EP1132623A2 - Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat - Google Patents

Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat Download PDF

Info

Publication number
EP1132623A2
EP1132623A2 EP01104337A EP01104337A EP1132623A2 EP 1132623 A2 EP1132623 A2 EP 1132623A2 EP 01104337 A EP01104337 A EP 01104337A EP 01104337 A EP01104337 A EP 01104337A EP 1132623 A2 EP1132623 A2 EP 1132623A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
heat
motor
motor unit
unit according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01104337A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1132623B1 (de
EP1132623A3 (de
Inventor
John Bjerregard Jacobsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundfos AS
Original Assignee
Grundfos AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundfos AS filed Critical Grundfos AS
Publication of EP1132623A2 publication Critical patent/EP1132623A2/de
Publication of EP1132623A3 publication Critical patent/EP1132623A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1132623B1 publication Critical patent/EP1132623B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/086—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use the pump and drive motor are both submerged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5813—Cooling the control unit

Definitions

  • the invention relates to a motor assembly for a submersible pump unit with the features specified in the preamble of claim 1.
  • Motor units of this type are used for submersible pump units, which have a slim and essentially cylindrical shape and are adapted to the specified narrow borehole dimensions.
  • Such Submersible pump units are for example from DE 38 20 005 C1 or EP 0 346 730 B1.
  • With these submersible pump units is a Integrated frequency converter, which enables the pump unit in the Essentially regardless of the frequency and voltage of the electrical To drive the supply network at high speed and thus a high Delivery rate even with a comparatively small pipe diameter or Achieve aggregate diameter.
  • the object of the invention is to develop a generic engine assembly so that it is inexpensive can be produced in particular in large series production and described assembly problems can be avoided.
  • the basic idea of the present invention is based on the thermally conductive To avoid contact between the inner housing and the housing jacket and instead one or more heat distributors if required provide the heat directly to the case shell submit.
  • the heat distributors are in their outer contours adjusted the inner contour of the housing shell so that it over essentially their entire circumference lies against the housing jacket and thus grant a large-scale heat transfer. Since only in Area of the heat distributor a heat-conducting system is required the remaining parts of the slot can be designed freely. So on an inner housing can be largely dispensed with or made of plastic or other materials.
  • the heat distributor which is heat-conducting with the first component, is preferred.
  • the component that contains the power section of the frequency converter is connected, arranged at the motor end of the frequency converter.
  • the power section is not necessarily only the power circuit, but also to understand the power electronics of the input circuit if necessary. This results in short line connections from the power section to the engine.
  • the line connection in a particularly advantageous development of the invention by the first Component itself be formed.
  • the first heat distributor for the power section expediently has a transverse wall on which the first component is flat and thermally conductive is present in order to allow heat dissipation to the housing jacket.
  • This Transverse arrangement of the first structural unit offers special advantages that are described in more detail below.
  • the first component which is usually used as a semiconductor component or cast semiconductor component is formed in particular in the coils of the frequency converter free heat to dissipate is.
  • These frequency converter coils are preferred each thermally conductive in an axial recess of a heat spreader incorporated.
  • a coil can also be incorporated in the heat distributor for the power section on the other side of the transverse wall by providing one such an axial recess.
  • the component that forms the intermediate circuit, and possibly also the input circuit or parts of the input circuit can include, as well as the control electronics (This includes control electronics in a broader sense, including that assemblies required for the control) are advantageous on circuit boards arranged, which is in the longitudinal direction of the engine assembly extend. It is expedient for each of the two components a circuit board is provided. The boards are approximately parallel and one above the other arranged. This arrangement has the particular advantage that all line connections between the first component and the second component, between the second and the third component and between the first component and the third component through the first Component itself can be formed. Such an arrangement is Manufacturing and assembly technology particularly cheap, since a large part of the Line connections within the frequency converter through the first Component can be formed, which significantly increases the number of assembly steps reduced.
  • first component outgoing line connections through sheet metal sections formed mechanically by a plastic potting body are connected and held, as is the case with the exemplary embodiment is still described in detail.
  • This plastic potting body serves also advantageous for fastening the first component to the heat distributor. He can the semiconductor element comprising the power section of the frequency converter enclose or completely absorb.
  • the motor assembly has a motor, the stator 1 of which is shown on the left in the figure is recognizable below.
  • the associated rotor is not for reasons of clarity drawn.
  • This stator is connected to the drive shaft facing away from a first heat spreader 2, which is the same circular Has outer contour as the stator 1 and aligned with this in the (not shown) housing jacket is pressed.
  • the heat spreader 2 has a substantially cylindrical shape and faces the stator 1 facing side a recess 3, which are substantially rounded Has cross section and through a transverse wall 4 in its axial extent is limited.
  • This recess 3 has a longitudinal groove 5, which the Transverse wall 4 in the form of an essentially rectangular opening enforced.
  • the recess 3 is provided for receiving a coil 6, which is pressed into this recess 3 in such a way that good heat transfer from the coil 6 to the heat spreader 2. It deals is a coil for reactive current compensation. Electrically connected is this coil 6 via two connections 7, which through the longitudinal groove 5 are carried out, pass through the transverse wall 4 and on the Stator 1 facing away from the heat spreader 2 are led out. The heat generated in the coil 6 is given off to the heat distributor 2, the cylindrical (not shown) made of sheet metal Housing shell is pressed in and with essentially all of it Circumferential surface with this housing jacket in a heat-conducting manner stands.
  • first component 8 which the power part of the Frequency converter.
  • This component 8 comprises the six circuit breakers, the freewheeling diodes and the braking resistors. These are in a common discrete component in the form of a semiconductor component integrated.
  • the electrical wiring and connections of this Semiconductor components are made by die-cut or otherwise Sheet metal sections formed in a common potting body 10 held and mechanically connected.
  • the Potting body 10 surrounds the semiconductor component 9 and fixes the the sheet metal sections formed lines or connections of the first Component 8.
  • This potting body 10 is also used for attachment of the semiconductor component 9 on the heat spreader.
  • holes 11 are provided, which of (not shown) Studs of the heat distributor 2 formed from light metal penetrate are and after the incorporation of the component 8 in the heat spreader 2 are deformed into a rivet head, which the component 8 positively connects to the heat spreader 2. Then the semiconductor component lies 9 flat on the transverse wall 4 of the heat distributor 2.
  • the first component 8 has connections 12 directed towards the stator 1 which are made of the plane of the semiconductor component 9 are bent by 90 ° and also enclosed in this bent region by the potting body 10 are. These connections 12 with the surrounding part of the Potting body 10 are guided over the longitudinal groove 5 to the stator 1, connect the power section directly with the stator 1 of the motor.
  • connections 13 which comprise the power section first component 8 with a second, the input and intermediate circuit the component 14 forming the frequency converter.
  • the second component 14 is built on a circuit board 15, the components of which are shown are arranged according to the figure on the underside.
  • the connections 13 can either be used as plug connections or as solder connections electrical connection with this circuit board 15.
  • connections 7 of the coil 6 are like this designed that these are in the assembled state in the area of the connections 14 lie, whereby this coil 6 with the circuit board 15 and thus with the second Component 14 is wired.
  • the board 15 extends as from the figure also shows, essentially in the longitudinal direction of the motor assembly.
  • a third one Control and regulating circuit of the component 16 having the frequency converter provided that also has a circuit board 17.
  • the board 17 carries the electronic components also on the bottom in Figure 1 Page.
  • This third component 16 is electrically connected via connections 18, which are formed in the same way as the connections 13, however on the underside of the first component 8 that is, the second component 14 and the third component 16 are line-connected.
  • the electrical supply takes place via the second component 14, which is connected to the corresponding side facing away from the first heat distributor 2 (not shown) has line connections.
  • Coil 19 electrically connected to the board 17.
  • the coil itself is not on the board 17, but arranged next to it and sitting in one Recess 20 of a second heat distributor 21, which is also in the Housing casing is pressed in and with its entire outer circumference bears against this for the purpose of heat conduction.
  • the coil 19 is thermally conductive incorporated into the recess 20 to the resulting there Heat via the heat distributor 21 to the housing jacket and thus deliver the surrounding fluid.
  • the coil 19 is an EMC coil.
  • the boards 15 and 17 are incorporated into half-shells 22 and 23, respectively and supported, which are made of plastic and incorporating the aforementioned boards a substantially cylindrical inner housing form, but its diameter is slightly smaller than that of the housing shell is, so this section does this smoothly in the case shell can be inserted.
  • the brackets 24 visible in the figure are used for earthing since the inner housing is not conductive.
  • the half shells 22 and 23 form an inner housing which is connected to the heat distributor 2 on the the stator 1 facing side and with the heat distributor 21 on the forms a plug-in unit facing away from the stator 1, which as Whole is pressed into the housing jacket.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Motorbaueinheit ist für ein Tauchpumpenaggregat vorgesehen und weist einen Elektromotor (1) mit vorgeschaltetem Frequenzumrichter auf, die in einem gemeinsamen, im Querschnitt runden Gehäusemantel angeordnet sind. Der Frequenzumrichter ist als Einschub axial fluchtend zum Motor (1) angeordnet und besteht im Wesentlichen aus drei Bauteilen, nämlich einem den Leistungsteil beinhaltenden gemeinsamen Halbleiterbauelement (9), einem den Eingangs- und Zwischenkreis beinhaltenden Bauteil (14) und einem die Steuer- und Regelelektronik aufweisenden Bauteil (16). Das die Leistungselektronik beinhaltende Bauteil (8) ist über einen Wärmeverteiler (2) wärmeleitend mit dem Gehäusemantel verbunden. Der Wärmeverteiler (2) ist in seiner Außenkontur der Innenkontur des Gehäusemantels angepasst und in diesen zur Wärmeleitung über den gesamten Umfang eingepresst. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Motorbaueinheiten dieser Art werden fürTauchpumpenaggregate eingesetzt, die eine schlanke und im Wesentlichen zylindrische Form haben und an die vorgegebenen engen Bohrlochdimensionen angepasst sind. Derartige Tauchpumpenaggregate sind beispielsweise aus DE 38 20 005 C1 oder EP 0 346 730 B 1 bekannt. Bei diesen Tauchpumpenaggregaten ist ein Frequenzumrichter integriert, der es ermöglicht, das Pumpenaggregat im Wesentlichen unabhängig von der Frequenz und Spannung des elektrischen Versorgungsnetzes hochtourig anzutreiben und damit eine hohe Förderleistung auch bei vergleichsweise kleinem Rohrdurchmesser bzw. Aggregatdurchmesser zu erreichen.
Ein gewisses Problem bei solchen Aggregaten, die einen integrierten Frequenzumrichter aufweisen, ist es regelmäßig, die im Leistungsteil des Frequenzumrichters entstehende Verlustwärme abzuführen. Bei den Pumpen nach dem eingangs erwähnten Stand der Technik erfolgt dies über das Fördermedium, in dem innerhalb des Aggregats ein Teilstrom gebildet wird, der im Wesentlichen zur Abfuhr der im Frequenzumrichter entstehenden Wärme herangezogen wird. Die hierzu erforderlichen konstruktiven Aufwendungen sind recht hoch, weshalb man inzwischen auch dazu übergegangen ist, die Wärme nicht an die Förderflüssigkeit, sondern an das Gehäuse des Aggregats abzuführen, da dieses großflächig mit dem umgebenden Fördermedium in Verbindung steht und daher für die Abfuhr dieser Verlustwärme besonders prädestiniert ist.
Ein Problem ist es jedoch, die Verlustwärme an das in der Regel aus Blech geformte Gehäuse bzw. den Gehäusemantel abzuleiten. In DE 197 27 202 A1 erfolgt dies dadurch, dass den wärmeerzeugenden Baugruppen des Frequenzumrichters elastische Kissen zugeordnet werden, die mit einem wärmeleitenden Mittel gefüllt sind und welche die Wärme von der entsprechenden Baugruppe über das Kissen an ein Innengehäuse bzw. eine Innenschale abgegeben, die ihrerseits in den aus Blech geformten Gehäusemantel eingeschoben ist. Diese Bauart hat sich zwar bestens bewährt, ist jedoch fertigungstechnisch recht aufwendig, da ein formstabiles Innengehäuse erforderlich ist, an dem sich die wärmeleitenden Kissen abstützen können, um einen intensiven Wärmeübergang zu ermöglichen. Dieses Innengehäuse wird aus Leichtmetallprofilen gefertigt und als Ganzes zusammen mit den darin befindlichen Baugruppen in den metallischen Gehäusemantel eingeschoben. Letzteres kann ebenfalls problematisch sein, da zur Erzielung einer großflächigen Wärmeabfuhr eine möglichst enge Anlage des Innengehäuses am Gehäusemantel erforderlich ist, was zu hohen Kräften beim Einschieben bzw. Einpressen des Innengehäuses in den Gehäusemantel führt. Da der Gehäusemantel ein Blechformteil ist, das spanend nicht nachbearbeitet wird, sind, wenn auch geringe, Fluchtungsfehler über die Länge des Gehäuses nicht völlig auszuschließen, was zu erheblichen Problemen beim Einschieben des Innengehäuses in den Mantel führen kann.
Vor diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Motorbaueinheit so weiterzubilden, dass sie kostengünstig insbesondere in der Großserienfertigung herstellbar ist und die vorgeschilderten Montageprobleme vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, auf den wärmeleitenden Kontakt zwischen dem Innengehäuse und dem Gehäusemantel zu verzichten und stattdessen einen oder bei Bedarf auch mehrere Wärmeverteiler vorzusehen, die die Wärme unmittelbar an den Gehäusemantel abgeben. Um dies zu erreichen, sind die Wärmeverteiler in ihrer Außenkontur der Innenkontur des Gehäusemantels angepasst, so dass sie über im Wesentlichen ihren ganzen Umfang am Gehäusemantel anliegen und somit einen großflächigen Wärmeübergang gewähren. Da lediglich im Bereich des Wärmeverteilers eine wärmeleitende Anlage erforderlich ist, können die übrigen Teile des Einschubs frei gestaltet werden. So kann auf ein Innengehäuse großteils verzichtet werden oder dieses aus Kunststoff oder anderen Materialien gefertigt werden. Darüber hinaus können diese weiteren Einschubteile mit Spiel innerhalb des Gehäusemantels angeordnet werden, was die Montage erleichtert, da beim Einschieben lediglich die Reibung zwischen dem Wärmeverteiler bzw. den Wärmeverteilern und dem Gehäuse zu überwinden ist.
Bevorzugt ist der Wärmeverteiler, derwärmeleitend mit dem ersten Bauteil, also dem Bauteil, das den Leistungsteil des Frequenzumrichters beinhaltet, verbunden ist, am motorseitigen Ende des Frequenzumrichters angeordnet. Unter Leistungsteil ist nicht notwendigerweise nur der Leistungskreis, sondern ggf. auch die Leistungselektronik des Eingangskreises zu verstehen. Hierdurch ergeben sich kurze Leitungsverbindungen vom Leistungsteil zum Motor. Darüber hinaus kann dann die Leitungsverbindung in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch das erste Bauteil selbst gebildet sein.
Wenn aufgrund der Baugröße oder sonstiger Erfordernisse weitere Bauteile des Frequenzumrichters einer gesonderten Kühlung bedürfen, so ist es zweckmäßig, einen weiteren Wärmeverteiler vorzusehen, der ebenfalls im Wesentlichen über seinen gesamten Umfang an dem Gehäusemantel anliegt und dessen Außenkontur im Wesentlichen der Innenkontur des Gehäusemantels entspricht. Vorteilhaft werden beim Vorsehen mehrerer Wärmeverteiler diese nicht unmittelbar hintereinander, sondern mit deutlichem Abstand zueinander angeordnet, um die Montage des Einschubs zu erleichtern. Bei einer Ausführung, die zwei Wärmeverteiler vorsieht, werden diese vorteilhaft an beiden Enden des Einschubs angeordnet, wobei der Wärmeverteiler für das erste Bauteil, also für den Leistungsteil zweckmäßigerweise dem Motor benachbart angeordnet ist.
Der erste Wärmeverteiler für den Leistungsteil weist zweckmäßigerweise eine Querwand auf, an der das erste Bauteil flächig und wärmeleitend anliegt, um die Wärmeabfuhr zum Gehäusemantel hin zu gewähren. Diese Queranordnung der ersten Baueinheit bietet besondere Vorteile, die weiter unten noch im Einzelnen beschrieben sind.
Neben dem ersten Bauteil, das üblicherweise als Halbleiterbauelement bzw. umgossener Halbleiterbauelement gebildet ist, wird weiterhin insbesondere in den Spulen des Frequenzumrichters Wärme frei, die abzuführen ist. Diese Spulen des Frequenzumrichters werden bevorzugt jeweils in eine axiale Ausnehmung eines Wärmeverteilers wärmeleitend eingegliedert. So kann beispielsweise in den Wärmeverteiler für den Leistungsteil auf der anderen Seite der Querwand durch Vorsehen einer solchen Axialausnehmung auch noch eine Spule eingegliedert werden.
Das den Zwischenkreis bildende Bauteil, das ggf. auch den Eingangskreis oder Teile des Eingangskreises umfassen kann, sowie die Steuerelektronik (hierunter ist Steuerelektronik im weiteren Sinne zu verstehen, also auch die für die Regelung erforderlichen Baugruppen) werden vorteilhaft auf Platinen angeordnet, die sich in Längsrichtung der Motorbaueinheit erstrecken. Zweckmäßigerweise ist für jedes der beiden Bauteile jeweils eine Platine vorgesehen. Die Platinen sind etwa parallel und übereinanderliegend angeordnet. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass sämtliche Leitungsverbindungen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, zwischen dem zweiten und dem dritten Bauteil sowie zwischen dem ersten Bauteil und dem dritten Bauteil durch das erste Bauteil selbst gebildet werden können. Eine solche Anordnung ist fertigungs- und montagetechnisch besonders günstig, da ein Großteil der Leitungsverbindungen innerhalb des Frequenzumrichters durch das erste Bauteil gebildet werden kann, was die Zahl der Montageschritte erheblich reduziert. Darüber hinaus wird durch eine solche Anordnung auch die Betriebssicherheit verbessert, da die Anzahl der Löt- oder Steckverbindungen auf ein Minimum reduziert werden kann. Bevorzugt sind diese vom ersten Bauteil ausgehenden Leitungsverbindungen durch Blechabschnitte gebildet, die durch einen Kunststoffvergusskörper mechanisch miteinander verbunden und gehalten sind, wie das anhand des Ausführungsbeispiels noch im Einzelnen beschrieben ist. Dieser Kunststoffvergusskörper dient vorteilhaft auch zur Befestigung des ersten Bauteils am Wärmeverteiler. Er kann das den Leistungsteil des Frequenzumrichters umfassende Halbleiterelement umschließen oder auch vollständig aufnehmen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt in stark vereinfachter Explosionsdarstellung einen Teil des Aufbaus einer Motorbaueinheit gemäß der Erfindung.
Aus Übersichtsgründen nicht dargestellt ist der aus Blech geformte zylindrische Gehäusemantel, der sämtliche in der Figur dargestellten Bauteile aufnimmt und sich im Übrigen von den bekannten Gehäusemänteln für Aggregate dieser Art vom Konstruktionsprinzip nicht unterscheidet.
Die Motorbaueinheit weist einen Motor auf, dessen Stator 1 in der Figur links unten erkennbar ist. Der zugehörige Rotor ist aus Übersichtsgründen nicht eingezeichnet. An diesen Stator schließt sich auf der der Antriebswelle abgewandten Seite ein erster Wärmeverteiler 2 an, der die gleiche kreisrunde Außenkontur wie der Stator 1 hat und fluchtend zu diesem in den (nicht dargestellten) Gehäusemantel eingepresst ist. Der Wärmeverteiler 2 hat im Wesentlichen eine zylindrische Form und weist an der dem Stator 1 zugewandten Seite eine Ausnehmung 3 auf, die im Wesentlichen runden Querschnitt hat und durch eine Querwand 4 in ihrer axialen Erstreckung begrenzt ist. Diese Ausnehmung 3 weist eine Längsnut 5 auf, welche die Querwand 4 in Form einer im Wesentlichen rechteckigen Durchbrechung durchsetzt. Die Ausnehmung 3 ist zur Aufnahme einer Spule 6 vorgesehen, die in diese Ausnehmung 3 derart eingepresst wird, dass eine gute Wärmeübertragung von der Spule 6 an den Wärmeverteiler 2 erfolgt. Es handelt sich hierbei um eine Spule zur Blindstromkompensation. Elektrisch angeschlossen ist diese Spule 6 über zwei Anschlüsse 7, welche durch die Längsnut 5 durchgeführt sind, die Querwand 4 durchsetzen und auf der dem Stator 1 abgewandten Seite des Wärmeverteilers 2 herausgeführt sind. Die in der Spule 6 erzeugte Wärme wird an den Wärmeverteiler 2 abgegeben, der in den (nicht dargestellten) aus Blech bestehenden zylindrischen Gehäusemantel eingepresst ist und mit im Wesentlichen seiner gesamten Umfangsfläche wärmeleitend mit diesem Gehäusemantel in Verbindung steht.
Auf der dem Stator 1 abgewandten Seite des Wärmeverteilers 2 ist eine verhältnismäßig flache Vertiefung in der Stirnseite des Wärmeverteilers vorgesehen, die durch die Querwand 4 begrenzt ist. Diese Vertiefung ist zur Aufnahme eines ersten Bauteils 8 vorgesehen, das den Leistungsteil des Frequenzumrichters beinhaltet. Dieses Bauteil 8 umfasst die sechs Leistungsschalter, die Freilaufdioden sowie die Bremswiderstände. Diese sind in einem gemeinsamen diskreten Bauteil in Form eines Halbleiterbauelements integriert. Die elektrischen Leitungen und Anschlüsse dieses Halbleiterbauelements sind durch gestanzte oder in sonstiger Weise hergestellte Blechabschnitte gebildet, die in einem gemeinsamen Vergusskörper 10 gehalten und mechanisch miteinander verbunden sind. Der Vergusskörper 10 umgibt das Halbleiterbauelement 9 und fixiert die durch die Blechabschnitte gebildeten Leitungen bzw. Anschlüsse des ersten Bauteils 8. Dieser Vergusskörper 10 dient gleichzeitig auch zur Befestigung des Halbleiterbauelements 9 am Wärmeverteiler. Hierzu sind in dem Vergusskörper 10 Bohrungen 11 vorgesehen, welche von (nicht dargestellten) Stehbolzen des aus Leichtmetall gebildeten Wärmeverteilers 2 durchsetzt werden und die nach dem Eingliedern des Bauteils 8 in den Wärmeverteiler 2 zu einem Nietkopf verformt werden, der das Bauteil 8 formschlüssig mit dem Wärmeverteiler 2 verbindet. Dann liegt das Halbleiterbau-element 9 flächig an der Querwand 4 des Wärmeverteilers 2 an.
Das erste Bauteil 8 weist zum Stator 1 gerichtete Anschlüsse 12 auf, die aus der Ebene des Halbleiterbauelements 9 um 90° abgebogen sind und auch in diesem abgebogenen Bereich durch den Vergusskörper 10 eingeschlossen sind. Diese Anschlüsse 12 mit dem sie umgebenden Teil des Vergusskörpers 10 sind über die Längsnut 5 bis zum Stator 1 geführt, verbinden also den Leistungsteil direkt mit dem Stator 1 des Motors.
Um 90° aus der Ebene des Halbleiterbauelements 9 in die dem Stator 1 abgewandte Richtung gebogen sind Leitungen, deren nach oben gerichtete Enden Anschlüsse 13 bilden, welche das den Leistungsteil umfassende erste Bauteil 8 mit einem zweiten, den Eingangs- und Zwischenkreis des Frequenzumrichters bildenden Bauteil 14 verbinden. Das zweite Bauteil 14 ist auf einer Platine 15 aufgebaut, deren Bauteile in der Darstellung gemäß der Figur auf der Unterseite angeordnet sind. Die Anschlüsse 13 können entweder als Steckanschlüsse oder auch als Lötanschlüsse zur elektrischen Verbindung mit dieser Platine 15 ausgebildet sein.
Wie sich aus der Figur weiter ergibt, sind die Anschlüsse 7 der Spule 6 so ausgelegt, dass diese in montiertem Zustand im Bereich der Anschlüsse 14 liegen, wodurch diese Spule 6 mit der Platine 15 und damit mit dem zweiten Bauteil 14 leitungsverbunden wird. Die Platine 15 erstreckt sich, wie aus der Figur auch hervorgeht, im Wesentlichen in Längsrichtung der Motorbaueinheit.
Parallel zur Platine 15, jedoch darunter angeordnet, ist ein drittes, den Steuer- und Regelkreis des Frequenzumrichters aufweisendes Bauteil 16 vorgesehen, das ebenfalls eine Platine 17 aufweist. Die Platine 17 trägt die elektronischen Bauteile ebenfalls auf der in der Figur 1 unten liegenden Seite. Der elektrische Anschluss dieses dritten Bauteils 16 erfolgt über Anschlüsse 18, die in gleicher Weise gebildet sind wie die Anschlüsse 13, jedoch an der Unterseite des ersten Bauteils 8. Über das erste Bauteil 8 sind also das zweite Bauteil 14 und das dritte Bauteil 16 leitungsverbunden.
Die elektrische Versorgung erfolgt über das zweite Bauteil 14, das an der vom ersten Wärmeverteiler 2 abgewandten Seite entsprechende (nicht dargestellte) Leitungsanschlüsse aufweist. An dieser Seite ist auch eine Spule 19 mit der Platine 17 elektrisch verbunden. Die Spule selbst ist jedoch nicht auf der Platine 17, sondern daneben angeordnet und sitzt in einer Ausnehmung 20 eines zweiten Wärmeverteilers 21, der ebenfalls in den Gehäusemantel eingepresst ist und mit seinem gesamten Außenumfang an diesem zum Zwecke der Wärmeleitung anliegt. Die Spule 19 ist wärmeleitend in die Ausnehmung 20 eingegliedert, um die dort entstehende Wärme über den Wärmeverteiler 21 an den Gehäusemantel und damit das umgebende Fördermedium abzugeben. Bei der Spule 19 handelt es sich um eine EMC-Spule.
Die Platinen 15 und 17 sind jeweils in Halbschalen 22 und 23 eingegliedert und abgestützt, die aus Kunststoff bestehen und unter Eingliederung der vorgenannten Platinen ein im Wesentlichen zylindrisches Innengehäuse bilden, dessen Durchmesser jedoch geringfügig kleiner als der des Gehäusemantels ist, so dass dieser Abschnitt dazu reibungsfrei in den Gehäusemantel eingeschoben werden kann. Die in der Figur sichtbaren Bügel 24 dienen zur Erdung, da das Innengehäuse nicht leitend ist. Die Halbschalen 22 und 23 bilden ein Innengehäuse, das mit dem Wärmeverteiler 2 an der dem Stator 1 zugewandten Seite und mit dem Wärmeverteiler 21 an der dem Stator 1 abgewandten Seite eine Einschubeinheit bildet, die als Ganzes in den Gehäusemantel eingepresst wird. Da diese Einheit lediglich an den Enden, nämlich im Bereich der Wärmeverteiler 2 und 21 wärmeleitend am Gehäusemantel anliegt, ist der Einpressvorgang mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand möglich, da etwaige Fluchtungsfehler des Gehäusemantels durch das dazwischen mit Spiel des Innengehäuses ausgeglichen werden. Die Anschlussleitung zum Netzanschluss ist durch den Wärmeverteiler 21 und die zum Motor durch den Wärmeverteiler 2 hindurchgeführt. Die vorbeschriebene Einschubeinheit ist mit einem Minimum an Bauteilen aufgebaut und insbesondere für die Fertigung und automatische Montage in der Mittel- und Großserienfertigung geeignet.
Bezugszeichenliste
1 -
Stator
2 -
erster Wärmeverteiler
3 -
Ausnehmung
4 -
Querwand
5 -
Längsnut
6 -
Spule
7 -
Anschlüsse für Spule
8 -
erstes Bauteil
9 -
Halbleiterbauelement
10 -
Vergusskörper
11 -
Bohrungen
12 -
Anschlüsse zum Motor
13 -
Anschlüsse zum zweiten Bauteil
14 -
zweites Bauteil
15 -
Platine des zweiten Bauteils
16 -
drittes Bauteil
17 -
Platine des dritten Bauteils
18 -
Anschlüsse zum dritten Bauteil
19 -
Spule
20 -
Ausnehmung
21 -
zweiter Wärmeverteiler
22 -
obere Halbschale
23 -
untere Halbschale
24 -
Bügel

Claims (13)

  1. Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat mit einem Elektromotor (1) und vorgeschaltetem Frequenzumrichter, die in einem gemeinsamen, im Querschnitt runden Gehäusemantel angeordnet sind, wobei der Frequenzumrichter als Einschub axial fluchtend zum Motor (1) angeordnet ist und mindestens aus einem ersten, den Leistungsteil beinhaltenden Bauteil (8), einem zweiten, mindestens den Zwischenkreis beinhaltenden Bauteil (14) und einem dritten, die Steuerelektronik aufweisenden Bauteil (16) besteht und wobei mindestens das erste Bauteil (8) über einen Wärmeverteiler (2) wärmeleitend mit dem Gehäusemantel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmeverteiler (2, 21) vorgesehen ist, der im Wesentlichen über seinen ganzen Umfang am Gehäusemantel anliegt und dessen Außenkontur im Wesentlichen der Innenkontur des Gehäusemantels entspricht.
  2. Motorbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeverteiler (2), der wärmeleitend mit dem ersten Bauteil (8) verbunden ist, am motorseitigen Ende des Frequenzumrichters angeordnet ist.
  3. Motorbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil auch den Eingangskreis umfasst.
  4. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Wärmeverteiler (21) vorgesehen ist, der im Wesentlichen über seinen ganzen Umfang am Gehäusemantel anliegt und dessen Außenkontur im Wesentlichen der Innenkontur des Gehäusemantels entspricht.
  5. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeverteiler (2,21) an voneinander abgewandten Enden des den Frequenzumrichter bildenden Einschubs angeordnet sind.
  6. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeverteiler (2, 21) in den Gehäusemantel eingepresst sind.
  7. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeverteiler (2) eine Querwand (4) aufweist, an der das erste Bauteil (8) wärmeleitend anliegt.
  8. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmeverteiler (2,21) eine axiale Ausnehmung (3, 20) zur Aufnahme einer Spule (6, 19) aufweist.
  9. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (14) eine Platine (15) aufweist, die sich in Längsrichtung der Motorbaueinheit erstreckt.
  10. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Bauteil (16) eine Platine (17) aufweist, die sich in Längsrichtung der Motorbaueinheit erstreckt.
  11. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (15, 17) der Steuerelektronik und des Zwischenkreises zwischen den Wärmeverteilern (2, 21) angeordnet sind, vorzugsweise übereinanderliegend.
  12. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (12, 13, 18) des die Leistungselektronik aufweisenden Bauteils (8) durch Blechabschnitte gebildet sind, die durch einen mit dem Bauteil (8) vergossenen Kunststoffkörper (10) gehalten sind, wobei das Bauteil (8) mittels des Kunststoffkörpers (10) am Wärmeverteiler (2) befestigt ist.
  13. Motorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Leistungselektronik aufweisende Bauteil (8) elektrische Anschlüsse (13, 18) zu dem den Zwischenkreis beinhaltenden Bauteil (14) und zu dem die Steuerelektronik aufweisenden Bauteil (16) aufweist sowie Leitungsanschlüsse (12) zum Motor (1).
EP01104337A 2000-03-06 2001-02-23 Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat Expired - Lifetime EP1132623B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10010961A DE10010961A1 (de) 2000-03-06 2000-03-06 Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat
DE10010961 2000-03-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1132623A2 true EP1132623A2 (de) 2001-09-12
EP1132623A3 EP1132623A3 (de) 2003-01-02
EP1132623B1 EP1132623B1 (de) 2006-09-06

Family

ID=7633759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01104337A Expired - Lifetime EP1132623B1 (de) 2000-03-06 2001-02-23 Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6515386B2 (de)
EP (1) EP1132623B1 (de)
DE (2) DE10010961A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7091638B2 (en) * 2004-10-14 2006-08-15 Pentair Pump Group, Inc. Modular end bell construction for a submersible motor unit
CN100428574C (zh) * 2006-03-14 2008-10-22 赵锡寰 井用潜没式电动机的电气串接结构
DE102009016306A1 (de) 2009-04-06 2010-10-21 Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH Energieversorgungssystem und Verfahren zur Energienutzung durch dieses System
US8760089B2 (en) * 2009-11-30 2014-06-24 Franklin Electric Company, Inc. Variable speed drive system
US8664903B2 (en) 2011-06-27 2014-03-04 Franklin Electric Company, Inc. Adaptive flux control drive

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3820005C1 (de) 1988-06-11 1989-10-05 Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk
EP0346730B1 (de) 1988-06-11 1992-08-19 Grundfos International A/S Tauchpumpenaggregat
DE19727202A1 (de) 1997-06-26 1999-01-28 Grundfos As Tauchmotoreinheit

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642727A1 (de) * 1986-12-13 1988-06-23 Grundfos Int Unterwasser-motorpumpe
DE3642729C3 (de) * 1986-12-13 1997-05-07 Grundfos Int Pumpenaggregat zur Förderung von Flüssigkeiten oder Gasen
DE4222394C1 (de) * 1992-07-08 1993-12-09 Grundfos A S Bjerringbro Motorpumpe
DE19511114C1 (de) * 1995-03-25 1996-08-29 Grundfos As Elektromotor
DE19639098A1 (de) * 1996-09-24 1998-03-26 Wilo Gmbh Motorpumpe mit gekühltem Frequenzumformer
JPH10238491A (ja) * 1997-02-26 1998-09-08 Nikkiso Co Ltd キャンドモータポンプ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3820005C1 (de) 1988-06-11 1989-10-05 Grundfos International A/S, Bjerringbro, Dk
EP0346730B1 (de) 1988-06-11 1992-08-19 Grundfos International A/S Tauchpumpenaggregat
DE19727202A1 (de) 1997-06-26 1999-01-28 Grundfos As Tauchmotoreinheit

Also Published As

Publication number Publication date
DE50110911D1 (de) 2006-10-19
EP1132623B1 (de) 2006-09-06
US20010033114A1 (en) 2001-10-25
DE10010961A1 (de) 2001-09-20
US6515386B2 (en) 2003-02-04
EP1132623A3 (de) 2003-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0735650B1 (de) Elektromotor
DE3642727C2 (de)
DE3642724A1 (de) Elektromotor mit einem frequenzumrichter zur steuerung der motorbetriebsgroessen
DE3851044T2 (de) Kühlungsvorrichtung für eine elektronische Anlage.
DE102010040399A1 (de) Gehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Antriebs
DE2819327C2 (de) Halbleiterbaueinheit
AT399075B (de) Rückwand für ein gehäuse zur aufnahme elektrischer baugruppen
DE4014918C2 (de)
EP0739063B1 (de) Verbindung von Leiterplatte und Steckverbinder und damit versehene Steckkarte für elektronische Geräte
EP2270821B1 (de) Windenergieanlage mit einem Umrichter und wenigstens einem Hochleistungswiderstand
WO1999031785A1 (de) Elektromotorisch angetriebene pumpe, insbesondere für die servolenkung eines kraftfahrzeugs
EP1132623A2 (de) Motorbaueinheit für ein Tauchpumpenaggregat
DE102018219359A1 (de) Elektrische Antriebseinheit sowie Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP1133047B1 (de) Frequenzumrichter
DE10131140A1 (de) Knotenverbinderanordnung
EP1328356B1 (de) Hochdruckreinigungsgerät
DE69605217T2 (de) Vorrichtung zur Stromversorgung eines auf einem Wärmetauscher befestigten Ventilators
EP2908410A1 (de) Drehstrom-Motor insbesondere für einen stationären Einsatz
EP1271749A1 (de) Elektromotor
DE7630468U1 (de) Schutzleiteranschluss fuer motoren, insbesondere kleinmotoren
DE102019111193B3 (de) Schnittstelle mit Leiterplattenkontakt für Leiterplatte
DE69009520T2 (de) Direkt gekühlter, in einer Bohrung liegender Verbinder.
DE10236525A1 (de) Ventilbautelement-Satz in Zweigpaar-Konfiguration für einen elektrischen Wechselrichter
DE9415933U1 (de) Frequenzumrichtergespeistes Pumpenaggregat
DE102004052287A1 (de) Elektrische Schaltungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Free format text: 7F 04D 13/06 A, 7F 04D 29/58 B, 7F 04D 15/00 B, 7F 04D 13/08 B

17P Request for examination filed

Effective date: 20030403

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB IT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20060906

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50110911

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20061019

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20061115

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20070607

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 17

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 18

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20200225

Year of fee payment: 20

Ref country code: IT

Payment date: 20200221

Year of fee payment: 20

Ref country code: DE

Payment date: 20200226

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20200219

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 50110911

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20210222

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20210222