelegter Schirm des oder eines der Kabel mittels der Schirmklemme elektrisch verbunden ist mit dem Blech, insbesondere welches mit dem Unterteil und/oder dem Erdungsblech elektrisch verbunden ist.
EP22738620.8A 2021-07-16 2022-06-27 Umrichtermotor mit bremswiderstand Pending EP4371221A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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