WO2020200374A1 - Elektrischer antrieb - Google Patents

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WO2020200374A1
WO2020200374A1 PCT/DE2020/200021 DE2020200021W WO2020200374A1 WO 2020200374 A1 WO2020200374 A1 WO 2020200374A1 DE 2020200021 W DE2020200021 W DE 2020200021W WO 2020200374 A1 WO2020200374 A1 WO 2020200374A1
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electric drive
drive according
electronics
conductive liquid
area
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PCT/DE2020/200021
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Matthias Ahrens
Markus Baumann
Katherine Bee
Georg Bernreuther
Norbert Chemnitz
Ludwig Hager
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Bühler Motor GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/95—Preventing corrosion

Definitions

  • the invention relates to an electric drive (1) with a contaminated area (2) and a protection area (3) in which electronics (4) are arranged, with a sealing wall (3) between the contaminated area (2) and the protection area (3). 5) is present, through which an electrical bushing (6) runs.
  • the protective space is filled with air.
  • air is compressible and offers no significant resistance to a penetrating medium from a contaminated area.
  • air is a very poor conductor of heat, so that the heat generated in the protected area in electronic power components can only be given off to the environment with considerable effort.
  • the contaminated area can contain electrically conductive media, media containing conductive particles or corrosive media, which can either cause short circuits or damage or destroy contacts on a circuit board.
  • the generic electric drive can be used, for example, as a gear oil pump, a gear oil inoculated with a number of often unknown additives being used, which can lead to damage even if the electronics are only slightly wetted.
  • the object of the invention is to protect electronics in a protected space from penetrating harmful media and to improve the dissipation of heat from the protected space.
  • the non-conductive liquid prevents media under pressure from reaching the protected area from the contaminated area because liquids are hardly compressible and offer very good resistance to penetrating media.
  • liquids generally conduct heat much better than gases such as air.
  • the electronics (4) are completely or partially surrounded by the non-conductive liquid (7). This is the only way to ensure that all areas are protected. It is also provided that the electrical feed-through (6) is sealed in or on the sealing wall (5) by a seal (9). The seal prevents that
  • the electronics (4) expediently have a printed circuit board (10) which carries electronic components (8) and is in electrical contact with the bushing (6).
  • Circuit boards can be easily prefabricated and easily assembled as an assembly.
  • the sealing wall (5) is in one piece with a support (20) and / or fastening for the circuit board (10) or it forms the receptacle for a component supporting the circuit board (10).
  • the circuit board (10) can be screwed to the sealing wall (5) or the electronics housing (11) or it can be clamped between the sealing wall (5) and the electronics housing.
  • several supports (20) are required.
  • the cooling properties of the non-conductive liquid (7) are improved by convection, in which heat is transported from the electronics (4) to a heat sink. Depending on the geometry and temperature gradient within the protected area (3), natural convection can occur.
  • the heat sink is preferably a wall of the electronics housing (11).
  • the rotating body can be a magnetic stirrer (23) made of a soft magnetic or a hard magnetic material. In this way, a simple transfer of the kinetic energy through the sealing wall is possible.
  • the heat generated in the electronics can be dissipated even better by additional cooling via an external cooling circuit (27) in which the non-conductive liquid (7) is conducted to an external heat exchanger or cooling body (28).
  • the heat is dissipated from the outer wall to the environment by convection and / or thermal radiation.
  • the non-conductive liquid is chosen so that its evaporation temperature is below or equal to the maximum permissible
  • Evaporation temperature of the non-conductive liquid (7) selected which is higher than 85 ° C, in particular higher than 125 ° C, in particular higher than 150 ° C.
  • the non-conductive liquid can be, for example, a non-conductive oil.
  • non-conductive liquid (7) corresponds to the conveying medium of a pump which is driven by the electric drive.
  • the protected area is filled with a non-polluted, non-conductive liquid (7) before the pump is used for the first time.
  • the non-conductive liquid has a dilution effect for an incoming pumped medium, so that neither a corrosive effect nor a conductive effect come into play.
  • Liquids balance their concentrations.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a third embodiment and FIG. 5 shows an electric drive.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a partial area of an electric drive according to a first embodiment, with a contaminated area 2, a protective area 3, a sealing wall 5, a bushing 6, a bushing seal 9, an electronics 4 in the form of a printed circuit board 10 with electronic components 8 and an electronics housing 11.
  • the protected area 3 is to a large extent filled by an electrically non-conductive liquid 7, and the printed circuit board 10 is largely immersed in this liquid 7.
  • the leadthrough seal 9 consists of a potting material which is arranged within an annular wall 12, the annular wall 12 being integral with the sealing wall 5.
  • Electronics housing 11 is connected to sealing wall 5 via a housing seal 17 - here in the form of an O-ring.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a first variant of the first embodiment with a contaminated area 2a, a protective area 3a, a sealing wall 5a, a feedthrough 6a, a feedthrough seal 9a, electronics 4a in the form of a printed circuit board 10a with electronic components 8a and an electronics housing 11a .
  • the protection area 3a is filled to a large extent by an electrically non-conductive liquid 7a and the
  • Grommet 9a consists of a potting material that is within a Ring wall 12a is arranged, wherein the ring wall 12a is integral with the sealing wall 5a.
  • the electronics housing 11a is connected to the sealing wall 5a via a housing seal 17a - here in the form of an O-ring.
  • the circuit board 10a is supported here on a support 20a, which protrudes from the sealing wall 5a in one piece.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a second embodiment with a contaminated area 2b, a protective area 3b, a sealing wall 5b, a feedthrough 6b, a feedthrough seal 9b, electronics 4b in the form of a printed circuit board 10b
  • the protection area 3b is to a large extent filled by an electrically non-conductive liquid 7b and the
  • Grommet 9b consists of a potting material that is within a
  • Ring wall 12b is arranged, the ring wall 12b being integral with the sealing wall 5b.
  • the electronics housing 11b is connected to the sealing wall 5b via a housing seal 17b - here in the form of an O-ring.
  • the printed circuit board 10b is supported on a support 20b which protrudes from the sealing wall 5b in one piece.
  • Electronics housing 11b also has a fluid inlet 18b and a fluid outlet 19b, which are connected to an external cooling circuit 27b with a heat sink 28b.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a third embodiment with a contaminated area 2c, a protective area 3c, a sealing wall 5c, a feedthrough 6c, a feedthrough seal 9c, electronics 4c in the form of a printed circuit board 10c
  • the protection area 3c is largely filled by an electrically non-conductive liquid 7c and the
  • Grommet 9c consists of a potting material that is within a
  • Ring wall 12c is arranged, wherein the ring wall 12c is integral with the sealing wall 5c.
  • the electronics housing 11c is connected to the sealing wall 5c via a housing seal 17c - here in the form of an O-ring.
  • the circuit board 10c is supported on a support 20c which protrudes from the sealing wall 5c in one piece.
  • a drive shaft 21c is also shown, which carries a magnetic ring 22c.
  • the magnetic ring 22c acts on an impeller 23c which is fastened on an impeller shaft 24c.
  • the impeller shaft 24c is rotatably supported in an impeller bearing 25c (here a ball bearing).
  • the impeller bearing 25c is received in a bearing receptacle 26c.
  • the magnetic ring 22c is the starting point of a magnetic circuit. This runs from one first pole of the magnetic ring 22c via the sealing wall 5c to the impeller 23c and from there back via the sealing wall 5c to a second pole. When the drive shaft 21c and thus the magnetic ring 22c rotate, the impeller 23c is affected by the magnetic field
  • the impeller consists of a magnetically conductive material.
  • the impeller 23c serves to dissipate heat that is generated in the electronics
  • Fig. 5 shows an electric drive 1d, with a contaminated area 2d, which is defined here by the interior of an electric motor 13d, which is delimited by a cup-shaped motor housing 14d, a protection area 3d, which is here by a
  • Electronics housing 11d is limited and a sealing wall 5d between the contaminated area 2d and the protection area 3d.
  • the protection area 3d is filled with a non-conductive liquid 7d.
  • An electrical bushing 6d runs between the contaminated area 2d and the protection area 3d, which here connects a stator winding (not shown) with electronics 4d (a circuit board cannot be clearly seen here) in the protection space 3d.
  • the electronics housing 11d is attached to the motor housing 14d by means of screws 15d.
  • the leadthrough 6d is sealed by a leadthrough seal 9d in the form of a potting compound in the sealing wall 5d.
  • the potting compound is received in an annular wall 12d.
  • a lip seal 16d is arranged between the sealing wall 5a and the electronics housing 11d outside the lead-through seal 9d.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb (1) mit einem kontaminierten Bereich (2) und einem Schutzbereich (3), in welchem eine Elektronik (4) angeordnet ist, wobei zwischen dem kontaminierten Bereich (2) und dem Schutzbereich (3) eine Dichtwand (5) vorhanden ist, durch welche eine elektrische Durchführung (6) verläuft. Aufgabe der Erfindung ist es eine Elektronik in einem Schutzraum vor eindringenden Schadmedien zu schützen und die Wärmeabfuhr aus dem Schutzraum zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Description

Titel: Elektrischer Antrieb
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb (1) mit einem kontaminierten Bereich (2) und einem Schutzbereich (3), in welchem eine Elektronik (4) angeordnet ist, wobei zwischen dem kontaminierten Bereich (2) und dem Schutzbereich (3) eine Dichtwand (5) vorhanden ist, durch welche eine elektrische Durchführung (6) verläuft.
Bei herkömmlichen elektrischen Antrieben ist der Schutzraum mit Luft gefüllt. Luft ist jedoch komprimierbar und bietet einem eindringenden Medium aus einem kontaminierten Bereich keinen nennenswerten Widerstand. Zudem ist Luft ein sehr schlechter Wärmeleiter, so dass Wärme die im Schutzbereich in elektronischen Leistungsbauteilen entsteht nur mit erheblichem Aufwand an die Umgebung abgegeben werden kann. Im kontaminierten Bereich können sich elektrisch leitfähige Medien, leitfähige Partikeln enthaltende Medien oder korrosive Medien befinden, die entweder Kurzschlüsse verursachen können oder Kontakte auf einer Leiterplatte beschädigen oder zerstören können. Der gattungsgemäße elektrische Antrieb kann beispielsweise als Getriebeölpumpe eingesetzt werden, wobei ein mit einer Reihe von oft unbekannten Additiven geimpftes Getriebeöl zum Einsatz kommt, welches auch bei geringen Benetzung der Elektronik zu Schäden führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Elektronik in einem Schutzraum vor eindringenden Schadmedien zu schützen und die Wärmeabfuhr aus dem Schutzraum zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die nichtleitende Flüssigkeit wird verhindert, dass unter Druck stehende Medien aus dem kontaminierten Bereich in den Schutzbereich gelangen können, weil Flüssigkeiten kaum kompressibel sind und einen sehr guten Widerstand gegen eindringende Medien bieten. Zudem leiten Flüssigkeiten Wärme in der Regel deutlich besser als Gase, wie Luft.
Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Es ist vorgesehen, dass die Elektronik (4) vollständig oder teilweise von der nichtleitenden Flüssigkeit (7) umgeben ist. Nur so ist gewährleistet, dass alle Bereiche geschützt sind. Weiter ist vorgesehen, dass die elektrische Durchführung (6) in oder an der Dichtwand (5) durch eine Dichtung (9) abgedichtet ist. Die Dichtung verhindert, dass sich
Konzentrationsunterschiede zwischen unterschiedlichen Medien ausgleichen können.
Zweckmäßigerweise weist die Elektronik (4) eine Leiterplatte (10) auf, welche elektronische Bauteile (8) trägt und mit der Durchführung (6) in elektrischem Kontakt steht. Leiterplatten lassen sich einfach vorfertigen und als Baugruppe einfach montieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtwand (5) mit einer Abstützung (20) und/oder Befestigung für die Leiterplatte (10) einstückig oder sie bildet die Aufnahme für ein die Leiterplatte (10) lagerndes Bauteil. Die Leiterplatte (10) kann mit der Dichtwand (5) oder dem Elektronikgehäuse (11) verschraubt oder zwischen der Dichtwand (5) und dem Elektronikgehäuse eingeklemmt sein. In der Regel sind mehrere Abstützungen (20) erforderlich.
Die Kühleigenschaften der nichtleitenden Flüssigkeit (7) wird durch Konvektion verbessert, bei welcher Wärme von der Elektronik (4) an eine Wärmesenke transportiert wird. Je nach Geometrie und Temperaturgradient innerhalb des Schutzbereichs (3) kann es zu einer natürlichen Konvektion kommen.
Die Wärmesenke ist vorzugsweise eine Wand des Elektronikgehäuses (11).
In der Regel wird die natürliche Konvektion nicht ausreichend sein, so dass vorgeschlagen wird die Konvektion durch einen rotierenden Körper hervorzurufen oder zu unterstützen.
Der rotierende Körper kann ein Magnetrührer (23) aus einem weichmagnetischen oder einem hartmagnetischen Material sein. Auf diese Weise ist eine einfache Übertragung der Bewegungsenergie durch die Dichtwand möglich.
Eine noch bessere Abfuhr der in der Elektronik entstehenden Wärme kann durch eine zusätzliche Kühlung über einen externen Kühlkreislauf (27) erfolgen, bei welchem die nichtleitende Flüssigkeit (7) zu einem externen Wärmetauscher oder Kühlkörper (28) geleitet wird.
Sinnvollerweise ist vor allem darauf zu achten, dass Leistungsbauteile der Elektronik (4) ganz oder teilweise in der Flüssigkeit (7) angeordnet sind, da diese die Hauptwärmeerzeuger sind. Besonders vorteilhaft ist es den Schutzbereich nicht vollständig mit einer verdampfbaren Flüssigkeit zu Füllen. Diese Flüssigkeit kann bei Erreichen eines erhöhten
Temperaturniveaus verdampfen und dadurch Verdampfungswärme aus der Flüssigkeit aufnehmen und bei einem Kondensationsvorgang an der kühleren Außenwand des
Elektronikgehäuses (11) wieder abgeben. Von der Außenwand wird die Wärme durch Konvektion und/oder Wärmestrahlung an die Umgebung abgeführt.
Damit keine hohen Drücke im Schutzbereich während des normalen
Betriebstemperaturbereichs auftreten, wird die nichtleitende Flüssigkeit so gewählt, dass deren Verdampfungstemperatur unterhalb oder gleich der maximal zulässigen
Einsatztemperatur der elektronischen Leistungsbauelemente ist.
Da unterschiedliche elektronische Bauteile verwendet werden können, welche
unterschiedliche maximal zulässige Einsatztemperaturen aufweisen, wird eine
Verdampfungstemperatur der nichtleitenden Flüssigkeit (7) gewählt, die höher ist als 85°C, insbesondere höher als 125°C, insbesondere höher als 150°C.
Es ist im Übrigen sehr wichtig, den Schutzbereich (3) auch gegenüber der Umwelt abzudichten, um einen Verlust der nichtleitenden Flüssigkeit über die Lebensdauer so gering wie möglich zu halten. Aus dem gleichen Grund ist es auch sinnvoll den Schutzbereich so vollständig wie möglich mit der nichtleitenden Flüssigkeit zu füllen.
Die nichtleitende Flüssigkeit kann beispielhaft ein nichtleitendes Öl sein.
Im Übrigen ist es möglich, dass die nichtleitende Flüssigkeit (7) dem Fördermedium einer Pumpe entspricht, welche durch den elektrischen Antrieb angetrieben wird. Der
Schutzbereich wird in diesem Fall vor dem ersten Einsatz der Pumpe mit einer nicht verschmutzten nichtleitenden Flüssigkeit (7) gefüllt. Die nichtleitende Flüssigkeit bewirkt einen Verdünnungseffekt für ein eintretendes Fördermedium, so dass weder eine korrosive Wirkung noch eine leitende Wirkung zum Tragen kommen. Bei gleichartigen Flüssigkeiten besteht kein Konzentrationsunterschied und demgemäß auch kein Bestreben der
Flüssigkeiten ihre Konzentrationen auszugleichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Teilbereichs eines elektrischen Antriebs,
Fig. 2 eine Prinzipskizze einer Variante,
Fig. 3 eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 eine Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform und Fig. 5 einen elektrischen Antrieb.
Hinweis: Bezugszeichen mit Index und entsprechende Bezugszeichen ohne Index bezeichnen namensgleiche Einzelheiten in den Zeichnungen und der
Zeichnungsbeschreibung. Es handelt sich dabei um die Verwendung in einer anderen Ausführungsform, dem Stand der Technik und/oder die Einzelheit ist eine Variante. Die Ansprüche, die Beschreibungseinleitung, die Bezugszeichenliste und die Zusammenfassung enthalten der Einfachheit halber nur Bezugszeichen ohne Index.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Teilbereichs eines elektrischen Antriebs gemäß einer ersten Ausführungsform, mit einem kontaminierten Bereich 2, einem Schutzbereich 3, einer Dichtwand 5, einer Durchführung 6, einer Durchführungsdichtung 9, einer Elektronik 4 in Form einer Leiterplatte 10 mit elektronischen Bauteilen 8 und einem Elektronikgehäuse 11. Der Schutzbereich 3 ist zu einem großen Teil durch eine elektrisch nichtleitende Flüssigkeit 7 gefüllt und die Leiterplatte 10 taucht zu einem großen Teil in diese Flüssigkeit 7 ein. Die Durchführungsdichtung 9 besteht aus einem Vergussmaterial, das innerhalb einer Ringwand 12 angeordnet ist, wobei die Ringwand 12 mit der Dichtwand 5 einstückig ist. Das
Elektronikgehäuse 11 ist über eine Gehäusedichtung 17 mit der Dichtwand 5 verbunden - hier in Form eines O-Rings.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze einer ersten Variante der ersten Ausführungsform mit einem kontaminierten Bereich 2a, einem Schutzbereich 3a, einer Dichtwand 5a, einer Durchführung 6a, einer Durchführungsdichtung 9a, einer Elektronik 4a in Form einer Leiterplatte 10a mit elektronischen Bauteilen 8a und einem Elektronikgehäuse 11a. Der Schutzbereich 3a ist zu einem großen Teil durch eine elektrisch nichtleitende Flüssigkeit 7a gefüllt und die
Leiterplatte 10a taucht zu einem großen Teil in diese Flüssigkeit 7a ein. Die
Durchführungsdichtung 9a besteht aus einem Vergussmaterial, das innerhalb einer Ringwand 12a angeordnet ist, wobei die Ringwand 12a mit der Dichtwand 5a einstückig ist. Das Elektronikgehäuse 11a ist über eine Gehäusedichtung 17a mit der Dichtwand 5a verbunden - hier in Form eines O-Rings. Zusätzlich zu Fig. 1 ist hier die Leiterplatte 10a an einer Abstützung 20a abgestützt, welche einstückig mit der Dichtwand 5a aus dieser vorspringt.
Fig. 3 zeigt eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform mit einem kontaminierten Bereich 2b, einem Schutzbereich 3b, einer Dichtwand 5b, einer Durchführung 6b, einer Durchführungsdichtung 9b, einer Elektronik 4b in Form einer Leiterplatte 10b mit
elektronischen Bauteilen 8b und einem Elektronikgehäuse 11b. Der Schutzbereich 3b ist zu einem großen Teil durch eine elektrisch nichtleitende Flüssigkeit 7b gefüllt und die
Leiterplatte 10b taucht zu einem großen Teil in diese Flüssigkeit 7b ein. Die
Durchführungsdichtung 9b besteht aus einem Vergussmaterial, das innerhalb einer
Ringwand 12b angeordnet ist, wobei die Ringwand 12b mit der Dichtwand 5b einstückig ist. Das Elektronikgehäuse 11b ist über eine Gehäusedichtung 17b mit der Dichtwand 5b verbunden - hier in Form eines O-Rings. Die Leiterplatte 10b ist an einer Abstützung 20b abgestützt, welche einstückig mit der Dichtwand 5b aus dieser vorspringt. Das
Elektronikgehäuse 11 b weist darüber hinaus einen Fluideinlass 18b und einen Fluidauslass 19b auf, welche mit einem externen Kühlkreislauf 27b mit einem Kühlkörper 28b verbunden sind.
Fig. 4 zeigt eine Prinzipskizze einer dritten Ausführungsform mit einem kontaminierten Bereich 2c einem Schutzbereich 3c, einer Dichtwand 5c, einer Durchführung 6c, einer Durchführungsdichtung 9c, einer Elektronik 4c in Form einer Leiterplatte 10c mit
elektronischen Bauteilen 8c und einem Elektronikgehäuse 11c. Der Schutzbereich 3c ist zu einem großen Teil durch eine elektrisch nichtleitende Flüssigkeit 7c gefüllt und die
Leiterplatte 10c taucht zu einem großen Teil in diese Flüssigkeit 7c ein. Die
Durchführungsdichtung 9c besteht aus einem Vergussmaterial, das innerhalb einer
Ringwand 12c angeordnet ist, wobei die Ringwand 12c mit der Dichtwand 5c einstückig ist. Das Elektronikgehäuse 11c ist über eine Gehäusedichtung 17c mit der Dichtwand 5c verbunden - hier in Form eines O-Rings. Die Leiterplatte 10c ist an einer Abstützung 20c abgestützt, welche einstückig mit der Dichtwand 5c aus dieser vorspringt. Im kontaminierten Bereich 2c ist zusätzlich eine Antriebswelle 21c dargestellt, die einen Magnetring 22c trägt. Der Magnetring 22c wirkt auf ein Flügelrad 23c ein, das auf einer Flügelradwelle 24c befestigt ist. Die Flügelradwelle 24c ist in einem Flügelradlager 25c (hier ein Kugellager) drehbar gelagert. Das Flügelradlager 25c ist in einer Lageraufnahme 26c aufgenommen. Der Magnetring 22c ist Ausgangspunkt eines magnetischen Kreises. Dieser verläuft von einem ersten Pol des Magnetrings 22c über die Dichtwand 5c zum Flügelrad 23c und von dort zurück über die Dichtwand 5c zu einem zweiten Pol. Das Flügelrad 23c wird bei einer Drehung der Antriebswelle 21c und damit des Magnetrings 22c vom Magnetfeld
mitgeschleppt. Hierzu besteht das Flügelrad aus einem magnetisch leitenden Material. Das Flügelrad 23c dient dazu, Wärme, die in der Elektronik entsteht durch erzwungene
Konvektion der nichtleitenden Flüssigkeit 7c abzuführen und an das Elektronikgehäuse abzugeben.
Fig. 5 zeigt einen elektrischen Antrieb 1 d, mit einem kontaminierten Bereich 2d, welcher hier durch den Innenraum eines Elektromotors 13d definiert ist, welcher durch ein topfförmiges Motorgehäuse 14d begrenzt ist, einen Schutzbereich 3d, welcher hier durch ein
Elektronikgehäuse 11 d begrenzt ist und einer Dichtwand 5d zwischen dem kontaminierten Bereich 2d und dem Schutzbereich 3d. Der Schutzbereich 3d ist mit einer nichtleitenden Flüssigkeit 7d gefüllt. Zwischen dem kontaminierten Bereich 2d und dem Schutzbereich 3d verläuft eine elektrische Durchführung 6d, die hier eine Statorwicklung (nicht dargestellt) mit einer Elektronik 4d (eine Leiterplatte ist hier nicht klar erkennbar) im Schutzraum 3d verbindet. Das Elektronikgehäuse 11 d ist über Schrauben 15d am Motorgehäuse 14d befestigt. Die Durchführung 6d ist durch eine Durchführungsdichtung 9d, in Form einer Vergussmasse in der Dichtwand 5d abgedichtet. Die Vergussmasse ist dabei in einer Ringwand 12d aufgenommen. Zwischen der Dichtwand 5a und dem Elektronikgehäuse 11 d ist außerhalb der Durchführungsdichtung 9d eine Lippendichtung 16d angeordnet.
Bezugszeichenliste
1 elektrischer Antrieb
2 kontaminierter Bereich
3 Schutzbereich
4 Elektronik
5 Dichtwand
6 Durchführung
7 nichtleitende Flüssigkeit
8 elektronisches Bauteil
9 Dichtung
10 Leiterplatte
11 Elektronikgehäuse
12 Ringwand
13 Elektromotor
14 Motorgehäuse
15 Schraube
16 Lippendichtung
17 Gehäusedichtung
18 Fluideinlass
19 Fluidauslass
20 Abstützung
21 Antriebswelle
22 Magnetring
23 Flügelrad
24 Flügelradwelle
25 Flügelradlager
26 Lageraufnahme
27 Kühlkreislauf
28 Kühlkörper

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Antrieb (1) mit einem kontaminierten Bereich (2) und einem
Schutzbereich (3), in welchem eine Elektronik (4) angeordnet ist, wobei zwischen dem kontaminierten Bereich (2) und dem Schutzbereich (3) eine Dichtwand (5) vorhanden ist, durch welche eine elektrische Durchführung (6) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbereich (3) teilweise oder vollständig mit einer nichtleitenden Flüssigkeit (7) gefüllt ist.
2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik
(4) vollständig oder teilweise von der nichtleitenden Flüssigkeit (7) umgeben ist.
3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Durchführung (6) in oder an der Dichtwand (5) durch eine Dichtung (9) abgedichtet ist.
4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik (4) eine Leiterplatte (10) aufweist, welche elektronische Bauteile (8) trägt und mit der Durchführung (6) in elektrischem Kontakt steht.
5. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtwand
(5) mit einer Abstützung (20) und/oder Befestigung für die Leiterplatte (10) einstückig ist oder die Aufnahme für ein die Leiterplatte (10) lagerndes Bauteil bildet.
6. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wärme durch Konvektion der nichtleitenden Flüssigkeit (7) von der Elektronik an eine Wärmesenke transportiert wird.
7. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmesenke eine Wand des Elektronikgehäuses (11) ist.
8. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
Konvektion durch einen rotierenden Körper hervorgerufen oder unterstützt wird.
9. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Körper ein Magnetrührer (23) aus einem weichmagnetischen oder einem
hartmagnetischen Material ist.
10. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbereich (3) an einem externen Kühlkreislauf (27) angeschlossen ist, durch welchen die nichtleitende Flüssigkeit (7) zu einem externen Wärmetauscher oder Kühlkörper (28) geleitet werden kann.
11. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leistungsbauteile der Elektronik (4) ganz oder teilweise in der Flüssigkeit (7) angeordnet sind.
12. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbereich nicht vollständig mit einer verdampfbaren Flüssigkeit (7) gefüllt ist.
13. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die
Verdampfungstemperatur unterhalb oder gleich der maximal zulässigen
Einsatztemperatur der elektronischen Leistungsbauelemente ist.
14. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungstemperatur der nichtleitenden Flüssigkeit (7) niedriger ist als 150°C, insbesondere niedriger als 125°C, insbesondere niedriger als 85°C.
15. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbereich (3) gegenüber der Umwelt abgedichtet ist.
16. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtleitende Flüssigkeit (7) ein nichtleitendes Öl ist.
17. Elektrischer Antrieb nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtleitende Flüssigkeit (7) dem Fördermedium einer Pumpe entspricht, welche durch den elektrischen Antrieb angetrieben wird.
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