[发明专利]变换器电机和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变换器电机/变频电机(Umrichtermotor)和方法。

背景技术

由DE 197 04 226已知一种变换器电机，其中变换器/变频器套装在电机壳体上，在功率电子装置/强电电子装置(Leistungselektronik)与电机之间设置热屏蔽部。因此可以通过冷却体来实现功率电子装置向外界的散热。

发明内容

因此本发明的目的是，改进变换器电机，其中该变换器电机应设计得尽可能紧凑。

根据本发明，该目的由按照权利要求1中给出的特征的变换器电机来实现。

在变换器电机方面，本发明的重要特征是，该变换器电机包括电动机和为该电动机供电的变换器，该变换器包括信号电子装置/弱电电子装置(Signalelektronik)和功率电子装置，

其中变换器包括至少一个形成壳体的下部部件和至少一个套装在该下部部件上的形成壳体的上部部件，

其中，电动机包括电机壳体，特别是至少一个定子壳体，

其中，功率电子装置到电机壳体的热阻小于该功率电子装置到上部部件以及到下部部件的与外界空气接触的表面区域的热阻。

其优点在于：由于热量可更好地向外界散发，所以可将变换器电机设计得较紧凑。特别地，可利用电机壳体来代替专门的冷却体。尽管本领域技术人员首先对此会有所担忧，因为他会认为，电机比功率电子装置热。然而在设计并利用电机来产生转矩，特别是在产生时间上有限地起作用的较大转矩的情况下，可以有利地采用本发明。因为在例如用于定位任务时电机仅在短时间内以全转矩工作。此后接着是电机的停机阶段或部分负荷状态。现在本发明通过在热工技术上利用在其它时间处于闲置状态的可能的散热途径。对于本发明也很重要的是，定子的热-时间常数有利地比功率电子装置的加热时间常数大得多。这意味着，相对于很快就达到的功率电子装置峰值温度，定子峰值温度则在吸收产生的功率后较慢地达到。这里也很重要的是，定子绕组和定子壳体的热容共同作用，因此出现温度的缓慢上升。因此在断续运行时形成中间(平均)温度，在该中间温度附近只出现较小的温度波动。相反功率电子装置的温度上升进行得非常快并且温度波动大。这便于向定子壳体传热。

在一优选实施形式中，在定子壳体与下部部件区域之间设置热屏蔽部。其优点是，使得信号电子装置的散热尽可能地不受定子壳体及功率电子装置的温度的影响。

在一优选实施形式中，热屏蔽部包括用于将功率电子装置的热量贯通引导到定子壳体上的凹口。其优点是，电机壳体可用于功率电子装置的散热。

在一优选实施形式中，热屏蔽部还设置在下部部件的内侧或仅设置在下部部件的内侧上。其优点是，可限制热量流入在下部部件与上部部件之间形成的内腔中。

在一优选实施形式中，信号电子装置到上部部件的热阻小于其到下部部件的热阻，特别是小于其到下部部件的与外界空气接触的表面区域的热阻。特别地信号电子装置到上部部件的热阻小于其到定子壳体的热阻。其优点是，使得信号电子装置的热量以不同于功率电子装置和定子绕组的热量的途径散发。

在一优选实施形式中，信号电子装置和功率电子装置设置在相同的线路板上。其优点是，可实现快速简单的安装，特别是可以在一个在具有装配与钎焊过程的工序中安装。

在一优选实施形式中，功率电子装置为了散热与定子壳体导热地连接，所述连接既可以直接地实现，也可以通过中间体间接地实现和/或通过下部部件间接地实现。其优点是，使得热量可通过电机壳体向外界散发。

在一优选实施形式中，为了减少向下部部件，特别是向下部部件的与外界空气接触的表面区域的传热，至少在一部分区域内将下部部件的壁厚设计成变薄的。其优点是，其可以实现类似于用于热量流的阀的作用。热量流的大部分被导向定子壳体，并在这里向外界散发。

在一优选实施形式中，将所述部分区域围绕功率电子装置与下部部件的接触面布置。其优点是，虽然由下部部件实现机械保持功能，但是热量不会流入或仅以很小的量流入起保持作用的部分。因此可将热量流导向电机壳体的方向。可以简单经济地实现环绕接触区的壁厚的减小，例如将厚度减小部设计成槽。

在一优选实施形式中，下部部件具有指向变换器内部的拱顶(Dom)，可使功率电子装置接触在该拱顶上，以进行散热。其优点是，该拱顶可特别地由压铸或注塑方法简单经济地制造。

在一优选实施形式中，下部部件和/或上部部件由铝构成，特别是制成铝压铸件。其优点是，对信号电子装置热量的热量贯通引导非常好。