WO2020228909A1 - Elektromotor und antrieb mit einem elektromotor - Google Patents

Elektromotor und antrieb mit einem elektromotor Download PDF

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WO2020228909A1
WO2020228909A1 PCT/DE2020/100410 DE2020100410W WO2020228909A1 WO 2020228909 A1 WO2020228909 A1 WO 2020228909A1 DE 2020100410 W DE2020100410 W DE 2020100410W WO 2020228909 A1 WO2020228909 A1 WO 2020228909A1
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WO
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electric motor
phase
winding
connection
phase connection
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PCT/DE2020/100410
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Inventor
Roland Müller
Jörg KEGELER
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/50—Reduction of harmonics

Definitions

  • the invention relates to an electric motor with a first phase connection and with a first winding phase connected to the first phase connection.
  • the invention also relates to a drive with an inverter and an electric motor, which comprises at least one first winding phase connected to a first phase connection.
  • Such electric motors are typically fed by means of an inverter, which is often controlled by pulse width modulation.
  • an inverter which is often controlled by pulse width modulation.
  • natural resonances can occur, particularly in the area of the second
  • Harmonics and / or the third harmonic of the fundamental frequency occur. Such natural resonances cause excessive voltage levels that can impair or even destroy insulation materials in the electric motor. Ultimately, such destruction leads to failure of the electric motor.
  • the object is achieved by an electric motor with a first phase connection and with a first winding section connected to the first phase connection, the electric motor comprising a first RC element for damping natural resonances, which is connected between the first phase connection and a first internal potential point of the electric motor .
  • an RC element is understood to mean a series connection of an ohmic resistor with a capacitor.
  • the RC element is connected between the first phase connection and a first internal potential point of the electric motor, which enables targeted damping of natural resonances, in particular in the range of the second and / or third harmonic, i.e. in the range of twice and / or three times the fundamental frequency. This can counteract unwanted excess voltage and the insulation materials in the electric motor can be protected. The risk of failure of the electric motor can be reduced and thus the availability of the electric motor can be increased.
  • a first connection of the RC element directly to the first is preferred
  • Phase connection connected and a second connection of the RC element is directly connected to connected to the internal potential point.
  • the first connection of the RC element can be connected to the resistor of the RC element and the second connection to the capacitor of the RC element or the first connection of the RC element is connected to the
  • Capacitor connected and the second connection of the RC element is connected to the resistor.
  • the first internal potential point is a center tap of the first winding phase.
  • Such an arrangement of the RC element has proven to be advantageous in particular in the case of single-phase or two-phase electric motors.
  • the first internal potential point is a star point of the electric motor.
  • Such an arrangement of the RC element can dampen natural resonances in three-phase electric motors whose winding phases are connected in a star connection.
  • Second winding phase connected to the star point and one to the star point
  • the first, second and third winding phases are preferably identical. This is understood to mean that the first, second and third winding phases have essentially the same inductance, essentially the same resistance and essentially the same parasitic capacitance.
  • the electric motor comprises a second RC element for damping natural resonances, which is between a second
  • Phase connection and the star point is connected and a third RC element for damping natural resonances, which is connected between a third phase connection and the star point.
  • a third RC element for damping natural resonances, which is connected between a third phase connection and the star point.
  • the first, second and third RC elements are preferably identical. This enables uniform attenuation of the individual phase connections or winding phases.
  • Potential point is a center tap of a second phase winding of the electric motor.
  • a Such an arrangement of the RC element is particularly advantageous in the case of three-phase electric motors, the winding phases of which are connected according to a delta connection.
  • the second phase winding is connected between a second phase connection and a third phase connection of the electric motor.
  • the electric motor particularly preferably has a third phase winding, which is connected between the first phase connection and the third phase connection of the electric motor.
  • the electric motor comprises a second RC element for damping natural resonances, which is connected between the second phase connection and a center tap of the third winding phase. This can dampen unwanted natural resonances at several phase connections or
  • the electric motor also preferably has a third RC element for damping natural resonances, which is connected between the third phase connection and a center tap of the first winding phase. In this way, the attenuation of the
  • the first, second and third RC elements are preferably identical. In this way, uniform damping of the individual phase connections or winding phases can be achieved.
  • Another object of the invention is a drive with an inverter and an electric motor, which comprises at least one first winding phase connected to a first phase connection, an RC element for damping natural resonances, which is connected between the first phase connection and an internal potential point of the electric motor .
  • the invention also relates to the use of an RC element in an electric motor for damping natural resonances, the RC element being connected between a phase connection and an internal potential point of the electric motor.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an electric motor according to the invention in a schematic equivalent circuit diagram
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an electric motor according to the invention in a schematic equivalent circuit diagram
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of an electric motor according to the invention in a schematic equivalent circuit diagram
  • a first embodiment of an electric motor 10 according to the invention is shown, which is designed as a two-phase electric motor.
  • the electric motor 10 has a first phase connection 1 and a second phase connection 2, between which a winding phase 11 is arranged.
  • the phase winding 11 is connected both directly to the first phase connection 1 and also directly to the second phase connection 2.
  • 1 shows an equivalent circuit diagram of the winding phase 11.
  • the winding phase 11 comprises a center tap M1, which is preferably arranged exactly in the center of the winding phase 11, so that the winding phase 11 is divided by the center tap into two partial phases or halves which are identical with respect to the equivalent circuit diagram .
  • the two series-connected partial strands each have a partial winding resistance Rph / 2, a partial winding inductance Lph / 2 and a parasitic partial winding capacitance 2 * Cspar.
  • the series connection of the partial winding resistances Rph / 2 results in the winding resistance Rph.
  • the series connection of the partial winding inductances Lph / 2 results in the winding inductance Lph.
  • the series connection of the parasitic partial winding capacitances 2 * Cspar leads to the parasitic winding capacitance Cspar.
  • the center tap M1 has a parasitic capacitance Cgndpar with respect to a housing of the electric motor 10.
  • a first RC element 21 is for damping
  • the first RC element 21 is connected in parallel to part of the phase winding 11.
  • the first RC element is a series circuit of an ohmic resistor Rv with a capacitor Cv
  • One connection of the resistor Rv is connected to the first phase connection 1 and one connection of the capacitor Cv is connected to the center tap M1 of the winding phase 11.
  • the electric motor 10 according to the first exemplary embodiment also has a second RC element 2T, which is connected between the second phase connection 2 and the center tap M1 of the phase winding 11.
  • the second RC element 21 is identical to the first RC element 21, which means that the ohmic resistors Rv and the capacitors Cv have identical electrical values.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an electric motor 10 according to the invention.
  • This electric motor 10 is designed as a three-phase electric motor 10 with three winding phases 11, 12, 13 which are connected in a star connection.
  • a first phase winding 11 is connected to a first phase connection 1 and to a star point S
  • a second phase winding 12 is connected to a second phase connection 2 and to the star point S
  • a third phase of winding 13 is connected to a third phase connection 3 and the star point connected is.
  • Windings are each represented by an equivalent circuit diagram which corresponds to the one that is shown in FIG. 1 and was explained in this context.
  • RC elements 21, 22, 23 are provided for damping natural resonances, each of which is connected in parallel to one of the three winding phases 11, 12, 13.
  • a first RC element 21 for damping natural resonances is connected between the first phase connection 1 and the star point S.
  • a second RC element 22 for damping natural resonances is connected between the second phase connection 2 and the star point S and a third RC element 23 for damping
  • Natural resonance is connected between the third phase connection 3 and the star point S.
  • 3 shows a third embodiment of an electric motor 10 according to the invention.
  • This electric motor 10 is designed as a three-phase electric motor and has three winding phases 11, 12, 13 which are interconnected in a delta connection.
  • the electric motor 10 is designed as a three-phase electric motor and has three winding phases 11, 12, 13 which are interconnected in a delta connection.
  • Windings are each represented by an equivalent circuit diagram which corresponds to the one that is shown in FIG. 1 and was explained in this context.
  • a first winding phase 11 is arranged between a first phase connection 1 and a second phase connection 2.
  • a second winding phase 12 is connected between the second phase connection 2 and a third phase connection 3.
  • a third phase winding 13 is between the third phase connection 3 and the first
  • the electric motor 10 has three RC elements 21, 22, 23.
  • a first RC element 21 is arranged between the first phase connection 1 and a center tap M2 of the second phase winding 12.
  • a second RC element 22 for damping natural resonances is between the second
  • Phase connection 2 and a center tap M3 of the third winding phase 13 are connected.
  • a third RC element 23 for damping natural resonances is connected between the third phase connection 3 and a center tap M1 of the first winding phase 11.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show a drive 100 with an inverter 30 and an electric motor 10.
  • this drive 100 one of those shown in FIGS. 1, 2 and 3 can be used
  • Electric motors 10 are used to prevent damage to the electric motor 10
  • the RC element or elements 21, 22, 23 of the electric motor 10 can also lead to a reduction in non-linearities in the current regulation of the converter 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor (10) mit einem ersten Phasenanschluss (1) und mit einem mit dem ersten Phasenanschluss (1) verbundenen ersten Wicklungsstrang (11), wobei ein erstes RC-Glied (21) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen den ersten Phasenanschluss und einen ersten internen Potentialpunkt (M1, M2, S) des Elektromotors (10) geschaltet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Antrieb (100) mit einem Wechselrichter (30) und einem derartigen Elektromotor (10).

Description

Elektromotor und Antrieb mit einem Elektromotor
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem ersten Phasenanschluss und mit einem mit dem ersten Phasenanschluss verbundenen ersten Wicklungsstrang. Ferner betrifft die Erfindung einen Antrieb mit einem Wechselrichter und einem Elektromotor, der mindestens einen mit einem ersten Phasenanschluss verbundenen ersten Wicklungsstrang umfasst.
Derartige Elektromotoren werden typischerweise mittels eines Wechselrichters gespeist, der oftmals durch Pulsweitenmodulation gesteuert wird. Bei Elektromotoren mit vergleichsweise hoher Induktivität können Eigenresonanzen insbesondere im Bereich der zweiten
Harmonischen und/oder der dritten Harmonischen der Grundfrequenz auftreten. Derartige Eigenresonanzen bewirken Spannungsüberhöhungen, die zu einer Beeinträchtigung oder sogar zu einer Zerstörung von Isolationsmaterialen in dem Elektromotor führen können. Letztendlich führen solche Zerstörung zu einem Ausfall des Elektromotors.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, die Verfügbarkeit eines Elektromotors zu erhöhen.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Elektromotor mit einem ersten Phasenanschluss und mit einem mit dem ersten Phasenanschluss verbundenen ersten Wicklungsstrang, wobei der Elektromotor ein erstes RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen umfasst, welches zwischen den ersten Phasenanschluss und einen ersten internen Potentialpunkt des Elektromotors geschaltet ist.
Unter einem RC-Glied wird im Sinne der Erfindung eine Serienschaltung eines ohmschen Widerstands mit einem Kondensator verstanden. Das RC-Glied wird erfindungsgemäß zwischen den ersten Phasenanschluss und einen ersten internen Potentialpunkt des Elektromotors geschaltet, wodurch eine gezielte Dämpfung von Eigenresonanzen, insbesondere im Bereich der zweiten und/oder dritten Harmonischen ermöglicht wird, also im Bereich der zweifachen und/oder dreifachen Grundschwingungsfrequenz. Hierdurch kann unerwünschten Spannungsüberhöhungen entgegengewirkt und die Isolationsmaterialien in dem Elektromotor können geschont werden. Das Ausfallrisiko des Elektromotors kann gesenkt und damit die Verfügbarkeit des Elektromotors erhöht werden.
Bevorzugt ist ein erster Anschluss des RC-Glieds unmittelbar mit dem ersten
Phasenanschluss verbunden und ein zweiter Anschluss des RC-Glieds ist unmittelbar mit dem internen Potentialpunkt verbunden. Beispielsweise kann der erste Anschluss des RC- Glieds mit dem Widerstand des RC-Glieds und der zweite Anschluss mit dem Kondensator des RC-Glieds verbunden sein oder der erste Anschluss des RC-Glieds ist mit dem
Kondensator verbunden und der zweite Anschluss des RC-Glieds ist mit dem Widerstand verbunden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste interne Potentialpunkt ein Mittelabgriff des ersten Wicklungsstrangs. Eine derartige Anordnung des RC-Glieds hat sich insbesondere bei einphasigen bzw. zweiphasigen Elektromotoren als vorteilhaft herausgestellt.
Gemäß einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste interne Potentialpunkt ein Sternpunkt des Elektromotors ist. Mit einer solchen Anordnung des RC-Glieds kann eine Dämpfung von Eigenresonanzen in dreiphasigen Elektromotoren bewirkt werden, deren Wicklungsstränge gemäß einer Sternschaltung verschaltet sind.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor einen mit dem
Sternpunkt verbundenen zweiten Wicklungsstrang und einen mit dem Sternpunkt
verbundenen dritten Wicklungsstrang umfasst. Der erste, zweite und dritte Wicklungsstrang sind bevorzugt identisch ausgebildet. Hierunter wird verstanden, dass der erste, zweite und dritte Wicklungsstrang im Wesentlichen dieselbe Induktivität, im Wesentlichen denselben Widerstand und im Wesentlichen dieselbe parasitäre Kapazität aufweisen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Elektromotor ein zweites RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen umfasst, welches zwischen einen zweiten
Phasenanschluss und den Sternpunkt geschaltet ist und ein drittes RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen einen dritten Phasenanschluss und den Sternpunkt geschaltet ist. Auf diese Weise kann eine Dämpfung unerwünschter Eigenresonanzen an den drei Phasenanschlüssen bzw. in den drei Wicklungssträngen des Elektromotors ermöglicht werden. Das erste, zweite und dritte RC-Glied sind bevorzugt identisch ausgebildet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Dämpfung der einzelnen Phasenanschlüsse bzw. Wicklungsstränge ermöglicht werden.
Eine weitere alternative, vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der erste interne
Potentialpunkt ein Mittelabgriff eines zweiten Wicklungsstrangs des Elektromotors ist. Eine derartige Anordnung des RC-Glieds ist insbesondere bei dreiphasigen Elektromotoren vorteilhaft, deren Wicklungsstränge gemäß einer Dreiecksschaltung verschaltet sind.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn der zweite Wicklungsstrang zwischen einen zweiten Phasenanschluss und einen dritten Phasenanschluss des Elektromotors geschaltet ist.
Besonders bevorzugt weist der Elektromotor einen dritten Wicklungsstrang auf, der zwischen den ersten Phasenanschluss und den dritten Phasenanschluss des Elektromotors geschaltet ist.
Als vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn der Elektromotor ein zweites RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen umfasst, welches zwischen den zweiten Phasenanschluss und einen Mittelabgriff des dritten Wicklungsstrangs geschaltet ist. Hierdurch kann eine Dämpfung unerwünschter Eigenresonanzen an mehreren Phasenanschlüssen bzw.
mehreren Wicklungssträngen des Elektromotors ermöglicht werden. Bevorzugt weist der Elektromotor zudem ein drittes RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen auf, welches zwischen den dritten Phasenanschluss und einen Mittelabgriff des ersten Wicklungsstrangs geschaltet ist. Auf diese Weise wird eine nochmals verbesserte Dämpfung der
Eigenresonanzen ermöglicht. Das erste, zweite und dritte RC-Glied sind bevorzugt identisch ausgebildet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Dämpfung der einzelnen Phasenanschlüsse bzw. Wicklungsstränge erreicht werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Antrieb mit einem Wechselrichter und einem Elektromotor, der mindestens einen mit einem ersten Phasenanschluss verbundenen ersten Wicklungsstrang umfasst, wobei ein RC-Glied zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen den ersten Phasenanschluss und einen internen Potentialpunkt des Elektromotors geschaltet ist.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines RC-Glieds in einem Elektromotor zur Dämpfung von Eigenresonanzen, wobei das RC-Glied zwischen einen Phasenanschluss und einen internen Potentialpunkt des Elektromotors geschaltet ist.
Bei dem Antrieb und der Verwendung können dieselben Vorteile erreicht werden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Elektromotor beschrieben worden sind. Zudem können allein oder in Kombination die im Zusammenhang mit dem Elektromotor erläuterten vorteilhaften Merkmale und Ausgestaltung Anwendung bei dem Antrieb und/oder der Verwendung finden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einem schematischen Ersatzschaltbild;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einem schematischen Ersatzschaltbild;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einem schematischen Ersatzschaltbild; und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebs in einem
schematischen Blockdiagramm.
In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors 10 dargestellt, welcher als zweiphasiger Elektromotor ausgestaltet ist. Der Elektromotor 10 weist einen ersten Phasenanschluss 1 und einen zweiten Phasenanschluss 2 auf, zwischen denen ein Wicklungsstrang 11 angeordnet ist. Insofern ist der Wicklungsstrang 11 sowohl unmittelbar mit dem ersten Phasenanschluss 1 als auch unmittelbar mit dem zweiten Phasenanschluss 2 verbunden. Die Fig. 1 zeigt ein Ersatzschaltbild des Wicklungsstrangs 11. Der Wicklungsstrang 11 umfasst einen Mittelabgriff M1 , der bevorzugt genau in der Mitte des Wicklungsstrangs 11 angeordnet ist, so dass der Wicklungsstrang 11 durch den Mittelabgriff in zwei bezüglich des Ersatzschaltbilds identische Teilstränge oder Hälften aufgeteilt wird. Die beiden seriell geschalteten Teilstränge weisen jeweils einen Teil- Wicklungswiderstand Rph/2, eine Teil-Wicklungsinduktivität Lph/2 und eine parasitäre Teil- Wicklungskapazität 2*Cspar auf. Die Serienschaltung der Teil-Wicklungswiderstände Rph/2 ergibt den Wicklungswiderstand Rph. Die Serienschaltung der Teil-Wicklungsinduktivitäten Lph/2 ergibt die Wicklungsinduktivität Lph. Ferner führt die Serienschaltung der parasitären Teil-Wicklungskapazitäten 2*Cspar zu der parasitären Wicklungskapazität Cspar. Der Mittelabgriff M1 weist eine parasitäre Kapazität Cgndpar gegenüber einem Gehäuse des Elektromotors 10 auf. Um unerwünschten Spannungsüberhöhungen entgegenzuwirken und Isolationsmaterialien in dem Elektromotor zu schonen, ist ein erstes RC-Glied 21 zur Dämpfung von
Eigenresonanzen vorgesehen, welches zwischen den ersten Phasenanschluss 1 und einen internen Potentialpunkt des Elektromotors 10 geschaltet ist. Bei dem internen Potentialpunkt handelt es sich um den Mittelabgriff M1 des Wicklungsstrangs 11. Insofern ist das erste RC- Glied 21 parallel zu einem Teil des Wicklungsstrangs 11 geschaltet. Das erste RC-Glied ist als Serienschaltung eines ohmschen Widerstands Rv mit einem Kondensator Cv
ausgebildet. Dabei ist ein Anschluss des Widerstands Rv mit dem ersten Phasenanschluss 1 und ein Anschluss des Kondensators Cv mit dem Mittelabgriff M1 des Wicklungsstrangs 11 verbunden.
Der Elektromotor 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist zudem ein zweites RC- Glied 2T auf, welches zwischen den zweiten Phasenanschluss 2 und den Mittelabgriff M1 des Wicklungsstrangs 11 geschaltet ist. Das zweite RC-Glied 21 ist identisch zu dem ersten RC-Glied 21 ausgebildet, was bedeutet, dass die ohmschen Widerstände Rv und die Kondensatoren Cv identische elektrische Größen aufweisen.
Die Darstellung in Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Elektromotors 10 gemäß der Erfindung. Dieser Elektromotor 10 ist als dreiphasiger Elektromotor 10 mit drei Wicklungssträngen 11 , 12, 13 ausgeführt, die in einer Sternschaltung verschaltet sind. Das bedeutet, dass ein erster Wicklungsstrang 11 mit einem ersten Phasenanschluss 1 und mit einem Sternpunkt S verbunden ist, ein zweiter Wicklungsstrang 12 mit einem zweiten Phasenschluss 2 und mit dem Sternpunkt S verbunden ist und ein dritter Wicklungsstrang 13 mit einem dritten Phasenanschluss 3 und dem Sternpunkt verbunden ist. Die
Wicklungsstränge sind jeweils durch ein Ersatzschaltbild dargestellt, welches demjenigen entspricht, dass in Fig. 1 dargestellt ist und in diesem Zusammenhang erläutert wurde.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind zur Dämpfung von Eigenresonanzen mehrere RC-Glieder 21 , 22, 23 vorgesehen, die jeweils parallel zu einer der drei Wicklungsstränge 11 , 12, 13 geschaltet sind. Ein erstes RC-Glied 21 zur Dämpfung von Eigenresonanzen ist zwischen den ersten Phasenanschluss 1 und den Sternpunkt S geschaltet. Ein zweites RC- Glied 22 zur Dämpfung von Eigenresonanzen ist zwischen den zweiten Phasenanschluss 2 und den Sternpunkt S geschaltet und ein drittes RC-Glied 23 zur Dämpfung von
Eigenresonanzen ist zwischen den dritten Phasenanschluss 3 und den Sternpunkt S geschaltet. In der Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektromotors 10 gezeigt. Dieser Elektromotor 10 ist als dreiphasiger Elektromotor ausgebildet und weist drei Wicklungsstränge 11, 12, 13 auf, die in einer Dreieckschaltung verschaltet sind. Die
Wicklungsstränge sind jeweils durch ein Ersatzschaltbild dargestellt, welches demjenigen entspricht, dass in Fig. 1 dargestellt ist und in diesem Zusammenhang erläutert wurde.
Ein erster Wicklungsstrang 11 ist zwischen einem ersten Phasenanschluss 1 und einem zweiten Phasenanschluss 2 angeordnet. Ein zweiter Wicklungsstrang 12 ist zwischen den zweiten Phasenanschluss 2 und einen dritten Phasenanschluss 3 geschaltet. Ein dritter Wicklungsstrang 13 ist zwischen den dritten Phasenanschluss 3 und den ersten
Phasenanschluss 1 geschaltet.
Zur Dämpfung von Eigenresonanzen weist der Elektromotor 10 gemäß Fig. 3 drei RC- Glieder 21 , 22, 23 auf. Ein erstes RC-Glied 21 ist zwischen dem ersten Phasenanschluss 1 und einem Mittelabgriff M2 des zweiten Wicklungsstrangs 12 angeordnet. Ein zweites RC-Glied 22 zur Dämpfung von Eigenresonanzen ist zwischen den zweiten
Phasenanschluss 2 und einen Mittelabgriff M3 des dritten Wicklungsstrangs 13 geschaltet. Ein drittes RC-Glied 23 zur Dämpfung von Eigenresonanzen ist zwischen den dritten Phasenanschluss 3 und einen Mittelabgriff M1 des ersten Wicklungsstrangs 11 geschaltet.
In der Fig. 4 ist ein Antrieb 100 mit einem Wechselrichter 30 und einem Elektromotor 10 dargestellt. Bei diesem Antrieb 100 kann einer der in Fig. 1 , 2 und 3 gezeigten
Elektromotoren 10 Anwendung finden, um Schäden in dem Elektromotor 10 durch
Überspannungen vorzubeugen und die Verfügbarkeit des Elektromotors 10 zu erhöhen. Bei diesem Antrieb 100 kann es aufgrund des bzw. der RC-Glieder 21 , 22, 23 des Elektromotors 10 zudem zu einer Reduktion von Nichtlinearitäten der Strom-Regelung des Umrichter 30 kommen.
Bezugszeichenliste
1 Phasenanschluss
2 Phasenanschluss
3 Phasenanschluss
10 Elektromotor
1 1 Wicklungsstrang
12 Wicklungsstrang
13 Wicklungsstrang
21 RC-Glied
21‘ RC-Glied
22 RC-Glied
23 RC-Glied
M1 Mittelabgriff
M2 Mittelabgriff
M3 Mittelabgriff
S Sternpunkt
Rv Widerstand
Cv Kondensator
Rph/2 T eil-Wicklungswiderstand
Lph/2 T eil-Wicklungsinduktivität
2*Cspar T eil-Wicklungskapazität
Cgndpar parasitäre Kapazität
CSPgnd parasitäre Kapazität

Claims

Patentansprüche
1. Elektromotor (10) mit einem ersten Phasenanschluss (1) und mit einem mit dem
ersten Phasenanschluss (1) verbundenen ersten Wicklungsstrang (11),
gekennzeichnet durch
ein erstes RC-Glied (21) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen den ersten Phasenanschluss und einen ersten internen Potentialpunkt (M1 , M2, S) des Elektromotors (10) geschaltet ist.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste interne
Potentialpunkt ein Mittelabgriff (M1) des ersten Wicklungsstrangs (11) ist.
3. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste interne
Potentialpunkt ein Sternpunkt (S) des Elektromotors (10) ist.
4. Elektromotor nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen mit dem Sternpunkt (S) verbundenen zweiten Wicklungsstrang (12) und einen mit dem Sternpunkt (S) verbundenen dritten Wicklungsstrang (13).
5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein zweites RC-Glied (22) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen einen zweiten Phasenanschluss (2) und den Sternpunkt (S) geschaltet ist und ein drittes RC-Glied (23) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen einen dritten
Phasenanschluss (3) und den Sternpunkt (S) geschaltet ist.
6. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste interne
Potentialpunkt ein Mittelabgriff (M2) eines zweiten Wicklungsstrangs (12) des Elektromotors (10) ist.
7. Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite
Wicklungsstrang (12) zwischen einen zweiten Phasenanschluss (2) und einen dritten Phasenanschluss (3) des Elektromotors (10) geschaltet ist.
8. Elektromotor nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen dritten Wicklungsstrang (13), der zwischen den ersten Phasenanschluss (1) und den dritten Phasenanschluss (3) geschaltet ist.
9. Elektromotor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein zweites RC-Glied (22) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen den zweiten Phasenanschluss (2) und einen Mittelabgriff (M3) des dritten Wicklungsstrangs (13) geschaltet ist.
10. Antrieb (100) mit einem Wechselrichter (30) und einem Elektromotor (10), der
mindestens einen mit einem ersten Phasenanschluss (1) verbundenen ersten Wicklungsstrang (11) umfasst,
gekennzeichnet durch
ein RC-Glied (21) zur Dämpfung von Eigenresonanzen, welches zwischen den ersten Phasenanschluss (1) und einen internen Potentialpunkt (M1 , M2, S) des
Elektromotors (10) geschaltet ist.
11. Verwendung eines RC-Glieds (21 , 21‘, 22, 23) in einem Elektromotor (10) zur
Dämpfung von Eigenresonanzen, wobei das RC-Glied (21 , 21‘, 22, 23) zwischen einen Phasenanschluss (1 , 2, 3) und einen internen Potentialpunkt (M1 , M2, M3, S) des Elektromotors (10) geschaltet ist.
PCT/DE2020/100410 2019-05-16 2020-05-13 Elektromotor und antrieb mit einem elektromotor WO2020228909A1 (de)

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DE102019112828.5 2019-05-16
DE102019112828.5A DE102019112828A1 (de) 2019-05-16 2019-05-16 Elektromotor und Antrieb mit einem Elektromotor

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