WO2005117236A1 - Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten - Google Patents

Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten Download PDF

Info

Publication number
WO2005117236A1
WO2005117236A1 PCT/EP2005/004766 EP2005004766W WO2005117236A1 WO 2005117236 A1 WO2005117236 A1 WO 2005117236A1 EP 2005004766 W EP2005004766 W EP 2005004766W WO 2005117236 A1 WO2005117236 A1 WO 2005117236A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor
electric motor
housing
component
condition detection
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/004766
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Seufert
Volker SCHÜREN
Original Assignee
Bosch Rexroth Ag
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 Bosch Rexroth Ag filed Critical Bosch Rexroth Ag
Priority to EP05741370A priority Critical patent/EP1754299A1/de
Priority to JP2007513727A priority patent/JP2008500796A/ja
Priority to US11/569,488 priority patent/US20080018184A1/en
Publication of WO2005117236A1 publication Critical patent/WO2005117236A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14—Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143—Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H02K11/026—Suppressors associated with brushes, brush holders or their supports
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/30—Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/66—Structural association with auxiliary electric devices influencing the characteristic of, or controlling, the machine, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electric motor according to the preamble of claim 1.
  • the professional world has been concerned with the accommodation of electrical components in or on the housing of a motor or generator for a long time.
  • the document DE 101 .23 626 AI shows a converter for electrical machines, a capacitor surrounding the machine being present, to the electrodes of which the bridge circuits are connected distributed over the circumference of the machine.
  • the aim of the invention is to simplify the production process and to achieve space-saving arrangement.
  • This solution was used among others in the case of a starter generator which had to be accommodated between a transmission and an internal combustion engine, the motor cross section being many times larger than the motor length.
  • the disadvantage of the arrangement is that the capacitor surrounds the machine and thus significantly affects the dimensions of the cross section.
  • a receiving device for the motor condition detection comprises at least one component of the motor supply.
  • ⁇ t. , ⁇ It can be, for example, an electrical or electromechanical component or device.
  • the motor supply takes over the control of the motor windings with currents of suitable voltage and frequency, while the motor condition detection acquires information about the characteristic motor data during operation by means of suitable sensors.
  • the electrical component can be any electrical components of apparatuses which are encompassed by or arranged in the vicinity of the motor housing.
  • the dimensions of the outer contours of the overall arrangement are determined by the motor housing itself, the receptacle for the motor condition detection and a suitable housing for the motor supply.
  • This housing can be arranged on the circumference of the motor housing (joint use of the motor housing for heat dissipation) or axially (on the B side).
  • the storage space already present in the housing of the motor condition detection is now used by including at least one electrical component of the motor supply. There are hardly any additional costs and the implementation effort is limited, since only a stable accommodation of the components and contact must be guaranteed.
  • the additional volume required to accommodate the engine supply is reduced.
  • the edge length of a motor with integrated power electronics is hardly much longer than that of a standard motor.
  • the motor housing itself expediently serves as a recording device for the motor condition detection, in that it is dimensioned in such a way that it also accommodates the stator and rotor.
  • the advantage that results from this can be seen in a dense and connectionless implementation that includes all components equally completely.
  • the receiving device is a separate housing, which is combined with the motor housing.
  • This additional housing could, for example, be flanged to the B side of the motor housing, whereby it should adapt to the outer contours of the motor and thus only change the length but not the cross section. Defective components or a complete engine condition detection can be quickly replaced.
  • the components are expediently formed from at least one annular and / or cylindrical and / or rectangular body.
  • the component could at least partially include the engine status detection within the housing. This ensures easy accommodation with optimal space utilization. But even with rectangular or cylindrical shapes, an optimal space can be obtained.
  • Such components are generally also much cheaper to manufacture than the ring-shaped, which saves material but is much more expensive.
  • a suitable arrangement of individual components of various designs could make even better use of the available space.
  • the component with at least one connection for connecting a plug or a socket is encompassed by a frame designed as a common support, the frame having a coaxial recess, then this frame can be used for the generally cylindrical motor condition detection within the housing
  • the coaxial recess serves as Recess for the spatial placement of the engine condition detection within the frame depth.
  • the connection can serve, on the one hand, to connect the motor windings to a multi-phase power supply supplied by a converter or inverter, and can include the connections for the motor condition detection and a detachable connection for the component.
  • the frame can serve as insulation from the generally grounded housing, provided that it is made of a non-conductive material, such as plastic.
  • the lines required for interconnecting the components can also be easily fixed using guides attached to the frame.
  • the frame is expediently provided with a plate whose profile is identical to the cross section of the housing of the motor feeder.
  • the plate then also serves as a cover for the housing of the motor feed. If this cover is still provided with a seal, then high requirements for the degree of protection of the device can also be met.
  • the frame as such therefore fulfills a multiple function, namely that of insulation, a holding device, a cable guide and a tight cover.
  • the component is advantageously arranged in a V-shape on the frame.
  • This arrangement ensures a small footprint, because the space between the motor condition detection and the housing inner wall is used optimally.
  • a U-shaped arrangement of three or more capacitors would also be conceivable.
  • a rectangular, frame-like arrangement around the engine condition detection is favored.
  • the frame is formed by block capacitors.
  • Motor housing attached and thus fully integrated with the motor includes motor converter or motor inverter and the component
  • DC link capacitance of the DC link But others nearby too Control devices installed in the motor could use the space available for their components (e.g. inductors, line filters, Y-capacitors and similar voluminous or heavy components).
  • Energy is supplied to the converter by means of a DC link: the DC link capacitance is used for buffering and especially for smoothing the DC link voltage, which was generated by rectifying the phases of a three-phase network and contains harmonic components.
  • the inductance of the intermediate circuit has an effect such that voltage peaks can destroy the IGBTs in the integrated converter. It is therefore necessary to place an appropriately dimensioned capacitance on the converter as close as possible because it has little induction.
  • This capacitance which can be realized, for example, by means of one or more electrolytic capacitors, sometimes has considerable dimensions, depending on the dimension, and accordingly requires a lot of storage space.
  • the invention provides this storage space without increasing the outer contour of the motor.
  • the service life of the DC link separator also depends heavily on the ambient temperature to which it is exposed. Mounting the housing near the motor condition detection, away from the motor windings, which are sometimes very hot during operation, increases the service life.
  • a feedback device could, for example, be one that works using optical methods Be a facility that could work according to the multi-turn principle, for example. Such devices are often associated with
  • Asynchronous machines / synchronous machines are used, which are controlled in three phases by means of drive controllers via an intermediate circuit and inverters. These are preferably used to drive servo axes and. Main spindle drives. Often, very strict requirements apply to the dimensions, since such generators / motors in turn have to be accommodated in machines that also have very high requirements with regard to the dimensions (machine tools, automation lines, printing machines, etc.).
  • the component could advantageously be a line reactor or a line filter, because these components are usually very voluminous and accordingly take up a lot of storage space, which would have to be created additionally.
  • FIGS. 1 to 3 show the receiving device 1, the capacitance 2, the motor housing 3 and the motor condition detection 4 or the space 4a provided for this and the output 5 and the interface 6.
  • the receiving device 1 shown open is B -. flanged on the side of the motor housing 3.
  • the flanging creates the seam 6, which can be sealed against external influences by means of a suitable device. It would also be feasible to extend the motor housing so that the interface 6 is omitted and hermetic partitioning of the inner components is easier to implement.
  • the motor shaft acting as output 5 is shown on the A side. Due to the lack of coverage of the receiving device 1, an insight into the interior is possible.
  • the round or square (FIG. 2/3) capacitors 2 or a single ring capacitor 2 (FIG. 1) required to realize a desired capacitance can be seen.
  • the space 4a (FIG. 2) takes the often circular and cylindrical engine condition detection 4 ( Figure 1/3).
  • the optical sensors of the motor condition detection are operatively connected to the motor shaft 5 and record values such as speed, acceleration and position.
  • the space occupied by the capacitors 2 would be unused without considering the invention.
  • the invention enables sensible use of space without changing the external dimensions of the overall arrangement 1 and 3.
  • the ring capacitor 2 according to FIG. 1 ensures a complete utilization of the free space around the engine condition detection.
  • the ring formed from cylindrical individual capacitors 2 in FIG. 2 ensures a similarly effective use of space and can be realized much more economically.
  • the rectangular outline of the motor condition detection shown in FIG. 3 is realized by means of inexpensive block capacitors 2 and makes optimal use of the space between the outer walls of the housing 1 and the motor condition detection 4 right into the corners of the housing.
  • any desired capacitor shapes could also be combined with one another. So the space between the block 2 and the capacitors for example, could engine state detecting arranged yet by means of a ring or by means of capacitor annular> single cylindrical capacitors 4 are used (Fig. 3). Small cylindrical individual capacitors would also have to be accommodated in the corners of the housing.
  • FIG. 4 shows the concrete realization of a frame-shaped carrier with fastening bores 11.
  • the carrier 7 itself and recesses 8, 9 and 10 are shown.
  • the recess 8 serves to receive a plug or a coupling in order to be able to releasably connect the intermediate circuit capacitance to the direct voltage intermediate circuit.
  • the V-shaped capacitor recesses 9 ensure effective use of space.
  • the frame shown in FIG. 4 is dimensioned such that it can hold two foil capacitors connected in parallel with a total capacitance of around 24 ⁇ F. Both capacitors are dimensioned in such a way that the arrangement, depending on the permanent inverter output and the maximum permissible voltage drop in the event of a brief overload or in normal operation, still delivers good curing results. Of course, any interconnections of capacitors (parallel connection / series connection) are conceivable. This configuration is used for a synchronous machine with a maximum speed of around 3000 rpm with a torque of approx. 6 Nm and a permissible peak effective current of around 15 amperes per phase.

Landscapes

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

Abstract

Elektromotor (3) mit Motor-Zustandserfassung (4) und Motor-Versorgung (nicht gezeigt), (10) wobei bei einer Zusammenführung von Elektronik (4, 2) und Motor die Abmessungen der Außenkonturen der Gesamtanordnung (1, 3) möglichst gering gehalten werden sollen, indem eine Aufnahmevorrichtung (1) für die Motor-Zustandserfassung (4) wenigstens eine Komponente (2) der Motor-Versorgung umfasst.

Description

Norrichtung zur Aufnahme peripherer Antriebskomponenten
Die Erfindung befasst sich mit einem Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mit der Unterbringung von elektrischen Komponenten im oder am Gehäuse eines Motors oder Generators befasst sich die Fachwelt schon seit längerer Zeit. So zeigt zum Beispiel die Schrift DE 101 .23 626 AI einen Umrichter für elektrische Maschinen, wobei ein die Maschine umgebender Kondensator vorhanden ist, an dessen Elektroden die Brückenschaltungen über den Umfang der Maschine verteilt angeschlossen sind.. Ziel der Erfindung ist es eine fertigungstechnische Vereinfachung und platzsparende Anordnung zu erreichen. Zur Anwendung kam diese Lösung u.a. bei einem Startergenerator, welcher zwischen einem Getriebe und einem Verbrennungsmotor unterzubringen war, wobei der Motorquerschnitt um ein Vielfaches größer als die Motorlänge war. Nachteil der Anordnung ist, dass der Kondensator die Maschine umgibt und damit die Abmessungen des Querschnittes wesentlich beeinflusst.
Häufig wird jedoch auch ein geringer Querschnitt gefordert. Auch in der elektrischen Antriebstechnik findet demnach zunehmend eine Miniaturisierung und Dezentralisierung statt, wobei ursprünglich separate Komponenten, wie Motorwechselrichter oder Motorumrichter bzw. Motorregelgeräte in den Motor selbst integriert werden müssen. Es sind neue Lösungen erforderlich, die den hohen Anforderungen an einen geringen Platzbedarf gerecht werden.
Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung für die Realisierung einer Zusammenführung von Antriebs-Elektronik und Motor eine mit möglichst geringem Aufwand realisierbare sowie kostengünstige und platzsparenden Lösung zu finden, so dass die Abmessungen der Außenkonturen der Gesamtanordnung möglichst unverändert bleiben. Dies wird zweckmäßig dadurch erreicht, dass bei einem Elektromotor mit Motor- Zustandserfassung und Motor-Versorgung eine Aufnahmevorrichtung für die Motor- Zustandserfassung wenigstens eine Komponente der Motor- Versorgung umfasst. Dabei ■ t . . ■ kann es sich beispielsweise um eine elektrische oder elektromechanische Komponente oder Einrichtung handeln.
Die Motor- Versorung übernimmt dabei die Ansteueruhg der Motorwicklungen mit Strömen geeigneter Spannung und Frequenz, während die Motor-Zustandserfassung Informationen über die charakteristischen Motordaten während des Betriebes mittels geeigneter Sensorik erfasst. Bei der elektrischen Komponente kann es sich um beliebige elektrische Bauteile von Apparaturen handeln, die vom Motorgehäuse umfasst sind oder in dessen Nähe angeordnet sind.
Die Abmessungen der Außenkonturen der Gesamtanordnung werden bestimmt durch das Motorgehäuse selbst, die Aufnahmevorrichtung für die Motor-Zustandserfassung und einem geeigneten Gehäuse für die Motor- Versorgung. Dieses Gehäuse kann am Umfang des Motorgehäuses (Mitnutzung des Motorgehäuses zur Wärmeabfuhr) oder axial (B - seitig) angeordnet sein. Um einer wesentlichen Vergrößerung der Gesamt- Abmessungen durch das Gehäuse der Motor- Versorgung vorzubeugen, wird der bereits ohnehin vorhandene Stauraum im Gehäuse der Motor-Zustandserfassung nun genutzt, indem dieses wenigstens eine elektrische Komponente der Motor- Versorgung umfasst. Es entstehen dadurch kaum Mehrkosten und auch der Realisierungsaufwand hält sich in Grenzen, da lediglich eine stabile Unterbringung der Komponenten und eine Kontaktierung gewährleistet sein muss. Je nach vorhandenem und verfügbarem Volumen im Gehäuse der Motor-Zustandserfassung verringert sich das zusätzlich erforderliche Volumen für die Unterbringung der Motor- Versorgung. Die Kantenlänge eines Motors mit integrierter Leistungselektronik wird damit kaum wesentlich länger als die eines Standardmotors. Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich bzgl. der Wärmebelastung . der Komponenten. Im Vergleich mit dem Gesamtgebilde Motor Motor- Versorgung/Motor-Zustandserfassung stellt die Motor-Zustandserfassung den kältesten Ort dar. Da elektrische Komponenten in der Regel ein temperaturabhängiges Verhalten bezüglich ihrer Toleranzen und Lebensdauer aufzeigen, lässt sich mittels einer erfindungsgemäßen Anordnung die Lebensdauer der Komponenten erhöhen.
Zweckmäßigerweise dient das Motorgehäuse selbst als .Aufnahmevorrichtung der Motor-Zustandserfassung, indem es so bemessen wird, dass es neben Ständer und Läufer diese noch aufnimmt. Der Vorteil, der hieraus resultiert, zeigt sich in einer dichten und verbindungslosen Realisierung, die alle Komponenten gleichermaßen vollständig umfasst.
Alternativ bietet sich an, dass die Aufhahmevorrichtung ein separates Gehäuse ist, welches mit dem Motorgehäuse zusammengefasst ist. Dieses Zusatzgehäuse könnte beispielsweise an der B-Seite des Motorgehäuses angeflanscht sein, wobei es sich an die äußeren Konturen des Motors anpassen sollte und damit lediglich die Länge, nicht aber den Querschnitt verändert. Defekte Bauteile oder eine komplette Motor- Zustandserfassung ließen sich damit schnell auswechseln.
Zweckmäßig sind die Komponenten aus 'wenigstens einem ringförmigen und/όder zylinderförmigen und/oder rechteckigen Körper gebildet. Bei ringförmiger Ausgestaltung könnte die Komponente die Motor-Zustandserfassung innerhalb des Gehäuses zumindest teilweise umfassen. Damit ist eine leichte Unterbringung bei optimaler Platzausbeute gewährleistet. Aber auch mit rechteckigen bzw. zylindrischen Formen lässt sich eine optimale Platzausbeute erzielen. Derartige Bauteile sind in der Regel auch wesentlich preiswerter herzustellen als die zwar materialsparendere aber wesentlich teurere Ringform. Durch geeignete Anordnung von Einzelkomponenten verschiedener Bauformen könnte der vorhandene Platz dann noch besser ausgenutzt werden.
Wird die Komponente mit wenigstens einem Anschluss zur Anbindung eines Steckers oder einer Buchse von einem als gemeinsamen Träger ausgebildeten Rahmen umfasst, wobei der Rahmen eine koaxiale Ausnehmung aufweist, so kann dieser Rahmen um die meist zylindrisch ausgeführte Motor-Zustandserfassung innerhalb des Gehäuses
■ derselben leicht angeordnet werden. Die koaxiale Ausnehmung dient dabei als Aussparung für die räumliche Unterbringung der Motor-Zustandserfassung innerhalb der Rahmentiefe. Somit wäre neben einer sinnvollen Nutzung der vorhandenen Räumlichkeit innerhalb des Gehäuses der Motor-Zustandserfassung auch eine stabile und leicht handhabbare Halterung für die Komponenten gegeben. Der Anschluss kann zum einen zur Anbindung der Motorwicklungen an eine von einem Umrichter bzw. Wechselrichter gelieferte mehrphasige Leistungszuführung dienen sowie die Anschlüsse der Motor-Zustandserfassung und einen lösbaren Anschluss für die Komponente umfassen. Zusätzlich kann der Rahmen als Isolierung gegenüber dem i.d.R. geerdeten Gehäuse dienen, sofern er aus einem nicht leitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, gefertigt ist. Auch können neben den Komponenten und Steckern, die für die Zusammenschaltung der Komponenten erforderlichen Leitungen leicht mittels am Rahmen angebrachter Führungen fixiert werden. Sinnvollerweise ist der Rahmen mit einer Platte versehen, deren Profil identisch mit dem Querschnitt des Gehäuses der Motor-Zuführung ist. Die Platte dient dann gleichzeitig als Abdeckung für das Gehäuse der Motor-Zuführung. Versieht man diese Abdeckung noch mit einer Abdichtung, so sind auch hohe Anforderungen an die Schutzart der Vorrichtung erfüllbar. Der Rahmen als solcher erfüllt demnach eine Mehrfachfünktion, nämlich die einer Isolierung, einer Haltevorrichtung, einer Kabelführung und einer dichten Abdeckung.
Vorteilhaft ist die Komponente V-förmig am Rahmen angeordnet. Diese Anordnung gewährleistet einen geringen Platzbedarf, weil der Zwischenraum zwischen der Motor- Zustandserfassung und der Gehäusesinnenwand optimal genutzt wird, Gleichermaßen wäre auch eine U-förmige Anordnung aus drei oder mehr Kondensatoren denkbar. Favorisiert wird unter anderem eine rechteckige, fahmenartige Anordnung um die Motor-Zuständserfassung herum. Der Rahmen wird hierbei von Blockkondensatoren gebildet.
Besonders zweckmäßig ist . die Erfindung, wenn die Motor- Versorgung einen am
Motorgehäuse angebrachten und damit vollständig mit dem Motor integrierten Motor- Umrichter bzw. Motor- Wechselrichter umfasst und die Komponente die
Zwischenkreiskapazität des Zwischenkreises darstellt. Aber auch andere in der Nähe des Motors installierte Regelgeräte könnten den vorhandenen Raum für ihre Komponenten nutzen (z.B. Induktivitäten, Netzfilter, Y-Kondensatoren und ähnliche voluminöse bzw. schwere Bauelemente). Dem Umrichter wird mittels eines Gleichspannungszwischenkreises Energie zugeführt: Die Zwischenkreiskapazität dient dabei zur Pufferung und besonders zur Glättung der Zwischenkreisspannung, welche durch Gleichrichtung der Phasen eines Drehstromnetzes erzeugt wurde und Oberwellenanteile enthält. Bei großen Leitungslängen zwischen Schaltschrank mit SPS und Motor wirkt sich die Induktivität der Zwischenk eisleitung so aus, dass Spannungsspitzen zur Zerstörung der IGBTs im integrierten Umrichter führen können. Daher wird es erforderlich, eine entsprechend dimensionierte Kapazität möglichst nahe, weil induktionsarm, am Umrichter zu platzieren. Diese Kapazität, welche zum Beispiel mittels eines oder mehrerer Elektrolyt-Kondensatoren realisierbar ist, hat je nach Dimension mitunter erhebliche Abmessungen und benötigt dementsprechend viel Stauraum.
Die Erfindung liefert diesen Stauraum, ohne die Außenkontur des Motors zu vergrößern. Die Lebensdauer des Zwischenkreiskondertsators hängt außerdem stark von der Umgebungstemperatur ab, der er ausgesetzt ist. Durch die Montage des Gehäuses in der Nähe der Motör-Zustandserfassung, entfernt von den im Betrieb mitunter sehr heißen Motorwicklungen, erhöht sich die Lebensdauer.
Eine Verwendung von Folienkondensatoren anstelle von Elektrolyt-Kondensatoren steigert die Temperaturfestigkeit und damit die Lebensdauer aus den zuvor genannten Gründen weiter. Auf eine Wasserkühlung oder forcierte Luftkühlung oder eine Mischung aus beidem kann damit verzichtet werden. In der Regel sind FoHenlcondensatoren auch größer von den Abmessungen her. Die Erfindung liefert nun den nötigen Raum, um auch diese hochwertigen Kondensatoren unterzubringen.
Vorteilhafterweise ist die Motor-Zustandserfassüng eine Feedbackeinrichtung zur
Meldung von Drehzahl und/oder der Position und/oder der Drehrichtung an . einen Antriebsregler und/oder eine übergeordnete Kontrolleinrichtung. Diese
Feedbackeinrichtung könnte zum Beispiel eine mittels optischer Verfahren arbeitende Einrichtung sein, welche z.B. nach dem Multiturnprinzip arbeiten könnte. Derartige Einrichtungen kommen häufig in Verbindung mit
Asynchronmaschinen/Synchronmaschinen zum Einsatz, welche mittels Antriebsregler über einen Zwischenkreis und Wechselrichter dreiphasig angesteuert werden. Bevorzugt dienen diese zum Antrieb von Servoachsen und. Hauptspindelantrieben. Oftmals gelten hier sehr strenge Anforderungen an die Abmessungen, da solche Generatoren/Motoren wiederum in Maschinen unterzubringen sind, an welche ebenfalls sehr hohe Anforderungen bezüglich der Abmessungen gestellt werden (Werkzeugmaschinen, Automatisierungsstraßen, Druckmaschinen usw.).
Vorteilhafterweise könnte die Komponente eine Netzdrossel bzw. ein Netzfilter sein, denn diese Komponenten sind meist sehr Voluminös und beanspruchen entsprechend viel Stauraum, der zusätzlich geschaffen werden müsste.
Im Folgenden werden einige Ausgestaltungsformen und prinzipielle Anordnungsmöglichkeiten von Kapazitäten schematisch dargestellt. Gleiche Bezugszeichen beschreiben dabei gleiche Komponenten.
Alle Figuren 1 bis 3 zeigen die Aufhahmevorrichtung 1, die Kapazität 2, das Motorgehäuse 3 und die Motor-Zustandserfassung 4 bzw. den hierfür vorgesehenen Raum 4a und den Abtrieb 5 sowie die Nahtstelle 6.
Die geöffnet dargestellte Aufnahmevorrichtung 1 ist B - . seitig am Motorgehäuse 3 angeflanscht. Durch das Anflanschen entsteht die Nahtstelle 6, welche mittels einer geeigneten Vorrichtung gegen äußere Einflüsse abgedichtet werden kann. Es wäre auch machbar das Motorgehäuse verlängert auszuführen, so dass die Nahtstelle 6 entfällt und eine hermetische Abschottung der inneren Komponenten einfacher realisierbar ist. Die als Abtrieb 5 fungierende Motorwelle ist A - seitig dargestellt. Wegen der fehlenden Abdeckung der Aufnahmevorrichtung 1 ist ein Einblick in den Innenraum möglich. Zu sehen sind die zur Realisierung einer gewünschten Kapazität erforderlichen runden oder eckigen (Figur 2/3) Kondensatoren 2 beziehungsweise ein einziger Ringkondensator 2 (Figur 1). Der Raum 4a (Figur 2) nimmt die oftmals kreisrund und zylindrisch ausgebildete Motor-Zustandserfassung 4 (Figur 1/3) auf. Die optischen Sensoren der Motor-Zustandserfassung stehen in Wirkverbindutig mit der Motorwelle 5 und erfassen Werte wie Drehzahl, Beschleunigung und Lage. Der Raum, welchen die Kondensatoren 2 einnehmen, wäre ohne Berücksichtigung der Erfindung ungenutzt. Die Erfindung ermöglicht eine sinnvolle Raumnützung, ohne Veränderung- der äußeren Abmessungen der Gesamtanordnung 1 und 3.
Der Ringkondensator 2 nach Figur 1 gewährleistet eine lückenlose Ausnutzung des vorhandenen Freiraumes um die Motor-Zustandserfassung herum. Der aus zylindrischen Einzelkondensatoren 2 gebildete Ring in Figur 2 gewährleistet eine ähnlich effektive Raumnutzung und ist wesentlich preiswerter realisierbar. Die in Figur 3 gezeigte rechteckförmige Umfassung der Motör-Zustandserfassung ist mittels preiswerter Blockkondeήsatoren 2 realisiert und nutzt den Raum zwischen den Außenwänden des Gehäuses 1 und der Motor-Zustandserfassung 4 optimal bis in die Gehäuseecken aus.
Zur weiteren Optimierung der Raumnutzung könnten, insbesondere, wenn höhere Kapazitätswerte angestrebt werden, auch beliebige Kondensätorformen miteinander kombiniert werden. So könnte beispielsweise der Raum zwischen den Blockkondensatoren 2 und der Motor-Zustandserfassung 4 (Fig. 3) noch mittels eines Ringkondensators oder mittels ringförmig,> angeordneter einzelner zylindrischer Kondensatoren genutzt werden. Auch in den Gehäuseecken wären kleine zylindrische Einzelkondensatoren unterzubringen.
Figur 4 zeigt die konkrete Realisierung eines rahmenförmigen Trägers mit Befestigungsbohrungen 11. Es sind dargestellt der Träger 7 selbst und Ausnehmungen 8, 9 und 10.
Die Aussparung 8 dient zur Aufnahme eines Steckers oder einer Kupplung, um die Zwischenkreiskapazität lösbar mit dem Gleichspannungszwischenkreis verbinden zu können. Die V-förmigen Kondensator-Ausnehmungen 9 gewährleisten eine effektive Raumausnutzung. Der Rahmen wird nun bei geöffnetem Gehäuse 1 (Figur 1 bis 3) der Motor- Zustandserfassung, hier das Feedbacksystem eines Sytichronmotors, in dasselbige und koaxial zur Motor-Zustandserfassung 4 bzw. Motorwelle 5 von oben so eingeführt, dass das Feedback in die Ausnehmung 10 eintaucht und in der Endstellung des Trägers von den in die Ausnehmungen 9 eingelegten Kondensatoren umgeben ist. Mittels eines geeigneten Befestigungsmateriales, wie zum Beispiel mittels Schrauben und Gewindebuchsen, wird die vorzugsweise. aus Kunststoff ausgebildete Trägerplatte 7 am Gehäuse. 1 fixiert. Das Innenleben des Feedback-Gehäuses wird mittels der vom Träger umfassten Abdeckung gegen äußere Einflüsse geschützt. Durch die Verwendung einer Dichtung (z.B. O-Ring in umlaufender Nut am Umfang des Trägers) ergibt sich eine wasserdichte Anordnung. IP-Schutzarten > 65 sind damit leicht realisierbar.
Der in Figur 4 gezeigte Rahmen ist so bemessen, dass er zwei parallel geschaltete Folien-Kondensatoren mit einer Gesamt-Kapazität um 24 μF fassen kann. Beide Kondensatoren sind so dimensioniert, dass die Anordnung abhängig von der dauerhaften Wechselrichterleistung und dem maximal zulässigen Spannungseinbruch bei kurzzeitiger Überlastung bzw. im Nόrmalbetrieb noch gute Glärtungs-Ergebnisse liefert. Selbstverständlich sind beliebige Verschaltungen von Kondensatoren (Parallelschaltung/Serienschaltung) denkbar. Zum Einsatz kommt diese Konfiguration bei einer Synchronmaschine mit einer maximalen Drehzahl um 3000 U/min mit einem Drehmoment von ca. 6 Nm und zulässigem SpitzenrEffektivstrom um 15 Ampere pro Phase.
Bezugszeichenliste
Aufhahmevorrichtung Kapazität(en) Motorgehäuse Motor-Zustandserfassung Raum für Motor-Zustandserfassung Motorwelle Gehäusenahtstelle Trägep-ahmenplatte mit Abdeckung Aussparung für elektrischen Anschluss Aussparung für Kondensator , Aussparung für Feedbackschaltung Bohrung(en)

Claims

, Ansprüche:
1. Elektromotor mit Motor-Zustandserfassung (4) und Motor- Versorgung, dadurch gekennzeiehnet, dass eine Aufhahmevorrichtung (1) für die Motor- Zustandserfassung (4) wenigstens eine Komponente (2) der Motor- Versorgung umfasst.
2. Elelctromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (1) das Motorgehäuse (3) selbst ist.
3. Elektromotor naph Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (1) ein separates Gehäuse ist, welches mit dem Motorgehäuse (3) zusammenfassbar ist.
4. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) aus, wenigstens einem ringförmigen und/oder zylinderförmigen und/oder rechteckigen Körper gebildet ist.
5. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) und wenigstens ein Anschluss von einem als gemeinsamen Träger ausgebildeten Rahmen (7) umfasst ist, wobei der Rahmen (7) eine koaxiale Ausnehmung (10) aufweist.
6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) V-förmig am Rahmen (7) angeordnet ist.
7. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor- Versorgung einen Umrichter bzw. Wechselrichter umfasst und die Komponente (2) die Zwischenkreiskapazität eines Zwischenkreises darstellt.
8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkreiskapazität (2) mittels wenigstens eines Folienkondensators realisiert ist.
9. Elektromotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor-Zustandserfassung (4) eine Feedbackeinrichtung zur Meldung von Drehzahl und/oder der Position und/oder der Drehrichtung an eine Bewegungssteuerung und/oder eine Bewegungsregelung ist.
10. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) eine Netzdrossel bzw. ein Netzfilter ist.
PCT/EP2005/004766 2004-05-24 2005-05-03 Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten WO2005117236A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05741370A EP1754299A1 (de) 2004-05-24 2005-05-03 Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten
JP2007513727A JP2008500796A (ja) 2004-05-24 2005-05-03 周辺の駆動コンポーネントを収容するための装置
US11/569,488 US20080018184A1 (en) 2004-05-24 2005-05-03 Device For Accomodating Peripheral Driving Components

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004025812A DE102004025812A1 (de) 2004-05-24 2004-05-24 Vorrichtung zur Aufnahme peripherer Antriebskomponenten
DE102004025812.0 2004-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005117236A1 true WO2005117236A1 (de) 2005-12-08

Family

ID=34967419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/004766 WO2005117236A1 (de) 2004-05-24 2005-05-03 Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080018184A1 (de)
EP (1) EP1754299A1 (de)
JP (1) JP2008500796A (de)
DE (1) DE102004025812A1 (de)
WO (1) WO2005117236A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008030247B4 (de) * 2008-06-25 2017-02-09 Stabilus Gmbh Antriebseinrichtung
CN201393145Y (zh) * 2009-04-16 2010-01-27 中山大洋电机股份有限公司 一种电机
AT13068U1 (de) 2011-12-16 2013-05-15 Bernecker & Rainer Ind Elektronik Gmbh Elektromotor mit integrierten elektrischen komponenten im b-flansch
AT512486B1 (de) 2012-02-09 2014-02-15 Bernecker & Rainer Ind Elektronik Gmbh Servomotor
ES2720056T3 (es) * 2015-11-20 2019-07-17 Baumueller Nuernberg Gmbh Sistema de accionamiento y sistema de conexión híbrida para un sistema de accionamiento

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010033111A1 (en) * 2000-04-21 2001-10-25 Choi Kyung-Shik Resin molded brushless direct current motor and method of manufacturing the same
DE10123626A1 (de) 2001-05-15 2002-11-21 Bosch Gmbh Robert Umrichter für elektrische Maschinen

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3021948A1 (de) * 1980-06-12 1981-12-24 Rau Swf Autozubehoer Elektrische antriebseinheit, insbesondere fuer scheibenwischer eines kraftfahrzeuges
US4488101A (en) * 1982-12-23 1984-12-11 Borg-Warner Corporation Starting system for chopper controlled motor-commutated thyristor inverter
US4473790A (en) * 1983-01-03 1984-09-25 General Electric Company Control circuit for suppression of line resonances in current feedback pulse width modulation control systems with a minimum d-c filter
JPS60153669U (ja) * 1984-03-21 1985-10-14 株式会社東芝 電動機
US5619085A (en) * 1989-12-15 1997-04-08 Shramo; Daniel J. Slotless, brushless, large air-gap electric motor
US6348752B1 (en) * 1992-04-06 2002-02-19 General Electric Company Integral motor and control
US5256924A (en) * 1992-08-10 1993-10-26 Allied-Signal Inc. Superconducting commutator for DC machines
DE19511114C1 (de) * 1995-03-25 1996-08-29 Grundfos As Elektromotor
JPH08289505A (ja) * 1995-04-17 1996-11-01 Mitsubishi Electric Corp 制御装置内蔵形電動機
US6020660A (en) * 1997-12-10 2000-02-01 General Electric Company Dynamoelectric machine
US5932942A (en) * 1997-12-16 1999-08-03 Reliance Electric Industrial Company DC motor drive with improved thermal characteristics
US5939807A (en) * 1997-12-16 1999-08-17 Reliance Electric Industrial Company Cap mounted drive for a brushless DC motor
JPH11243668A (ja) * 1998-02-24 1999-09-07 Toshiba Corp 密閉型制御装置
DE19826731C2 (de) * 1998-06-16 2000-10-26 Gruendl & Hoffmann Halbbrückenbaugruppe
JP2000315929A (ja) * 1999-04-28 2000-11-14 Mitsubishi Electric Corp モータ機構
JP2000324750A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Toshiba Corp モータ
JP3774624B2 (ja) * 2000-10-18 2006-05-17 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
DE10063619B4 (de) * 2000-12-20 2010-02-18 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh & Co. Kg Antriebseinheit für Gebläse in Fahrzeugen
US6737828B2 (en) * 2001-07-19 2004-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Washing machine motor drive device
GB2390488B (en) * 2002-02-04 2006-11-08 Milwaukee Electric Tool Corp Electrical devices including a switched reluctance motor
JP2003274599A (ja) * 2002-03-13 2003-09-26 Toyota Motor Corp 駆動装置
US6944906B2 (en) * 2002-05-15 2005-09-20 Trico Products Corporation Direct drive windshield wiper assembly
US7049786B1 (en) * 2002-11-25 2006-05-23 The Texas A&M University System Unipolar drive topology for permanent magnet brushless DC motors and switched reluctance motors
GB2396491B (en) * 2002-12-21 2005-11-30 Dyson Ltd Power conversion apparatus
US6853159B2 (en) * 2003-06-30 2005-02-08 Valeo Elctrical Systems, Inc. Apparatus and method for generating torque
US7176648B2 (en) * 2004-05-18 2007-02-13 Husky Injection Molding Systems Ltd. Energy management apparatus and method for injection molding systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010033111A1 (en) * 2000-04-21 2001-10-25 Choi Kyung-Shik Resin molded brushless direct current motor and method of manufacturing the same
DE10123626A1 (de) 2001-05-15 2002-11-21 Bosch Gmbh Robert Umrichter für elektrische Maschinen

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008500796A (ja) 2008-01-10
DE102004025812A1 (de) 2005-12-22
EP1754299A1 (de) 2007-02-21
US20080018184A1 (en) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3642724A1 (de) Elektromotor mit einem frequenzumrichter zur steuerung der motorbetriebsgroessen
DE102011056396A1 (de) Elektrische Motorbaugruppe und elektrische Servolenk-Vorrichtung
DE102020108195A1 (de) Motorisch angetriebener kompressor
EP1584133B1 (de) Elektrische maschine für den propulsionsantrieb eines u-boots mit einer permanentmagnetisch erregten synchronmaschine
DE102008018477A1 (de) Elektrische Servolenkungsvorrichtung
WO2010149439A2 (de) Vorrichtung zur versorgung eines elektrischen antriebes für ein kraftfahrzeug
DE102014114615A1 (de) Wicklungssystem
EP1754299A1 (de) Vorrichtung zur aufnahme peripherer antriebskomponenten
DE102014113489A1 (de) Elektrische Maschine
DE102019204927A1 (de) Antriebsvorrichtung
DE19816684C2 (de) Elektrowerkzeug mit separater Stromversorgungseinheit
DE3332515A1 (de) Elektrische maschine
EP1016196A1 (de) Stator und verfahren zum bewickeln eines stators für einen bürstenlosen gleichstrommotor
DE102008060357A1 (de) Steuergerät zum Ansteuern einer elektrischen Maschine in einem Kraftwagen und Kraftwagen mit Steuergerät
EP0109519B2 (de) Drehstrom-Asynchronmotor
DE102004040228B4 (de) Fahrzeug mit Elektroantrieb
WO1997048178A1 (de) Anordnung mit einem elektronisch kommutierten motor
EP3905470B1 (de) Filtervorrichtung
WO2022022769A1 (de) Modularisierung von e-maschine und leistungselektronik mit höchstem füllfaktor, zum beispiel kupferfüllfaktor
DE102016201444B4 (de) Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine
DE112011103683T5 (de) Elektrisches Maschinensystem umfassend eine elektrische Wechselstrommaschine mit einem Schaltmodul
DE102016222964A1 (de) Stromversorgungsanordnung
DE102007048113A1 (de) Motorspindel mit einem Stator und sechs Anschlüssen
EP0613236B1 (de) Anordnung zum Betrieb eines elektromotorischen Antriebes eines Kompressors eines Kühlaggregates für elektrische Schaltschränke
DE10143870A1 (de) Läufer oder Stator

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005741370

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11569488

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007513727

Country of ref document: JP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005741370

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11569488

Country of ref document: US