DE102004063920B4

DE102004063920B4 - electric motor

Info

Publication number: DE102004063920B4
Application number: DE102004063920.5A
Authority: DE
Inventors: Josef Schmidt; Günter Becker; Jochen Pfann; Karl-Heinz Tröndle
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: DE102004033745B4; DE102004063920A1; DE102004033745A1

Abstract

Elektromotor, umfassend zumindest einen Stator, einen Rotor (9) und ein Gehäuse (15),wobei das Gehäuse (15) mindestens eine erste mechanische Schnittstelle aufweist, die zum Verbinden mit einem Lagerschild (1, 30, 63) vorgesehen ist,wobei das Lagerschild (1, 30,63) zumindest einen Lagersitz für das B-seitige Lager (10) einer Rotorwelle (7) umfasst,wobei das Lagerschild (1, 30,63) eine weitere mechanische Schnittstelle zur Verbindung mit einem Unterteil (26, 91) umfasst,wobei das Lagerschild (1, 30,63) gehäusebildend für eine Bremse und/oder einen Lüfter (13) ist,wobei das Unterteil (26, 91) eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Deckel (14, 31) aufweist,wobei das Unterteil (26, 91) gehäusebildend für zumindest eine Leistungselektronik (27) ist, deren Wärme direkt oder zumindest indirekt an das Unterteil (26, 91) abführbar ist,wobei der ersten mechanischen Schnittstelle eine erste elektrische Schnittstelle zugeordnet ist und dass der weiteren mechanischen Schnittstelle eine zweite elektrische Schnittstelle zugeordnet ist,wobei die erste elektrische Schnittstelle eine Steckverbindung umfasst,wobei die zweite elektrische Schnittstelle eine Steckverbindung (24) umfasst.Electric motor comprising at least a stator, a rotor (9) and a housing (15), the housing (15) having at least a first mechanical interface which is provided for connection to an end shield (1, 30, 63), the The bearing plate (1, 30, 63) comprises at least one bearing seat for the B-side bearing (10) of a rotor shaft (7), the bearing plate (1, 30, 63) having a further mechanical interface for connection to a lower part (26, 91 ) includes, wherein the end shield (1, 30,63) is housing-forming for a brake and / or a fan (13), wherein the lower part (26, 91) has an interface for connection to a cover (14, 31), wherein the lower part (26, 91) forms the housing for at least one power electronic system (27), the heat from which can be dissipated directly or at least indirectly to the lower part (26, 91), with the first mechanical interface being assigned a first electrical interface and that the further mechanical interface a second associated electrical interface, wherein the first electrical interface comprises a connector, wherein the second electrical interface comprises a connector (24).

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor.The invention relates to an electric motor.

Aus der DE 197 04 226 A1 ist ein Elektromotor bekannt, bei dem auf das Gehäuse des Stators ein Zwischenteil und ein Deckel aufgesetzt ist, wobei im Innenraum eine elektronische Schaltung mit Umrichterfunktionalität vorgesehen ist. Nachteilig ist dabei, dass der Umrichter mittels einer Wärmesperre zum Motor hin wärmeisoliert ist. Somit muss ein leistungsstarker Kühlkörper am Umrichter verbunden sein. Dieser Kühlkörper ist zum Motor hin am Umrichter vorgesehen und benötigt nachteiligerweise ein großes Bauvolumen. Außerdem ist er aufwendig und kostspielig zu fertigen. Insbesondere bei einer Ausführung mit Kühlfingern ist ein großer Aufwand verbunden.From the DE 197 04 226 A1 an electric motor is known in which an intermediate part and a cover are placed on the housing of the stator, an electronic circuit with converter functionality being provided in the interior. The disadvantage here is that the converter is thermally insulated from the motor by means of a heat barrier. A powerful heat sink must therefore be connected to the converter. This heat sink is provided on the converter towards the motor and, disadvantageously, requires a large structural volume. In addition, it is complicated and expensive to manufacture. A great deal of effort is involved, particularly in the case of an embodiment with cold fingers.

Der Klemmenkasten, also Anschlusskasten, des Elektromotors ist nicht axial angeordnet sondern seitlich. Seitlich vom Motor ist aber bei manchen Anlagen wenig Bauraum vorhanden.The terminal box, i.e. connection box, of the electric motor is not arranged axially but laterally. On the side of the engine, however, there is little installation space in some systems.

Aus der DE 196 26 213 C2 ist ein integrierter drehzahlgeregelter Antrieb bekannt.From the DE 196 26 213 C2 an integrated speed-controlled drive is known.

Aus der DE 100 45 596 A1 ist ein Lagerschild bekannt, das gehäusebildend für ein zusätzliches Bauteil - ein Pumpenrad - ist, bei dem die Wärme eine Leistungselektronik über das Lageschild an das Pumpenmedium abgegeben wird, wie auch in der dortigen 1 und der zugehörigen Beschreibung gezeigt ist.From the DE 100 45 596 A1 a bearing plate is known that forms the housing for an additional component - an impeller - is, in which the heat is given off to a power electronics system via the bearing plate to the pump medium, as well as in the local one 1 and the associated description.

Aus der JP H08 - 149 740 A ist als nächstliegender Stand der Technik ein Stator eines Elektromotors bekannt.From the JP H08 - 149 740 A a stator of an electric motor is known as the closest prior art.

Aus der DE 102 38 336 A1 ist eine Motorreihe bekannt.From the DE 102 38 336 A1 a motor series is known.

Aus der DE 37 35 734 A1 ist ein Asynchronmotor bekannt.From the DE 37 35 734 A1 an asynchronous motor is known.

Aus der DE 36 35 987 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt.From the DE 36 35 987 A1 an electrical machine is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baureihe von Elektromotoren weiterzubilden, die verschiedene Varianten umfasst. Dabei sollen aber das Lagervolumen und die Kosten verringerbar werden.The invention is therefore based on the object of further developing a series of electric motors that includes different variants. However, the storage volume and the costs should be reduced.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved with the electric motor according to the features specified in claim 1.

Von Vorteil ist dabei, dass mit möglichst wenigen Bauteilen viele verschiedene Varianten herstellbar sind. Für jede Anforderung an Funktionalität ist unter Verwendung möglichst weniger Komponenten eine möglichst kompakte Ausführung erreichbar. Wichtig ist dabei, dass der Baukasten, also die Baureihe, nur Lagerschilde mit verschiedenen Schnittstellen vorsieht. Das Gehäuse des Stators bleibt unverändert. Somit ist dieses stets bei allen Varianten der Baureihe verwendbar. Die Schnittstellen des Lagerschildes zum Gehäuse des Stators hin ermöglicht den Anbau verschiedener Lagerschilde. Bei einem dieser Lagerschilde ist ein Klemmenkasten integrierbar, beim anderen lösbar verbindbar und alternativ gegen einen Umrichter austauschbar. Die letztgenannte Schnittstelle zum Klemmenkasten hin ist sogar um 90° versetzt orientierbar als die Schnittstelle zum Stator hin. Sie muss also nicht koaxial angeordnet sein.The advantage here is that many different variants can be produced with as few components as possible. For each functionality requirement, the most compact design possible can be achieved using as few components as possible. It is important that the modular system, i.e. the series, only provides end shields with different interfaces. The stator housing remains unchanged. This means that it can always be used with all variants of the series. The interfaces between the end shield and the stator housing enable the attachment of different end shields. A terminal box can be integrated into one of these end shields, while the other can be detachably connected and alternatively exchanged for a converter. The latter interface to the terminal box can even be orientated offset by 90° than the interface to the stator. So it does not have to be arranged coaxially.

Wesentlicher Vorteil bei der Erfindung ist auch, dass das B-Lagerschild und nicht das Gehäuse des Stators zum Variieren innerhalb der Baureihe verwendet wird. Denn es wird dadurch nicht nur erreicht, dass Stator und Rotorpaket stets gleichartig aufgebaut sind, sondern dass je nach Anforderung verschiedene Bauvolumen des Lagerschildes zusammen mit dem Klemmenkasten beziehungsweise Umrichtergehäuses fällt im B-seitigen Bereich an. In der Mehrzahl der Maschinen und Anlagen, in welche Elektromotoren eingebaut werden ist aber im B-seitigen Bereich mehr Volumen zur Verfügung als im A-seitigen Bereich oder im Bereich über dem axial vorderen, also A-seitigeren Bereich des Gehäuses des Stators. A significant advantage of the invention is also that the B end shield and not the housing of the stator is used for variation within the series. Not only does this ensure that the stator and rotor stack are always of the same design, but that depending on the requirements, the end shield together with the terminal box or converter housing can have different construction volumes in the B-side area. In the majority of machines and systems in which electric motors are installed, however, more volume is available in the B-side area than in the A-side area or in the area above the axially front, ie more A-side area of the stator housing.

Darüber hinaus ist im B-seitigen Bereich ein einfacherer Zugang bei Wartungsarbeiten möglich als im A-seitigen Bereich.In addition, easier access for maintenance work is possible in the B-side area than in the A-side area.

Weiter vorteilig ist, dass die Verbindungen mittels Dichtungen dicht und lösbar ausführbar sind. Somit ist hohe Schutzart erreichbar, insbesondere zumindest IP65.Another advantage is that the connections can be made tight and detachable by means of seals. A high degree of protection can thus be achieved, in particular at least IP65.

Die Schnittstellen des Lagerschildes sind zur mechanischen Verbindung mit den genannten Teilen vorgesehen. Darüber hinaus weist das Lagerschild aber auch noch weitere Funktionen auf, nämlich insbesondere die Wärmeableitfunktion für Leistungselektronik aus dem Klemmenkasten- oder Umrichter-Innenraum. In jedem Fall ist vom Lagerschild stets eine gehäusebildende Funktion für einen mit der Rotorwelle mitdrehenden Lüfter ausführbar. Dieser führt kühle Umgebungsluft zu und erhöht somit den vom Lagerschild an die Umgebung fließenden Wärmestrom.The interfaces of the end shield are intended for mechanical connection with the parts mentioned. In addition, the end shield also has other functions, namely in particular the heat dissipation function for power electronics from the terminal box or converter interior. In any case, the end shield can always perform a housing-forming function for a fan rotating with the rotor shaft. This supplies cool ambient air and thus increases the heat flow flowing from the end shield to the environment.

Weiter integrierte Funktionalität des Lagerschildes ist die Führungsvorrichtung für die Ankerscheibe und Reibscheibe der gegebenenfalls vorhandenen Bremse in axialer Richtung. Das Lagerschild vereint also auch die mechanischen Funktionen der Haltekraft für das B-seitige Lager und die mechanischen Führungskräfte für die Komponenten der Bremse, wie Ankerscheibe und dergleichen.A further integrated functionality of the end shield is the guide device for the armature disk and friction disk of the brake, if present, in the axial direction. That The end shield also combines the mechanical functions of the holding force for the B-side bearing and the mechanical executives for the components of the brake, such as the armature disk and the like.

Wichtig ist bei der Baureihe auch, dass sie auf Elektromotoren bezogen sein kann, die jeweils zumindest einen Stator, einen Rotor und ein Gehäuse umfassen,
wobei das Gehäuse mindestens eine erste mechanische Schnittstelle aufweist, die zum Verbinden mit einem Lagerschild vorgesehen ist,
wobei das Lagerschild zumindest einen Lagersitz für das B-seitige Lager der Rotorwelle umfasst,
wobei das Lagerschild eine weitere Schnittstelle zur Verbindung mit einem Unterteil umfasst,
wobei das Lagerschild gehäusebildend, insbesondere für eine Bremse und/oder einen Lüfter, ist,
wobei Unterteil eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Deckel aufweist,
wobei das Unterteil gehäusebildend für zumindest eine Leistungselektronik ist, deren Wärme direkt oder zumindest indirekt an das Unterteil abführbar ist,
wobei das Unterteil derart wärmeleitend mit dem Lagerschild verbunden ist, dass Wärme der Leistungselektronik vom Lagerschild an die Umgebungsluft abführbar ist.It is also important for the series that it can refer to electric motors, each of which comprises at least a stator, a rotor and a housing,
wherein the housing has at least a first mechanical interface which is provided for connection to an end shield,
wherein the bearing plate comprises at least one bearing seat for the B-side bearing of the rotor shaft,
wherein the end shield includes a further interface for connection to a lower part,
the bearing plate forming the housing, in particular for a brake and/or a fan,
wherein the lower part has an interface for connection to a cover,
wherein the lower part forms the housing for at least one piece of power electronics, the heat from which can be dissipated directly or at least indirectly to the lower part,
the lower part being connected to the bearing plate in a heat-conducting manner in such a way that heat from the power electronics can be dissipated from the bearing plate to the ambient air.

Von Vorteil ist dabei, dass kein spezieller Kühlkörper notwendig ist, sondern das B-seitige Lagerschild des Elektromotors zur Wärmeabfuhr verwendbar ist. Somit ist der gesamte Elektromotor kompakter ausführbar und insbesondere der seitliche Bauraum gering.The advantage here is that no special heat sink is required, but the B-side end shield of the electric motor can be used for heat dissipation. The entire electric motor can thus be made more compact and, in particular, the installation space at the side is small.

Unter Leistungselektronik wird dabei zumindest derjenige Teil der elektronischen Komponenten verstanden, welche die Motorströme beeinflussen, insbesondere schalten, können. Üblicherweise tritt bei einer abgebbaren Motorleistung von mehr als 500 W eine letztendlich an die Umgebung abzuführende Wärmeverlustleistung der Leistungselektronik von mehr als 20 W, insbesondere bis 300 W auf. Je kW der Motorleistung erhöht sich die abzuführende Wärmeverlustleistung um einen Wert zwischen 20 und 80 Watt.Power electronics is understood to mean at least that part of the electronic components which can influence, in particular switch, the motor currents. When the engine power that can be output is more than 500 W, there is usually a heat loss of more than 20 W, in particular up to 300 W, from the power electronics that is ultimately to be dissipated to the environment. The heat loss to be dissipated increases by a value of between 20 and 80 watts for each kW of engine power.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Gehäusedeckel mit dem Unterteil, Klemmenkastenunterteil oder Lagerschild mit einstückigem Klemmenkastenunterteil verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass ein dicht in hoher Schutzart abgeschlossener Innenbereich für empfindliche Elektronik vorsehbar ist.In an advantageous embodiment, a housing cover is connected to the lower part, terminal box lower part or end shield with a one-piece terminal box lower part. The advantage here is that an interior area for sensitive electronics that is tightly sealed with a high degree of protection can be provided.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Unterteil oder Klemmenkastenunterteil auf das Lagerschild in mindestens zwei verschiedenen Orientierungen verbindbar, insbesondere in 90° gegeneinander versetzt Orientierungsrichtungen. Von Vorteil ist dabei, dass je nach Anforderung der Applikation, also Bauform der Maschine oder Anlage, die optimale Ausrichtung wählbar ist.In an advantageous embodiment, the lower part or terminal box lower part can be connected to the end shield in at least two different orientations, in particular in orientation directions offset by 90° with respect to one another. The advantage here is that depending on the requirements of the application, i.e. the design of the machine or system, the optimal alignment can be selected.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist statt der Umrichterelektronik eine Sanftanlaufelektronik vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass Kosten einsparbar sind, da eine Sanftanlaufelektronik einen geringeren Entwicklungsaufwand aufweist und auch mit weniger Bauteilen herstellbar ist.In an advantageous embodiment, soft start electronics are provided instead of the converter electronics. The advantage here is that costs can be saved, since soft start electronics require less development effort and can also be produced with fewer components.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist zumindest das erste Lagerschild eine fein bearbeitete Kontaktfläche zur wärmeleitenden Verbindung mit der Leistungselektronik auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Lagerschild als mechanische Befestigung und wärmeableitende Vorrichtung verwendbar ist.In an advantageous embodiment, at least the first bearing plate has a finely machined contact surface for a heat-conducting connection to the power electronics. The advantage here is that the end shield can be used as a mechanical attachment and heat-dissipating device.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Leistungselektronik mit dem Lagerschild wärmeleitend zur Abfuhr von Wärme an die Umgebung verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass die Wärme an ein Teil abgeführt wird, das von einem Kühlluftstrom abkühlbar ist.In an advantageous embodiment, the power electronics are connected to the bearing plate in a heat-conducting manner in order to dissipate heat to the environment. The advantage here is that the heat is dissipated to a part that can be cooled by a flow of cooling air.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Lagerschild mit einem Sensor ausgeführt, der am Umfang des Lüfters physikalische Eigenschaften des Lüfters oder einer mit diesem verbundenen Komponente detektiert. Von Vorteil ist dabei, dass der Lüfter einen größeren Durchmesser als die Rotorwelle aufweist und somit die Winkelauflösung verbessert ist. Außerdem ist kein kostspieliges aufwendiges Gebersystem notwendig sondern es genügt ein Magnetring oder eine Magnet-Folie.In an advantageous embodiment, the second end shield is designed with a sensor that detects physical properties of the fan or of a component connected to it on the circumference of the fan. The advantage here is that the fan has a larger diameter than the rotor shaft and thus the angular resolution is improved. In addition, no costly, complex encoder system is necessary; a magnetic ring or magnetic foil is sufficient.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Lagerschild gehäusebildend für eine elektromagnetisch betätigbare Bremse und/oder einen Lüfter. Von Vorteil ist dabei, dass das Lagerschild gekühlt wird. Außerdem ist kein zusätzliches Gehäuse für die Bremse notwendig.In an advantageous embodiment, the first bearing plate forms the housing for an electromagnetically actuable brake and/or a fan. The advantage here is that the end shield is cooled. In addition, no additional housing is required for the brake.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste und zweite Lagerschild jeweils verbindbar mit einem gleichartigen Lüfterhaubengitter. Von Vorteil ist dabei, dass dasselbe Lüfterhaubengitter mehrfach verwendbar ist innerhalb der Baureihe.In an advantageous embodiment, the first and second end shields can each be connected to a fan cowl grid of the same type. The advantage here is that the same fan cover grille can be used several times within the series.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse des Stators A-seitig mit einem Lagerschild verbindbar, das einen Lagersitz zur Aufnahme des A-seitigen Lagers der Rotorwelle umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass der gesamte Elektromotor drei Haupt-Gehäuseteile aufweist, nämlich das Gehäuse des Stators und die beiden Lagerschilde. Wenn nun ein Elektromotor mit größerem Drehmoment erforderlich ist, ist nur die Rotorwelle mit Rotor, der Stator und das Gehäuse des Stators auszutauschen gegen beispielhaft axial länger ausgeführte Teile, wobei die restlichen Teile beibehalten werden können.In an advantageous embodiment, the housing of the stator can be connected on the A-side to an end shield, which includes a bearing seat for receiving the A-side bearing of the rotor shaft. The advantage here is that the entire electric motor has three main housing parts, namely the housing of the stator and the two end shields. If now an electric motor with greater torque is required is, only the rotor shaft with the rotor, the stator and the housing of the stator is to be replaced with parts that are designed to be axially longer, for example, while the remaining parts can be retained.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Lagerschild Führungsvorrichtungen auf für die axiale Führung der Ankerscheibe der Bremse, insbesondere dass die Führungsvorrichtungen als Ausnehmungen ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass kein spezielles Teil zur Ausführung der Führungsfunktion notwendig ist, sondern diese Funktion in das Lagerschild mitintegrierbar ist.In an advantageous embodiment, the end shield has guide devices for the axial guidance of the armature disk of the brake, in particular that the guide devices are designed as recesses. The advantage here is that no special part is required to carry out the guiding function, but that this function can be integrated into the end shield.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages result from the dependent claims.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:

In der 1a und 1b ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor mit Bremse und Lüfter in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet.
In der 2a und 2b ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor mit Bremse und Lüfter in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet, bei dem ein den Klemmenkasten ersetzendes Unterteil vorgesehen ist, das zusammen mit dem aufsetzbaren Deckel eine Elektronik mit Umrichterfunktionalität umfasst.
In der 3a und 3b ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor mit Bremse und Lüfter in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet, wobei der Klemmenkasten einstückig ausgeführt ist mit dem B-seitigen Lagerschild.
In der 4a und 4b ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor mit Bremse und Lüfter in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet, wobei der Klemmenkasten einstückig ausgeführt ist mit dem B-seitigen Lagerschild und der Lüfter einen Geberring trägt, der von einem Sensor detektierbar ist.
In der 5a und 5b ist ein erfindungsgemäßes Lagerschild in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet.
In 6a und 6b ist das Lagerschild mit verbundenem Klemmenkasten gezeigt.
In 7a und 7b ist ein zugehöriger Elektromotor gezeigt.
In 8a und 8b ist zusätzlich ein Sensor gezeigt.
In 9a und 9b ein Elektromotor mit Lüfter, aber ohne Bremse gezeigt.

The invention will now be explained in more detail with reference to figures:

In the 1a and 1b an electric motor according to the invention with brake and fan is drawn in top view and sectional view.
In the 2a and 2 B an electric motor according to the invention with brake and fan is drawn in plan view and sectional view, in which a lower part replacing the terminal box is provided, which includes electronics with converter functionality together with the attachable cover.
In the 3a and 3b an electric motor according to the invention with brake and fan is drawn in plan view and sectional view, the terminal box being made in one piece with the B-side end shield.
In the 4a and 4b an electric motor according to the invention with brake and fan is drawn in top view and sectional view, the terminal box being made in one piece with the B-side end shield and the fan carrying a sensor ring which can be detected by a sensor.
In the 5a and 5b a bearing plate according to the invention is drawn in plan view and sectional view.
In 6a and 6b the end shield is shown with the terminal box connected.
In 7a and 7b an associated electric motor is shown.
In 8a and 8b a sensor is also shown.
In 9a and 9b an electric motor shown with a fan but no brake.

In der 1a und 1b ist ein erfindungsgemäßes Lagerschild 1 eines Elektromotors mit Bremse gezeigt. Das Lagerschild weist einen Lagersitz für das B-seitige Lager 10 des Elektromotors auf. Dazu ist der Lagersitz geeignet bearbeitetet. Der Elektromotor umfasst eine Statorwicklung 6, die innerhalb des Gehäuses 15 vorgesehen ist und eine Rotorwelle 7, die A-seitig über das Lager 8 im A-seitigen Lagerschild und B-seitig über das Lager 10 im B-seitigen Lagerschild gelagert ist. Der Rotor 9, umfassend Rotorwelle 7 und Rotorpaket, ist als Kurzschlussläufer ausgeführt zur Bildung eines Asynchronmotors. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Rotor aber auch zur Bildung eines Synchronmotors, Reluktanzmotors oder eines anderen Motors ausführbar.In the 1a and 1b an inventive bearing plate 1 of an electric motor with a brake is shown. The end shield has a bearing seat for the B-side bearing 10 of the electric motor. The bearing seat is suitably machined for this purpose. The electric motor comprises a stator winding 6, which is provided within the housing 15 and a rotor shaft 7, which is mounted on the A-side via the bearing 8 in the A-side end shield and on the B-side via the bearing 10 in the B-side end shield. The rotor 9, comprising the rotor shaft 7 and the rotor core, is designed as a squirrel-cage rotor to form an asynchronous motor. In further exemplary embodiments according to the invention, however, the rotor can also be designed to form a synchronous motor, reluctance motor or another motor.

Die Rotorwelle trägt an ihrem B-seitigen Ende einen Lüfter 13 mit Lüfterflügeln 12. Axial davor ist eine Bremse vorgesehen, die eine im Magnetkörper 3 sich befindende Bremsspule und eine axial bewegbare Ankerscheibe 2 umfasst. Die Ankerscheibe 2 wird bei Bestromung der Bremsspule zu dieser hingezogen, wobei gegenwirkende Federkraft von sich im Magnetkörper abstützenden Federelementen überwunden wird. Bei Nichtbestromung drücken daher die Federelemente derart auf die Ankerscheibe, dass diese auf den Belagträger gedrückt wird, welcher auf beiden axial orientierten Flächen Bremsbeläge trägt. Der Belagträger ist außerdem in radialer und in Umfangsrichtung formschlüssig mit der Rotorwelle 7 verbunden. Somit drückt die Ankerscheibe 2 bei Nichtbestromung der Bremsspule den Belagträger 5 auf die axial nach dem Belagträger angeordnete Reibscheibe 11.The rotor shaft carries a fan 13 with fan blades 12 at its B-side end. When the brake coil is energized, the armature disk 2 is attracted to the latter, with counteracting spring force being overcome by spring elements supported in the magnet body. When there is no current, the spring elements therefore press on the armature disk in such a way that it is pressed onto the brake pad carrier, which carries brake pads on both axially oriented surfaces. The lining carrier is also positively connected to the rotor shaft 7 in the radial and circumferential directions. Thus, when the brake coil is not energized, the armature disk 2 presses the brake pad carrier 5 onto the friction disk 11 arranged axially behind the brake pad carrier.

Das Gehäuse 15 des Elektromotors weist zum Lagerschild 1 hin eine mechanische Schnittstelle auf, so dass das Lagerschild 1 mit dem Gehäuse 15 dicht, fest und genau verbindbar ist. Das Lagerschild 1 weist selbstverständlich eine entsprechend passende Schnittstelle auf.The housing 15 of the electric motor has a mechanical interface to the bearing plate 1 so that the bearing plate 1 can be connected to the housing 15 tightly, firmly and precisely. The end shield 1 naturally has a correspondingly suitable interface.

Das Lagerschild 1 weist eine weitere elektrische Schnittstelle zum als Anschlusskasten ausgeführten Klemmenkasten hin auf. Dieser besteht aus einem Gehäusedeckel 14 und einem Klemmenkastenunterteil 4, das mit dem Lagerschild 1 dicht und fest verbindbar ist. Dabei ist im Verbindungsbereich eine Dichtung 16 vorgesehen.The end shield 1 has a further electrical interface to the terminal box designed as a connection box. This consists of a housing cover 14 and a terminal box base 4, which is tightly and securely connected to the bearing plate 1. A seal 16 is provided in the connection area.

Die Schnittstelle zwischen dem Gehäuse 15 und dem Lagerschild 1 ist ebenfalls zur dichten Verbindung ausführbar. Dazu ist die Dichtung 17 vorgesehen.The interface between the housing 15 and the end shield 1 can also be designed for a tight connection. The seal 17 is provided for this purpose.

Das Klemmenkastenunterteil 4 weist als Kabelaustrittsöffnungen ausgeführte Kabel-Verschraubungen 18 auf. Alternativ sind bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen die Kabelverschraubungen im zugehörigen Deckel vorgesehen.The terminal box lower part 4 has cable glands 18 designed as cable outlet openings. Alternatively, in further exemplary embodiments according to the invention, the screwed cable connections are provided in the associated cover.

Die Dichtungen 17, 16 sind auch derart ausführbar, dass sie eine Wärmesperrenfunktion ausführen. Somit ist der Wärmeaustausch zwischen den metallischen Teilen, nämlich Gehäuse 15 und Lagerschild 1, stark verringerbar. Ebenso ist der Wärmeaustausch zwischen Lagerschild und Klemmenkastenunterteil stark verringerbar.The seals 17, 16 can also be designed in such a way that they perform a thermal barrier function. Thus, the heat exchange between the metal parts, namely the housing 15 and the end shield 1, can be greatly reduced. Likewise, the heat exchange between the end shield and the lower part of the terminal box can be greatly reduced.

Eine zusätzliche Maßnahme zur Verringerung dieses Wärmeaustausches ist bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, das Klemmenkastenunterteil 4 nicht aus Metall sondern aus einem Kunststoff oder einem anderen thermischen Isolator zu fertigen. Die Dichtung 16 ist bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen nicht nur als Flachdichtung oder O-Ring ausführbar sondern auch als wärmeisolationswirksames Spritzgussteil, das den Raumbereich des Lagerschildes 1 samt Bremse und Lüfter abtrennt vom Innenraum des Klemmenkastenunterteils oder auch vom Deckel 14.In other exemplary embodiments according to the invention, an additional measure for reducing this heat exchange is to manufacture the terminal box lower part 4 not from metal but from a plastic or another thermal insulator. In further exemplary embodiments according to the invention, the seal 16 can be implemented not only as a flat seal or O-ring, but also as a heat-insulating injection molded part that separates the spatial area of the end shield 1, including the brake and fan, from the interior of the lower part of the terminal box or also from the cover 14.

B-seitig weist das Lagerschild 1 eine Öffnung zum Durchlass von Luft auf. Diese ist aus Sicherheitsgründen von einem Lüfterhaubengitter 19 abgeschlossen.On the non-drive end, the end shield 1 has an opening for the passage of air. For safety reasons, this is closed off by a fan hood grille 19 .

Zwischen Klemmenkastenunterteil 4 und zugehörigem Deckel 14 gemäß 1a und 1b ist ebenfalls eine Dichtung vorgesehen. Diese ist in erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen derart wärmeleitend ausgeführt, dass Wärme der elektronischen Schaltung über den Deckel nicht nur an die Umgebung sondern auch an das Klemmenkastenunterteil abführbar ist. Die Wärmeleitung erfolgt dabei über die Kontaktflächen des Klemmenkastenunterteils 4 und zugehörigem Deckel 14, welche sich um den Raumbereich der Dichtung selbst herum erstrecken, wobei die Dichtung als Flachdichtung, O-Ring oder Ähnliches, ausführbar ist. Vom Deckel ist dann Wärme abführbar ans Lagerschild und an die Umgebung, da es gehäusebildende Funktion hat. Bei einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird ganz im Gegensatz dazu die Dichtung nicht wärmeleitend sondern wärmesperrend ausgeführt, wobei dann die Kontaktflächen hierfür klein vorgesehen werden und gegebenenfalls eine zusätzliche Wärmesperre eingebracht ist.Between terminal box base 4 and associated cover 14 according to 1a and 1b a seal is also provided. In exemplary embodiments according to the invention, this is heat-conducting in such a way that heat from the electronic circuit can be dissipated via the cover not only to the environment but also to the lower part of the terminal box. The conduction of heat takes place via the contact surfaces of the terminal box lower part 4 and the associated cover 14, which extend around the spatial area of the seal itself, with the seal being executable as a flat seal, O-ring or the like. Heat can then be dissipated from the cover to the end shield and to the environment, since it has a housing-forming function. In another exemplary embodiment according to the invention, in complete contrast to this, the seal is not heat-conducting but heat-blocking, the contact surfaces then being provided small for this purpose and, if necessary, an additional heat barrier being introduced.

Die Dichtung 16 ist aber bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen auch wärmeleitend vorsehbar, insbesondere können die metallischen Kontaktflächen, welche um den Raumbereich der Dichtung herum vorgesehen sind, vergrößert ausgeführt werden und somit kann eine genügend große Berührfläche vorgesehen werden, welche zu einer Verringerung des Wärmeübergangswiderstandes führt. Dies hat zum Vorteil, dass das Lagerschild 1 und das Klemmenkastenunterteil gut wärmegekoppelt sind, also einen geringen Wärmeübergangswiderstand aufweisen. Somit ist die Wärme von der elektronischen Schaltung übers Klemmenkastenunterteil nicht nur an die Umgebung sondern auch an das Lagerschild abführbar. Daher ist ein speziell geformter Kühlkörper nicht notwendig und insgesamt ein geringeres Bauvolumen, insbesondere seitlich, notwendig.However, in other exemplary embodiments according to the invention, the seal 16 can also be provided in a heat-conducting manner; in particular, the metallic contact surfaces provided around the spatial area of the seal can be made larger and thus a sufficiently large contact surface can be provided, which leads to a reduction in the heat transfer resistance. This has the advantage that the end shield 1 and the lower part of the terminal box are well thermally coupled, ie have a low heat transfer resistance. This means that the heat from the electronic circuit can be dissipated not only to the environment but also to the end shield via the lower part of the terminal box. Therefore, a specially shaped heat sink is not necessary and overall a smaller construction volume, especially on the side, is necessary.

Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist auch die Dichtung 17 wärmeleitend ausführbar. Dies ist immer dann vorteilhaft, wenn im Stator und dem zugehörigen Gehäuse die Temperatur stets geringer ist als im Bereich des Lagerschildes und somit Wärme zum Stator und seinem Gehäuse zuführbar ist. Somit ist der gesamte Elektromotor noch kleiner ausführbar.In other exemplary embodiments according to the invention, the seal 17 can also be heat-conducting. This is always advantageous when the temperature in the stator and the associated housing is always lower than in the area of the end shield and heat can therefore be supplied to the stator and its housing. The entire electric motor can therefore be designed to be even smaller.

Wesentlicher Vorteil bei der Erfindung ist, dass das Lagerschild 1 mit den genannten zwei definierten Schnittstellen ausgestattet ist. Somit sind auch andere Komponenten anstatt der in 1a und 1b gezeigten verbindbar.A significant advantage of the invention is that the end shield 1 is equipped with the two defined interfaces mentioned. Thus, other components instead of the in 1a and 1b shown connectable.

Wesentlich ist bei der Erfindung auch, dass die Elektronik nicht in axialer Richtung sondern radial, also seitlich, angeordnet ist. Vorteilig ist dabei, dass die Baulänge gering gehalten wird. Seitlich ist bei Maschinen und Anlagen meist ein gewisses Volumen frei und für den Bediener zugänglich, weil der Anschlusskasten des Motors meist seitlich liegt und die Baulänge kostspieliger ist hinsichtlich der Gesamtkosten. Das seitlich freie Volumen wird durch die Erfindung genutzt und nur unwesentlich mehr Bauraum in seitlicher Richtung benötigt. Insbesondere die Kühlung mittels Lüfter ermöglicht eine kleine Ausführung der Elektronik und bewirkt somit ein geringes seitliches Bauvolumen. Darüber hinaus ist der Kühlkörper klein ausführbar oder vernachlässigbar, da Wärme über das Lagerschild des Motors abgeführt wird und von diesem über den vom Lüfter angetriebenen Kühlluftstrom an die Umgebung abgeführt wird.It is also essential in the invention that the electronics are not arranged in the axial direction but radially, ie laterally. The advantage here is that the overall length is kept short. On the sides of machines and systems, a certain volume is usually free and accessible to the operator because the motor terminal box is usually on the side and the overall length is more expensive in terms of overall costs. The laterally free volume is used by the invention and only slightly more installation space is required in the lateral direction. In particular, cooling by means of a fan allows the electronics to be small and thus results in a small lateral construction volume. In addition, the heat sink can be made small or negligible, since heat is dissipated via the end shield of the motor and is dissipated from it to the environment via the cooling air flow driven by the fan.

In den 2a und 2b ist ein anders ausgeformtes Unterteil 26 anstatt des Klemmenkastenunterteils 4 aufgesetzt und dicht lösbar verbunden. Es ragt über in Richtung des Motors. Somit ist Platz geschaffen für Signalelektronik und Leistungselektronik im Innenbereich des Unterteils 26 und Gehäusedeckels 25. Die Versorgungskabel und auch Signalleitungen sowie Bus-Leitungen, insbesondere Feldbus-Leitungen, sind durch Kabel-Verschraubungen 20 geführt, wodurch der gesamte Elektromotor wie auch der Elektromotor nach 1a und 1b, in hoher Schutzart ausführbar ist, insbesondere mindestens mit IP65. Die Anschlussvorrichtungen 22 sind auf einer Leiterplatte 23 vorgesehen, die im Innenbereich des Unterteils 26 vorgesehen ist.In the 2a and 2 B a differently shaped lower part 26 is fitted instead of the terminal box lower part 4 and connected in a tightly detachable manner. It protrudes towards the engine. This creates space for signal electronics and power electronics in the interior of the lower part 26 and housing cover 25. The supply cables and also signal lines and bus lines, in particular fieldbus lines, are routed through cable glands 20, which means that the entire electric motor as well as the electric motor 1a and 1b , is executable with a high degree of protection, in particular with at least IP65. The connection devices 22 are provided on a printed circuit board 23 which is provided in the interior of the lower part 26 .

Weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass das axiale Ende des Deckels und des Unterteils 26 an im Wesentlichen derselben axialen Position abgeschlossen ist wie die Lüfterhaube.Another feature of the invention is that the axial end of the cover and base 26 is terminated at substantially the same axial position as the fan shroud.

Im Innenbereich ist eine Leiterplatte 21 vorgesehen, die mit dem Gehäusedeckel lösbar verbunden ist. Sie trägt die Signalelektronik.Inside, a circuit board 21 is provided, which is detachably connected to the housing cover. It carries the signal electronics.

Im Unterteil 26 ist eine Leiterplatte 23 mit Leistungselektronik 27 angeordnet, die ein Steckverbinderteil für eine elektrische Steckverbindung mit einem weiteren Steckverbinderteil trägt, wobei das weitere Steckverbinderteil mit der Leiterplatte 21 verbunden ist. Die Leistungselektronik 27 ist wärmeleitend mit dem Lagerschild 1 verbunden. Dazu weist das Lagerschild eine fein bearbeitete Fläche auf, die als Kontaktfläche verwendbar ist. Zur Verbesserung des Wärmeübergangswiderstandes ist auch Wärmeleitpaste hinzufügbar.A printed circuit board 23 with power electronics 27 is arranged in the lower part 26 and carries a connector part for an electrical plug connection with a further connector part, the further connector part being connected to the printed circuit board 21 . The power electronics 27 are connected to the end shield 1 in a thermally conductive manner. For this purpose, the end shield has a finely machined surface that can be used as a contact surface. Thermal paste can also be added to improve heat transfer resistance.

Somit ist das Lagerschild 1 als multifunktionales Teil ausgeführt. Es weist also nicht nur die genannten mechanischen Schnittstellen auf sondern es dient auch zur Ableitung der Wärme der Leistungselektronik an die Umgebung. Zur Verbesserung dieser Ableitung von Wärme ist es vorteilhaft, dass das Lagerschild durch den Lüfter eine zusätzliche aktive Zufuhr von Kühlluft aus der Umgebung erfährt. Somit ist nicht nur der Stator des Elektromotors sondern auch die Leistungselektronik 27 kühlbar.Thus, the end shield 1 is designed as a multifunctional part. It therefore not only has the mechanical interfaces mentioned, but also serves to dissipate the heat from the power electronics to the environment. In order to improve this dissipation of heat, it is advantageous for the end shield to be additionally actively supplied with cooling air from the environment by the fan. Thus, not only the stator of the electric motor but also the power electronics 27 can be cooled.

Die Signalelektronik und Leistungselektronik sind zusammen als Umrichter ausgeführt. Somit ist der Stator des Elektromotors von diesem Umrichter versorgbar und daher der gesamte Elektromotor vom Umrichter aus steuerbar. Vorteiligerweise wird der Umrichter mit Drehstrom versorgt.The signal electronics and power electronics are designed together as a converter. The stator of the electric motor can thus be supplied by this converter and the entire electric motor can therefore be controlled from the converter. The converter is advantageously supplied with three-phase current.

Die Leistungselektronik umfasst dabei zumindest den Gleichrichter und die pulsweitenmoduliert ansteuerbare Endstufe, also den Wechselrichter, der aus der gleichgerichteten Spannung eine Wechselspannung mit einer von der Steuerungselektronik vorgegebenen Frequenz erstellt. Die zugehörigen elektronischen Leistungsschalter geben die von ihnen erzeugte Wärme an einen Träger ab, der wiederum mit dem Leistungsschild 1 wärmeleitend verbunden ist. Der Träger ist mechanisch mit dem Lagerschild verbindbar, insbesondere kraftschlüssig.The power electronics include at least the rectifier and the pulse-width modulated controllable output stage, ie the inverter, which creates an AC voltage with a frequency specified by the control electronics from the rectified voltage. The associated electronic circuit breakers give off the heat they generate to a carrier, which in turn is connected to the rating plate 1 in a thermally conductive manner. The carrier can be mechanically connected to the bearing plate, in particular in a non-positive manner.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Leistungselektronik wärmeleitend mit dem Deckel verbunden, der eine zur Wärmeübertragung geeignete Kontaktfläche aufweist.In further exemplary embodiments according to the invention, the power electronics are thermally conductively connected to the cover, which has a contact surface suitable for heat transfer.

In den 3a und 3b ist derselbe Stator mit dem Gehäuse 15 vorgesehen, wobei aber ein anderes Lagerschild 30 verbunden ist. Das Lagerschild 30 weist wiederum dieselbe Schnittstelle zum Stator und dem Gehäuse 15 hin auf. Jedoch ist der Klemmenkasten einstückig mit dem Lagerschild 30 ausgeführt. Dies erniedrigt die Fertigungskosten. Ein Gehäusedeckel 31 ist ebenso vorgesehen. Weil keine Bremse vorgesehen ist und wegen der einstückigen Ausführung und dem damit verbundenen Verzicht auf Befestigungsmittel, ist der Elektromotor insgesamt sehr viel kompakter ausführbar.In the 3a and 3b the same stator is provided with the housing 15, but with a different end shield 30 connected. The end shield 30 in turn has the same interface to the stator and the housing 15 . However, the terminal box is designed in one piece with the end shield 30 . This lowers the manufacturing cost. A housing cover 31 is also provided. Because no brake is provided and because of the one-piece design and the associated omission of fasteners, the electric motor can be made much more compact overall.

Das Lüfterhaubengitter 32 ist gleichartig ausführbar zum Lüfterhaubengitter 19 der 1a, 1b, 2a und 2b.The fan shroud grille 32 can be executed in the same way as the fan shroud grille 19 of FIG 1a , 1b , 2a and 2 B .

Die Labyrinthdichtung 33 und der Wellendichtring 34 ermöglichen wiederum die Ausführbarkeit in hoher Schutzart, insbesondere zumindest IP65. Die Labyrinthdichtung 33 dichtet zwischen dem Lagerschild und dem drehbaren Lüfter ab, wobei nur äußerst geringe Reibungsverluste auftreten. Der Wellendichtring 34 erhöht die Abdichtfunktion deutlich. Auch durch die einstückige Ausformung eines Klemmenkastenunterteils ist eine hohe Dichtheit und Schutzart mit einfachen Mitteln in kostengünstiger Weise erreichbar.The labyrinth seal 33 and the shaft sealing ring 34 in turn enable the design to have a high degree of protection, in particular at least IP65. The labyrinth seal 33 seals between the end shield and the rotary fan, with only extremely low friction losses. The shaft sealing ring 34 increases the sealing function significantly. A high degree of tightness and a high degree of protection can also be achieved with simple means in a cost-effective manner by forming a terminal box base in one piece.

In den 4a und 4b ist wiederum eine andere Variante gezeigt. Dabei ist das Lagerschild 30 der 3a und 3b wiederverwendet. Ebenso ist der Stator und das Gehäuse 15 dasselbe. Jedoch ist nun ein Sensor vorgesehen, der am Lagerschild lösbar mechanisch verbunden ist und elektrisch mit einer elektronischen Schaltung verbunden ist, die im Innenbereich oder Außenbereich des Klemmenkastens vorsehbar ist. Im letztgenannten Fall sind die Signalleitungen des Sensors durch die Kabelverschraubungen 35 des Klemmenkastens herausgeführt. Der Sensor detektiert Magnet-Folie 41, die auf dem Lüfter aufgebracht ist und am Umfang mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung vorgesehen ist. Alternativ ist vorzugsweise ein kunststoffgebundener Ferrit mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung verwendbar.In the 4a and 4b another variant is shown. The end shield 30 is the 3a and 3b reused. Also, the stator and the housing 15 are the same. However, a sensor is now provided which is detachably mechanically connected to the end shield and is electrically connected to an electronic circuit which can be provided in the interior or exterior of the terminal box. In the latter case, the signal lines of the sensor are brought out through the cable glands 35 of the terminal box. The sensor detects magnetic foil 41, which is applied to the fan and is provided on the circumference with an alternating direction of magnetization. Alternatively, a plastic-bonded ferrite with an alternating direction of magnetization can preferably be used.

Wesentlich bei der Erfindung ist, dass eine Baureihe von Elektromotoren geschaffen ist, die je nach Applikation des Motors verschiedene Varianten herstellbar vorsieht, wobei aber innerhalb dieses Baukastens möglichst viele Teile wiederverwendbar sind. Beispielsweise ist immer derselbe Stator samt Gehäuse 15 mit verschiedenen Lagerschilden verbindbar, wobei ein erstes Lagerschild eine Bremse und einen Lüfter umfasst und ein zweites Lagerschild nur einen Lüfter umfasst. Außerdem ist das erste Lagerschild mittels seiner nach oben gerichteten Schnittstelle verbindbar mit einem Klemmenkasten, also Anschlusskasten, oder mit einem Umrichter oder mit einem andersartigen elektronischen Gerät.What is essential in the invention is that a series of electric motors is created which, depending on the application of the motor, provides different variants that can be produced, but with as many parts as possible being reusable within this modular system. For example, the same stator together with the housing 15 can always be connected to different end shields, with a first end shield comprising a brake and a fan and a second end shield comprising only one fan. In addition, the first end shield can be connected to a terminal box, ie connection box, or to a converter or to a different type of electronic device by means of its upwardly directed interface.

In der 5a und 5b ist ein erfindungsgemäßes Lagerschild in Draufsicht und Schnittansicht gezeichnet, wobei ein Klemmenkasten angegossen ist. Dabei weist das Lagerschild Vertiefungen 51 für Labyrinthdichtung auf. Das Knockout 52 ist nach Herstellung des Lagerschildes vorhanden und ist in einfacher Weise leicht entfernbar, wenn eine Ausnehmung zur Aufnahme des Sensors erforderlich ist. Bloßes Drücken mit einem Werkzeug genügt. Durch die Ausnehmungen 53 strömt die vom Lagerschild erwärmte Kühlluft hindurch.In the 5a and 5b an end shield according to the invention is drawn in plan view and sectional view, with a terminal box being cast on. The end shield has indentations 51 for a labyrinth seal. The knockout 52 is present after the end shield has been manufactured and can be easily removed in a simple manner if a recess is required to accommodate the sensor. Merely pressing with a tool is sufficient. The cooling air heated by the end shield flows through the recesses 53 .

In 6a und 6b ist ein alternatives erfindungsgemäßes Lagerschild 63 gezeigt, wobei der Klemmenkasten 64 separat ausgebildet ist. Zur Herstellung einer dichten Verbindung mit dem Lagerschild 63 ist eine Dichtung 61 eingelegt. Außerdem ist der Klemmenkasten an der Schnittstelle zum Lagerschild derart geformt, dass auch ein Formschluss vorgesehen ist, der gleichzeitig die Dichtung schützt, also gehäusebildende Funktion für diese mit ausgeführt ist.In 6a and 6b an alternative bearing plate 63 according to the invention is shown, with the terminal box 64 being formed separately. A seal 61 is inserted to produce a tight connection with the end shield 63 . In addition, the terminal box at the interface to the end shield is shaped in such a way that a form fit is also provided, which at the same time protects the seal, i.e. the housing-forming function is also carried out for it.

Zur Montage eines Sensors sind die Knockout 62 vorgesehen, die kostengünstig fertigbar sind und beim Montieren in einfacher Weise entfernbar sind.The knockouts 62 are provided for the assembly of a sensor, which can be produced inexpensively and can be removed in a simple manner during assembly.

In den 10a und 10b ist eine räumliche Ansicht von schräg vorne und hinten, die zu dem Lagerschild 63 der 6a und 6b gehört. Der aufgesetzte und lösbar verbundene Klemmenkasten 64 ist ebenfalls gezeigt. Die Ausnehmungen 53 zur Durchleitung von Luft sind besser zu sehen. Das Lüftergitter, wo die Luft angesaugt wird, ist nicht gezeigt. Die Luft strömt dann am anderen axialen Ende des Lagerschildes 63 derart heraus, dass der Luftstrom über das Gehäuse 15 des Elektromotors geleitet wird und auch dort zur Wärmeabfuhr kühlend wirksam ist.In the 10a and 10b FIG. 14 is an oblique front-rear perspective view corresponding to the end bracket 63 of FIG 6a and 6b heard. The attached and detachably connected terminal box 64 is also shown. The recesses 53 for the passage of air can be seen better. The fan grille where the air is sucked in is not shown. The air then flows out at the other axial end of the end shield 63 in such a way that the air flow is guided over the housing 15 of the electric motor and also has a cooling effect there for heat dissipation.

In den 11a und 11b ist eine räumliche Ansicht von schräg vorne und hinten, die zu dem Lagerschild 30 der 5a und 5b gehört. Die Ausnehmungen 53 zur Durchleitung von Luft sind besser zu sehen. Das Lüftergitter, wo die Luft angesaugt wird, ist nicht gezeigt. Die Luft strömt dann am anderen axialen Ende des Lagerschildes 63 derart heraus, dass der Luftstrom über das Gehäuse 15 des Elektromotors geleitet wird und auch dort zur Wärmeabfuhr kühlend wirksam ist.In the 11a and 11b FIG. 14 is an oblique front-rear perspective view corresponding to the bearing bracket 30 of FIG 5a and 5b heard. The recesses 53 for the passage of air can be seen better. The fan grille where the air is sucked in is not shown. The air then flows out at the other axial end of the end shield 63 in such a way that the air flow is guided over the housing 15 of the electric motor and also has a cooling effect there for heat dissipation.

In den 7a und 7b ist der Elektromotor mit Lüfter aber ohne Bremse vorgesehen. Der Klemmenkasten ist auf das Lagerschild 63 aufgeschraubt und mittels der Dichtung 61 dicht verbunden. Auf den Klemmenkasten 64 ist der Deckel 31 aufgesetzt und dicht verbunden, wobei der Klemmenkasten 64 Kabelverschraubungen 35 umfasst.In the 7a and 7b the electric motor is provided with a fan but without a brake. The terminal box is screwed onto the end shield 63 and tightly connected by means of the seal 61. The cover 31 is placed on the terminal box 64 and connected tightly, the terminal box 64 including cable glands 35 .

In den 8a und 8b ist wiederum ein Elektromotor gezeigt, der ähnlich wie in 7a und 7b ausgeführt ist. Allerdings sind die Knockouts 62 entfernt und es ist der Sensor 40 eingesetzt. Der Sensor ist höhenverstellbar montiert. Beispielhaft ist dies mittels zweier Kontermuttern realisiert. Es sind aber auch andere Methoden zur Höhenverstellung vorteilig einsetzbar. Der Sensor 40 ist somit auf optimalen Abstand zum Lüfter einstellbar und kann somit pro Umdrehung entsprechend der Geberfahnen beziehungsweise Lüfterflügel Pulse erzeugen.In the 8a and 8b an electric motor is again shown, which is similar to that in 7a and 7b is executed. However, the knockouts 62 are removed and the sensor 40 is inserted. The sensor is mounted so that it can be adjusted in height. This is implemented by means of two lock nuts, for example. However, other methods for adjusting the height can also be used to advantage. The sensor 40 can thus be set to an optimum distance from the fan and can therefore generate pulses per revolution in accordance with the transmitter vanes or fan blades.

In den 9a und 9b ist wiederum ein Elektromotor gezeigt, der ähnlich wie in 7a und 7b ausgeführt ist. Jedoch ist statt des Klemmenkastens ein Unterteil 91 aufgesetzt auf das Lagerschild 63. Auf das Unterteil 91 ist ein Gehäusedeckel 14 aufgesetzt. Im vom Unterteil 91 und vom Gehäusedeckel 14 umschlossenen Innenraum ist eine elektronische Schaltung, wie auch in der Beschreibung zu 2a und 2b erwähnt, vorsehbar. Also ist ein Umrichter, eine Sanftanlaufschaltung oder ein Motorschalter oder eine andere elektronische Schaltung realisierbar.In the 9a and 9b an electric motor is again shown, which is similar to that in 7a and 7b is executed. However, instead of the terminal box, a lower part 91 is placed on the end shield 63. A housing cover 14 is placed on the lower part 91. In the interior enclosed by the lower part 91 and the housing cover 14 is an electronic circuit, as well as in the description 2a and 2 B mentioned, foreseeable. A converter, a soft start circuit or a motor switch or another electronic circuit can therefore be implemented.

In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist der Sensor direkt auf der Leiterplatte 23 aufgebracht und die Leiterplatte sehr genau positionierbar. Somit ist es dem Sensor von dieser Anordnung heraus direkt ermöglicht, die abwechselnde Magnetisierungsrichtung am Lüfter zu erkennen. Aus den Sensor-Signalen ist die Ableitung von Informationen über die Drehzahl und Drehrichtung ermöglicht. Somit ist ein verbessertes Steuern und/oder Regeln des Elektromotors ausführbar.In further exemplary embodiments according to the invention, the sensor is applied directly to the printed circuit board 23 and the printed circuit board can be positioned very precisely. This arrangement enables the sensor to directly detect the alternating direction of magnetization on the fan. From the sensor signals, it is possible to derive information about the speed and direction of rotation. Improved control and/or regulation of the electric motor can thus be carried out.

In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Signalelektronik und Leistungselektronik nicht als Umrichter sondern als Sanftanlaufgerät, also Starter, ausgeführt. Somit sind Kosten einsparbar.In further exemplary embodiments according to the invention, the signal electronics and power electronics are not designed as converters but as soft starting devices, ie starters. Thus, costs can be saved.

Alternativ ist die Signalelektronik und Leistungselektronik als Schalter zum An- oder Abschalten des Motors ausführbar, wobei der Schalter elektromechanisch oder elektronisch ausführbar ist.Alternatively, the signal electronics and power electronics can be embodied as a switch for switching the motor on or off, with the switch being embodied electromechanically or electronically.

Auch andere Motorelektronik ist als Signalelektronik und Leistungselektronik vorsehbar. Beispielsweise ist die Motorelektronik als Spannungsanpassungsmodul für den Motor und/oder die Bremse oder als Weitspannungsmodul für den Motor und/oder die Bremse ausführbar.Other motor electronics can also be provided as signal electronics and power electronics. For example, the motor electronics can be implemented as a voltage adjustment module for the motor and/or the brake or as a wide-voltage module for the motor and/or the brake.

In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist zumindest ein Teil der Leistungselektronik mit dem Deckel wärmeleitend verbunden. Dazu muss dann der Deckel an seiner Innenseite derart bearbeitet sein, dass die Wärme von der Leistungselektronik an ihn übertragbar ist. Vorzugsweise ist diese Verbindung kraftschlüssig ausgeführt. Es sind aber auch andere Verbindungsarten vorsehbar.In other exemplary embodiments according to the invention, at least part of the power electronics is connected to the cover in a thermally conductive manner. For this purpose, the inside of the cover must be processed in such a way that the heat from the power electronics can be transferred to it. Preferably this connection is designed to be non-positive. However, other types of connection can also be provided.

In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen umfasst die Signalelektronik auch eine Powerline-Elektronik. Dies bedeutet, dass die elektronische Schaltung in der Lage ist, Informationen auf die Versorgungsleitungen, insbesondere Starkstromleitungen, aufzumodulieren, insbesondere unter Verwendung einer weit höheren Frequenz als 50 Hz. Beispielsweise eigenen sich vorzugsweise Frequenzen zwischen 10kHz und 10 MHz.In other exemplary embodiments according to the invention, the signal electronics also include power line electronics. This means that the electronic circuit is able to modulate information onto the supply lines, in particular power lines, in particular using a much higher frequency than 50 Hz. For example, frequencies between 10 kHz and 10 MHz are preferably suitable.

Besonders vorteilig ist es, das Lagerschild aus Aluminium-Druckguss herzustellen. In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist es jedoch auch vorteilhaft, das Lagerschild aus wärmeleitender Keramik vorzusehen. Somit ist für die Bremse eine verschleißarme Reibfläche vorsehbar, deren beim Bremsen erzeugte Wärme schnell und einfach vom Lagerschild abführbar ist.It is particularly advantageous to produce the end shield from die-cast aluminum. In other exemplary embodiments according to the invention, however, it is also advantageous to provide the end shield made of heat-conducting ceramic. Thus, a low-wear friction surface can be provided for the brake, the heat generated during braking from which can be dissipated quickly and easily by the end shield.

In einem anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist auch nur die Reibfläche aus Keramik herstellbar. Alternativ ist das Lagerschild auch aus Guss, insbesondere Grauguss, herstellbar.In another exemplary embodiment according to the invention, only the friction surface can be made of ceramic. Alternatively, the end shield can also be made of cast iron, in particular gray cast iron.

Bezugszeichenlistereference list

11: Lagerschildend shield
22: Ankerscheibearmature disk
33: Magnetkörpermagnetic body
44: Klemmenkastenunterteil, AnschlusskastenunterteilTerminal box base, junction box base
55: Belagträgerpad carrier
66: Statorwicklungstator winding
77: Rotorwellerotor shaft
88th: A-seitiges LagerA-side bearing
99: Rotorrotor
1010: B-seitiges LagerB-side bearing
1111: Reibscheibefriction disc
1212: Lüfterflügelfan blades
1313: LüfterFan
1414: Gehäusedeckelhousing cover
1515: GehäuseHousing
1616: Dichtungpoetry
1717: Dichtungpoetry
1818: Kabel-Verschraubungen als KabelaustrittsöffnungenCable glands as cable exit openings
1919: Lüfterhaubengitterfan cowl grille
2020: Kabel-Verschraubungcable gland
2121: Leiterplattecircuit board
2222: Anschlussvorrichtungenconnection devices
2323: Leiterplattecircuit board
2424: elektrische Steckverbindung mit Stecker und GegensteckvorrichtungElectrical plug connection with plug and mating plug device
2525: Gehäusedeckelhousing cover
2626: Unterteillower part
2727: Leistungselektronikpower electronics
3030: Lagerschildend shield
3131: Gehäusedeckelhousing cover
3232: Lüfterhaubengitterfan cowl grille
3333: Labyrinthdichtunglabyrinth seal
3434: Wellendichtringshaft seal
3535: Kabelverschraubungencable glands
4040: Sensorsensor
4141: Magnet-Folie, die auf dem Lüfter aufgebracht istMagnetic foil applied to the fan
5151: Vertiefungen für LabyrinthdichtungDepressions for labyrinth seal
5252: Knockoutknockout
5353: Ausnehmungenrecesses
6161: Dichtungpoetry
6262: Knockoutknockout
6363: Lagerschildend shield
6464: Klemmenkastenterminal box
9191: Unterteillower part

Claims

Elektromotor, umfassend zumindest einen Stator, einen Rotor (9) und ein Gehäuse (15), wobei das Gehäuse (15) mindestens eine erste mechanische Schnittstelle aufweist, die zum Verbinden mit einem Lagerschild (1, 30, 63) vorgesehen ist, wobei das Lagerschild (1, 30,63) zumindest einen Lagersitz für das B-seitige Lager (10) einer Rotorwelle (7) umfasst, wobei das Lagerschild (1, 30,63) eine weitere mechanische Schnittstelle zur Verbindung mit einem Unterteil (26, 91) umfasst, wobei das Lagerschild (1, 30,63) gehäusebildend für eine Bremse und/oder einen Lüfter (13) ist, wobei das Unterteil (26, 91) eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Deckel (14, 31) aufweist, wobei das Unterteil (26, 91) gehäusebildend für zumindest eine Leistungselektronik (27) ist, deren Wärme direkt oder zumindest indirekt an das Unterteil (26, 91) abführbar ist, wobei der ersten mechanischen Schnittstelle eine erste elektrische Schnittstelle zugeordnet ist und dass der weiteren mechanischen Schnittstelle eine zweite elektrische Schnittstelle zugeordnet ist, wobei die erste elektrische Schnittstelle eine Steckverbindung umfasst, wobei die zweite elektrische Schnittstelle eine Steckverbindung (24) umfasst. Electric motor, comprising at least one stator, one rotor (9) and a housing (15), the housing (15) having at least one first mechanical interface which is provided for connection to an end shield (1, 30, 63), the The bearing plate (1, 30, 63) comprises at least one bearing seat for the B-side bearing (10) of a rotor shaft (7), the bearing plate (1, 30, 63) having a further mechanical interface for connection to a lower part (26, 91 ) includes, wherein the bearing plate (1, 30,63) is housing-forming for a brake and / or a fan (13), wherein the lower part (26, 91) has an interface for connection to a cover (14, 31), wherein the lower part (26, 91) forms the housing for at least one electronic power unit (27), the heat of which can be dissipated directly or at least indirectly to the lower part (26, 91), the first mechanical interface having a first electrical interface is assigned and that the further mechanical interface is assigned a second electrical interface, the first electrical interface comprising a plug connection, the second electrical interface comprising a plug connection (24).

Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wobei das Unterteil (26, 91) derart wärmeleitend mit dem Lagerschild (1, 30, 63) verbunden ist, dass Wärme der Leistungselektronik (27) vom Lagerschild (1, 30,63) an die Umgebungsluft abführbar ist,electric motor after claim 1 , characterized in that the lower part (26, 91) is connected to the bearing plate (1, 30, 63) in a heat-conducting manner in such a way that heat from the power electronics (27) can be dissipated from the bearing plate (1, 30, 63) to the ambient air,

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (26, 91) oder Klemmenkastenunterteil auf das Lagerschild (1, 30, 63) in mindestens zwei verschiedenen Orientierungen verbindbar ist, insbesondere in 90° gegeneinander versetzt Orientierungsrichtungen.Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lower part (26, 91) or terminal box lower part can be connected to the end shield (1, 30, 63) in at least two different orientations, in particular in orientation directions offset by 90° with respect to one another.

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass statt der Umrichterelektronik eine Sanftanlaufelektronik vorgesehen ist.Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that soft start electronics are provided instead of the converter electronics.

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (1, 30, 63) eine fein bearbeitete Kontaktfläche zur wärmeleitenden Verbindung mit der Leistungselektronik aufweist.Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bearing plate (1, 30, 63) has a finely machined contact surface for the heat-conducting connection to the power electronics.

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse elektromagnetisch betätigbar ist.Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the brake can be actuated electromagnetically.

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (1, 30, 63) jeweils verbindbar ist mit einem gleichartigen Lüfterhaubengitter (19, 32).Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bearing plate (1, 30, 63) can be connected in each case to a fan cowl grille (19, 32) of the same type.

Elektromotor nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (15) des Stators A-seitig mit einem Lagerschild verbindbar ist, das einen Lagersitz zur Aufnahme des A-seitigen Lagers (8, 10) der Rotorwelle (7) umfasst.Electric motor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the housing (15) of the stator can be connected to a bearing plate on the A-side, which has a bearing seat for receiving the A-side bearing (8, 10) of the rotor shaft (7).

Elektromotor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (1, 30, 63) Führungsvorrichtungen aufweist für die axiale Führung der Ankerscheibe (2) der Bremse, insbesondere dass die Führungsvorrichtungen als Ausnehmungen ausgeführt sind.Electric motor according to at least one of Claims 1 until 7 , characterized in that the bearing plate (1, 30, 63) has guide devices for the axial guidance of the armature disk (2) of the brake, in particular that the guide devices are designed as recesses.