DE19636723A1 - Electric AC motor with variable speed - Google Patents
Electric AC motor with variable speedInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wechselstromelektromotor mit variabler Geschwindigkeit oder Drehzahl, und insbesondere einen verbesserten Wechselstromelektromotor mit variabler Geschwindigkeit, der auf der Motorseite eine Steuereinheit zur Steuerung der variablen oder einstellbaren Geschwindigkeit aufweist.The present invention relates to a AC variable speed electric motor or Speed, and in particular an improved Variable speed AC electric motor on the engine side a control unit for controlling the variable or adjustable speed.
Im allgemeinen wurde ein Dreiphasen-Induktionsmotor in weitem Ausmaß als Antriebsquelle für industrielle Zwecke seit langem eingesetzt, infolge seiner Widerstandsfähigkeit und geringen Kosten.In general, a three-phase induction motor in widely used as a drive source for industrial purposes used for a long time due to its durability and low cost.
Seit kurzem wird ein derartiger Motor in größerem Ausmaß als Motor mit variabler Geschwindigkeit eingesetzt, der durch einen Wechselrichter gesteuert wird.Recently such an engine has been used on a larger scale than Variable speed motor used by an inverter is controlled.
Wie beispielsweise in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 60-106350 beschrieben, weist ein konventioneller Motor mit variabler Geschwindigkeit Armmodule eines Wechselrichters auf einer Oberfläche des Motorgehäuses gegenüberliegend einem Kühlgebläse auf, so daß die Armmodule des Wechselrichters durch die Drehung des Gebläses gekühlt werden, wenn der Motor läuft. Bei dem konventionellen Motor mit variabler Geschwindigkeit sind, wie voranstehend angegeben, die Armmodule zwischen dem Gehäuse des Motors und dem Kühlgebläse angeordnet, so daß es erforderlich ist, daß die Motorwelle und der Gebläsedeckel ausreichend lang sind, um den erforderlichen Raum zur Aufnahme der Armmodule sicherzustellen, was es schwierig macht, eine Standardisierung derartiger Motoren mit variabler Geschwindigkeit zu erzielen, sowie von üblichen Motoren, die nicht für eine variable Geschwindigkeitssteuerung geeignet sind.For example, in the Japanese Patent Laid-Open No. 60-106350, has a conventional motor with variable speed arm modules one Inverter on a surface of the motor housing opposite a cooling fan, so that the arm modules of the inverter is cooled by the rotation of the fan when the engine is running. With the conventional engine are of variable speed as above specified, the arm modules between the housing of the motor and the cooling fan arranged so that it is required that the motor shaft and the blower cover are long enough the space required to accommodate the arm modules ensure what makes it difficult to get one Standardization of such engines with variable To achieve speed, as well as from conventional engines that not suitable for variable speed control are.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Überwindung der voranstehend geschilderten Probleme bei konventionellen Motoren entwickelt.The present invention has been made to overcome problems described above in conventional Engines developed.
Ein Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Motors mit variabler Geschwindigkeit, welcher es ermöglicht, nicht nur die Kühlung der Steuereinheit für die variable Geschwindigkeit durchzuführen, beispielsweise von Armmodulen eines Wechselrichters, mit Hilfe des Kühlgebläses des Motors, sondern auch eine Standardisierung zwischen Motoren mit einer Steuerung der variablen Geschwindigkeit und üblichen Motoren.An advantage of the invention is the provision of a variable speed motor which it allows not only the cooling of the control unit for the perform variable speed, for example from Arm modules of an inverter, with the help of the cooling fan of the engine, but also a standardization between Motors with variable speed control and usual engines.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Motors mit variabler Geschwindigkeit, der es ermöglicht, die Steuereinheit für die variable Geschwindigkeit wirksam zu kühlen. Another advantage of the invention is that Provision of a motor with variable speed, which allows the control unit for the variable Cooling speed effectively.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Motors mit variabler Geschwindigkeit, bei welchem die Montagekonstruktion für die Steuereinheit für variable Geschwindigkeit einfach und kostengünstig ausgebildet ist.Another advantage of the invention is that Provision of a motor with variable speed, in which the mounting structure for the control unit for variable speed simple and inexpensive is trained.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verbesserung der Betriebseigenschaften für den Betrieb mit variabler Geschwindigkeit zu erzielen.Another advantage of the present invention is in improving the operational characteristics for the Achieve variable speed operation.
Gemäß der allgemeinen Zielrichtung der vorliegenden Erfindung weist ein elektrischer Wechselstrommotor mit variabler Geschwindigkeit die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf.According to the general aim of the present The invention features an electric AC motor variable speed which in claim 1 specified features.
Die Erfindung wird nachstehend mit mehr Einzelheiten auf der Grundlage zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:The invention is described in more detail below on the Basis of illustrated exemplary embodiments explains in more detail what other advantages and features emerge. It shows:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht eines Wechselstromelektromotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an AC electric motor variable speed according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1; Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II of Fig. 1;
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild der Systemausbildung eines wechselrichter getriebenen Induktionsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 is a schematic diagram of the system design of an inverter-driven induction motor according to the present invention;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines elektrischen Wechselstrommotors mit variabler Geschwindigkeit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 4 is a sectional view of an AC electric motor variable speed according to a second embodiment of the invention; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer
Betätigungseinheit gemäß der Erfindung:
In sämtlichen Figuren werden gleiche oder entsprechende
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Fig. 5 is a schematic illustration of an actuator unit according to the invention:
In all the figures, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 1 eine Längsschnittansicht ist, und Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1 von links. Hierbei weist ein Motorgehäuse 100 eines Dreiphasen-Induktionsmotors einen Stator 101 auf, einen Rotor 102, der auf einer Motorwelle 103 so gehaltert ist, daß zwischen ihm und dem Stator 101 ein vorbestimmter Spalt vorhanden ist, wobei die Motorwelle 103 ein Zahnrad aufweist, das an ihrem zweiten oder lastseitigen Ende vorgesehen ist, ein Statorgestell 104 vorgesehen ist, welches den Stator 101 umgibt und haltert, ein Kugellager 105, welches durch eine lastseitige Stütze 702 gehaltert wird, die auch als Getriebegehäuse dient, welches nachstehend noch genauer erläutert wird, und die an dem lastseitigen Ende des Statorgestells 104 befestigt ist, und drehbeweglich die Motorwelle 103 haltert, eine Stütze 106, die an einem ersten oder lastfreien Seitenende des Statorgestells 104 angebracht ist, und ein Kugellager 107, welches von der Stütze 106 gehaltert wird, und die Motorwelle 103 drehbar haltert. Ein Zentrifugalgebläse 108 ist an dem lastfreien Ende der Motorwelle 103 angebracht, und bläst Kühlluft gegen die Stütze 106 an der lastfreien Seite und gegen das Statorgestell 104, wenn es sich dreht. Figs. 1 and 2 show the first embodiment of the present invention, wherein Fig. 1 is a longitudinal section view, and Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1 from the left. Here, a motor housing 100 of a three-phase induction motor has a stator 101 , a rotor 102 , which is mounted on a motor shaft 103 in such a way that a predetermined gap is present between it and the stator 101 , the motor shaft 103 having a gear wheel which is on is provided at its second or load-side end, a stator frame 104 is provided which surrounds and holds the stator 101 , a ball bearing 105 which is held by a load-side support 702 , which also serves as a gear housing, which will be explained in more detail below, and is attached to the load-side end of the stator frame 104 and rotatably supports the motor shaft 103 , a bracket 106 attached to a first or non-load side end of the stator frame 104 , and a ball bearing 107 which is supported by the bracket 106 , and the motor shaft 103 rotatably supports. A centrifugal fan 108 is attached to the no-load end of the motor shaft 103 and blows cooling air against the support 106 on the no-load side and against the stator frame 104 as it rotates.
Ein zylindrisches Gehäuse 200 wird an seinem einen Ende durch die Stütze 106 an der lastfreien Seite so gehaltert, daß es das Gebläse 108 umgibt. Zwischen diesem zylindrischen Gehäuse 200 und der Stütze 106 auf der lastfreien Seite ist ein Spalt G1 vorgesehen, durch welchen die voranstehend geschilderte Kühlluft hindurchgeht.A cylindrical housing 200 is supported at one end by the support 106 on the no-load side so that it surrounds the fan 108 . A gap G1 is provided between this cylindrical housing 200 and the support 106 on the load-free side, through which the cooling air described above passes.
Eine Steuereinheit 300 ist an der anderen Seite des zylindrischen Gehäuses 200 angebracht und weist die Armmodule der Wechselrichteranordnung zur Durchführung einer variablen Geschwindigkeitssteuerung bei dem Motor auf. Die Steuereinheit 300 weist ein mit einem Boden versehenes, zylindrisches Gehäuse 301 auf, welches auf seinem Umfang mehrere Rippen 301a aufweist, die entlang der Axialrichtung der Motorwelle 103 verlaufen, eine Schaltungsplatine 302, die in Kontakt mit dem inneren Boden des Gehäuses 301 steht und dort befestigt ist, eine Schalt- Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303, die auf der Schaltungsplatine 302 angebracht ist, und eine Wechselrichterschaltung zur Beeinflussung einer Versorgungsschaltung für das Motorgehäuse bildet, um eine variable Geschwindigkeitssteuerung bei dem Motorgehäuse 100 durchzuführen, eine Schaltungsplatine 304, die so angeordnet ist, daß die Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303 zwischen ihr und der Schaltungsplatine 302 angeordnet ist, und die mit der Schaltungsplatine 302 einstückig verbunden ist, einen Treiberschaltungsabschnitt 305 zum Steuern der Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303, welche aus einer Steuerhalbleitervorrichtungsgruppe oder dergleichen besteht und auf der Platine 304 angebracht ist, sowie eine Schaltungsplatine 306, die so ausgebildet ist, daß der Treiberschaltungsabschnitt 305 zwischen ihr und der Platine 304 angeordnet ist, und einstückig mit der Platine 304 verbunden ist, einen Steuerschaltungsabschnitt 307, der aus einem Mikrocomputer oder dergleichen besteht, auf dieser Platine 306 angebracht ist, und ein Steuersignal an den Treiberschaltungsabschnitt 305 ausgibt, und einen Deckel 308 in Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, der an der Öffnung des Gehäuses 301 befestigt ist, mit dem Gehäuse 301 zusammen arbeitet, welches den Gehäusekörper bildet, und ein Hüllgehäuse bildet, wobei der zylindrische Körper 200 abnehmbar mit den Rippen 301a verbunden ist, beispielsweise durch eine Schraube (nicht gezeigt).A control unit 300 is attached to the other side of the cylindrical housing 200 and has the arm modules of the inverter arrangement for performing variable speed control on the motor. The control unit 300 has a bottomed, cylindrical housing 301 , which has on its periphery a plurality of ribs 301 a, which run along the axial direction of the motor shaft 103 , a circuit board 302 , which is in contact with the inner bottom of the housing 301 and fixed there forms a switching power semiconductor device group 303 which is mounted on the circuit board 302 and forms an inverter circuit for influencing a supply circuit for the motor housing in order to carry out variable speed control on the motor housing 100 , a circuit board 304 which is arranged such that the power semiconductor device group 303 is disposed between it and the circuit board 302, and is integrally connected to the circuit board 302, a driver circuit portion 305 for controlling the power semiconductor device array 303, which consists of a control semiconductor device group or the like and is mounted on the board 304 , and a circuit board 306 which is formed so that the driver circuit section 305 is arranged between it and the board 304 and is integrally connected to the board 304 , a control circuit section 307 which consists of one A microcomputer or the like exists, is mounted on this board 306 , and outputs a control signal to the driver circuit section 305 , and a lid 308 in the form of a bottomed cylinder, which is fixed to the opening of the housing 301 , cooperates with the housing 301 , which forms the housing body, and forms an envelope housing, the cylindrical body 200 being detachably connected to the ribs 301 a, for example by a screw (not shown).
Eine Trennwand 400 ist in dem zylindrischen Körner 200 so angeordnet, daß sie das Gebläse 108 von dem Gehäuse 301 trennt. Die Trennwand 400 weist in ihrem zentralen Abschnitt ein Lufteinlaßloch 401 auf, um während der Drehung des Gebläses 108 die Luft hindurchzulassen, und ist an der rückwärtigen Bodenoberfläche des Gehäuses 301 über ein Abstandsstück 500 und eine Schraube 600 befestigt.A partition 400 is disposed in the cylindrical grain 200 to separate the fan 108 from the housing 301 . The partition 400 has an air inlet hole 401 in its central portion to let air in while the fan 108 rotates, and is fixed to the rear bottom surface of the case 301 via a spacer 500 and a screw 600 .
Das Bezugszeichen 700 bezeichnet einen mechanischen Reduziergetriebeabschnitt 700, der von dem Motor 100 gedreht wird. Der mechanische Reduziergetriebeabschnitt 700 weist eine Drehzahlverringerungszahnradgruppe 701 auf, die in Eingriff mit einem Zahnrad steht und durch dieses angetrieben wird, welches an dem lastseitigen Ende der Motorwelle 103 angeordnet ist, ein Getriebegehäuse 702, welches am lastseitigen Ende des Statorgestells 104 angeordnet ist, und die Reduziergetriebegruppe 701 aufnimmt, eine Ausgangswelle 703 zum Aufnehmen der verringerten Drehzahl der Geschwindigkeitsreduziergetriebegruppe 701, und einen Deckel 704, der an der Öffnung angebracht ist, um das voranstehend erwähnte Zahnrad des Getriebegehäuses 702 aufzunehmen. Der Motorkörper 100 und der mechanische Reduziergetriebeabschnitt 700 sind so zusammengebaut, daß ein sogenannter Reduziergetriebemotor mit variabler Geschwindigkeit ausgebildet wird.Reference numeral 700 denotes a mechanical Reduziergetriebeabschnitt 700, which is rotated by the motor 100th The mechanical speed reducer section 700 has a speed reduction gear group 701 which is meshed with and driven by a gear which is arranged on the load-side end of the motor shaft 103 , a gear housing 702 which is arranged on the load-side end of the stator frame 104 , and that Reduction gear assembly 701 receives an output shaft 703 for receiving the reduced speed of the speed reduction gear assembly 701 , and a cover 704 attached to the opening to receive the aforementioned gear of the transmission case 702 . The motor body 100 and the mechanical speed reducer section 700 are assembled so that a so-called speed reducer motor is formed.
Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines wechselrichter getriebenen Induktionsmotorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 wird der Dreiphasenversorgungswechselstrom 800 durch einen Wandler 900 in Gleichstrom umgewandelt, und dann in eine dreiphasige Wechselspannung umgewandelt, die eine vorbestimmte Spannung und eine vorbestimmte Frequenz aufweist, durch die Steuereinheit 300, die eine Schalt- Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303 aufweist, um hierdurch den Motor 100 anzutreiben, einen Treiberschaltungsabschnitt 305 aufweist, der die Zeitpunkte des Einschaltens oder Ausschaltens der Schalt- Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303 steuert, und einen Steuerschaltungsabschnitt 307 aufweist, der beispielsweise aus einem Mikrocomputer besteht, und Steuersignale an den Steuerschaltungsabschnitt 307 ausgibt. Das Bezugszeichen 1000 bezeichnet einen Glättungskondensator, der an die Ausgangsklemme des Wandlers 900 angeschlossen ist. Der Wechselrichterschaltungsabschnitt 303 weist Armmodule UP, VP, und WP auf der P-Seite der U-, V- und W-Phase auf, sowie Armmodule UN, VN und WN auf der N-Seite der U-, V- und W-Phase. Jedes dieser Armmodule UP, VP, WP, UN, VN und WN weist eine Leistungshalbleitervorrichtung wie beispielsweise einen IGBT auf (IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor; Bipolartransistor mit isoliertem Gate), und wird in Bezug auf den Zeitpunkt und den Zeitraum des Schaltens durch ein Ausgangssignal des Treiberschaltungsabschnitts 305 gesteuert, der durch ein Steuersignal des Steuerschaltungsabschnitts 307 gesteuert wird, welches von einem Signal einer Treibereinheit 1100 abhängt, um die Betriebsbedingungen einzustellen. Fig. 3 shows schematically the structure of an inverter-driven induction motor system according to the present invention. In Fig. 3, the three-phase AC supply 800 is converted to DC by a converter 900 , and then converted to a three-phase AC voltage having a predetermined voltage and a predetermined frequency by the control unit 300 having a switching power semiconductor device group 303 to thereby To drive motor 100 , has a driver circuit section 305 that controls the times of switching on or off of the switching power semiconductor device group 303 , and a control circuit section 307 , which consists of a microcomputer, for example, and outputs control signals to the control circuit section 307 . Reference numeral 1000 denotes a smoothing capacitor which is connected to the output terminal of converter 900 . The inverter circuit section 303 has arm modules UP, VP, and WP on the P side of the U, V, and W phases, and arm modules UN, VN, and WN on the N side of the U, V, and W phases . Each of these arm modules UP, VP, WP, UN, VN and WN has a power semiconductor device such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor; IGBT), and is in terms of the timing and the period of switching by Output signal of the driver circuit section 305 controlled, which is controlled by a control signal of the control circuit section 307 , which depends on a signal of a driver unit 1100 to set the operating conditions.
Bei diesem Motor mit variabler Geschwindigkeit mit dem voranstehend geschilderten Aufbau werden die Zeit und der Zeitraum des Schaltens für die Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303 der Armmodule UP, VP, WP, UN, VN und WN durch das Ausgangssignal des Treiberschaltungsabschnitts 305 gesteuert, der durch das Steuersignal des Steuerschaltungsabschnitts 307 gesteuert wird, welches auf dem Signal der Treibereinheit 1100 beruht, und der Motor 100 wird mit variabler Geschwindigkeit angetrieben, wobei die reduzierte Umdrehung auf der Grundlage der variablen Geschwindigkeit von der Ausgangswelle 703 des mechanischen Reduziergetriebeabschnitts 700 abgenommen wird.In this variable speed motor having the above construction, the time and period of switching for the power semiconductor device group 303 of the arm modules UP, VP, WP, UN, VN and WN are controlled by the output signal of the driver circuit section 305 which is controlled by the control signal of the control circuit section 307 is controlled, which is based on the signal from the driver unit 1100 , and the motor 100 is driven at a variable speed, the reduced revolution based on the variable speed being extracted from the output shaft 703 of the mechanical reduction gear section 700 .
Während der Drehung des Motors 100 mit variabler Geschwindigkeit fließt daher von dem Gebläse 108 erzeugte Kühlluft entlang einem Weg, der durch den in Fig. 1 dargestellten Pfeil A angedeutet ist, wodurch nicht nur der Motorkörper 100 gekühlt wird, sondern auch die Steuereinheit 300.During the rotation of the motor 100 at a variable speed, therefore, cooling air generated by the fan 108 flows along a path indicated by the arrow A shown in FIG. 1, whereby not only the motor body 100 is cooled but also the control unit 300 .
Da die mehreren Rippen 301a am Außenumfang des Gehäuses 301 der Steuereinheit 300 so angeordnet sind, daß sie entlang der Axialrichtung der Motorwelle 103 verlaufen, wird die Leistungshalbleitervorrichtungsgruppe 303, die auf dem Substrat 302 angebracht ist, wirksam über das Gehäuse 301 und das Substrat 302 gekühlt.Since the plurality of ribs 301 a on the outer periphery of the housing 301 of the control unit 300 are arranged so that they run along the axial direction of the motor shaft 103 , the power semiconductor device group 303 , which is mounted on the substrate 302 , is effective via the housing 301 and the substrate 302 chilled.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit 300 so angeordnet ist, daß sich das Gebläse 108 zwischen ihr und dem Motorkörper 100 befindet, kann dieses System dadurch verwirklicht werden, daß einfach die Steuereinheit 300 einem üblichen Motor hinzugefügt wird, der nicht für einen Betrieb mit variabler Geschwindigkeit ausgelegt ist, so daß diese Anordnung in der Hinsicht äußerst wirksam ist, eine Standardisierung zwischen Motoren mit variabler Geschwindigkeit und üblichen Motoren zu erreichen.According to the present invention, since the control unit 300 is arranged so that the blower 108 is between it and the motor body 100 , this system can be realized by simply adding the control unit 300 to a conventional motor that is not for variable-speed operation Speed is designed so that this arrangement is extremely effective in achieving standardization between variable speed motors and conventional motors.
Da die Steuereinheit 300 unter Verwendung der Rippen 301a montiert wird, sind für die Montage keine speziellen Teile oder dergleichen erforderlich, so daß sich eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion erzielen läßt.Since the control unit 300 is assembled using the ribs 301 a, no special parts or the like are required for the assembly, so that the construction can be considerably simplified.
Da das Gehäuse 301 die Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders aufweist, und die Wanddicke des Bodenabschnitts des Gehäuses 301, an welchem das Substrat 302 befestigt ist, und durch welches die erzeugte Wärme der Platine 302 geleitet wird, klein ist, und da die Wanddicke des Außenumfangsabschnitts des Gehäuses 301, der als Wärmeabstrahlabschnitt dient, groß ist, ist es möglich, mit einer kompakten Anordnung eine hohe Wärmeabstrahlungswirkung zu erzielen.Since the case 301 is in the form of a bottomed cylinder, and the wall thickness of the bottom portion of the case 301 to which the substrate 302 is attached and through which the generated heat of the circuit board 302 is conducted is small, and because the wall thickness of the outer peripheral portion of the housing 301 serving as a heat radiation portion is large, it is possible to achieve a high heat radiation effect with a compact arrangement.
Da die Radialabmessungen des Außenumfangs des Hüllgehäuses der Steuereinheit 300 im wesentlichen gleich den Radialabmessungen des Gebläses 108 sind, wird die Geschwindigkeit des Kühlluftflusses, der von dem Gebläse 108 erzeugt wird, nicht am Außenumfang der Steuereinheit 300 verringert, was es ermöglicht, die Steuereinheit 300 wirksam zu kühlen.Since the radial dimensions of the outer periphery of the casing of the control unit 300 are substantially equal to the radial dimensions of the blower 108 , the speed of the cooling air flow generated by the blower 108 is not reduced on the outer periphery of the control unit 300 , which enables the control unit 300 to be effective to cool.
Zwar ist bei dieser ersten Ausführungsform die Radialerstreckung des Außenumfangs des Hüllgehäuses im wesentlichen gleich der Radialerstreckung des Gebläses 108, jedoch ist es ebenfalls möglich, die erstgenannte Radialabmessung kleiner als die letztgenannte auszubilden. In diesem Fall ist es möglich, den Kühleffekt für die Steuereinheit 300 noch weiter zu erhöhen, verglichen mit dem Kühleffekt bei der ersten Ausführungsform.In this first embodiment, the radial extent of the outer circumference of the casing is substantially the same as the radial extent of the blower 108 , but it is also possible to make the former radial dimension smaller than the latter. In this case, it is possible to further increase the cooling effect for the control unit 300 compared to the cooling effect in the first embodiment.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Bezugszeichen 109 bezeichnet einen Gebläsedeckel, der abnehmbar an der lastfreien oder unbelasteten Seite der Stütze 106 angebracht ist, so daß er das Gebläse 108 umgibt, wobei der Deckel mit einem Lufteinlaßloch 109 zum Einlassen von Luft während der Drehung des Gebläses 108 versehen ist, und die Steuereinheit 300 abnehmbar an der äußeren Endoberfläche des Gebläsedeckels 109 angebracht ist. Fig. 4 is a sectional view of a second embodiment of the present invention. Numeral 109 denotes a blower cover which is removably attached to the no-load or unloaded side of the bracket 106 so as to surround the blower 108 , the cover being provided with an air inlet hole 109 for admitting air during the rotation of the blower 108 , and the control unit 300 is detachably attached to the outer end surface of the blower cover 109 .
Die anderen Bauteile, die gleich oder ähnlich den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bauteile sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und daher erfolgt hier keine erneute Beschreibung dieser Bauteile.The other components, which are the same or similar to the components shown in FIGS. 1 and 2, are designated by the same reference numerals, and therefore these components are not described again here.
Bei diesem Elektromotor mit variabler Geschwindigkeit mit dem voranstehend geschilderten Aufbau wird ein Betrieb mit variabler Geschwindigkeit auf dieselbe Weise erzielt wie bei der ersten Ausführungsform. Im Betrieb mit variabler Geschwindigkeit fließt die von dem Gebläse 108 erzeugte Kühlluft so, wie dies durch den Pfeil B angedeutet ist, wodurch nicht der Motorkörper 100 gekühlt wird, sondern auch die Steuereinheit 300.In this variable speed electric motor with the above construction, variable speed operation is achieved in the same manner as in the first embodiment. In variable speed operation, the cooling air generated by the fan 108 flows as indicated by the arrow B, whereby not only the engine body 100 is cooled, but also the control unit 300 .
Da die Steuereinheit 300 abnehmbar an der äußeren Endoberfläche des Gebläsedeckels 109 angebracht ist, kann dieses System sehr einfach nur dadurch gebildet werden, daß die Steuereinheit 300 einem üblichen Motor hinzugefügt wird, der nicht für einen Betrieb mit variabler Geschwindigkeit ausgelegt ist, was dazu führt, daß diese Anordnung äußerst wirksam ist, eine Standardisierung zwischen Motoren mit variabler Geschwindigkeit und normalen Motoren zu erreichen.Since the control unit 300 is detachably attached to the outer end surface of the blower cover 109 , this system can be very easily formed only by adding the control unit 300 to a conventional motor that is not designed to operate at a variable speed, which results in that this arrangement is extremely effective in achieving standardization between variable speed motors and normal motors.
Bei dieser zweite Ausführungsform ist das zylindrische Gehäuse 200 nur aus ästhetischen Gründen vorgesehen, und kann weggelassen werden, da die Steuereinheit 300 durch den Gebläsedeckel 109 gehaltert wird.In this second embodiment, the cylindrical housing 200 is provided only for aesthetic reasons and can be omitted since the control unit 300 is held by the blower cover 109 .
Fig. 5 ist eine Vorderansicht der Betätigungseinheit 1100, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die Betätigungseinheit 1100 weist eine Montageplatte 1101 auf, die na dem Außenumfang des zylindrischen Gehäuses 200 angebracht ist (die Art und Weise der Anbringung ist hier nicht dargestellt), eine Einstellvorrichtung 1102 zur analogen Einstellung einer Frequenz für eine erste Geschwindigkeit (die im Bereich von 10 Hz bis 120 Hz einstellbar ist; eingestellt auf 60 Hz), welche einen Betriebszustand darstellt, eine Einstellvorrichtung 1103 zur analogen Einstellung einer Frequenz für eine zweite Geschwindigkeit (einstellbar im Bereich von 10 Hz bis 120 Hz; voreingestellt auf 30 Hz), welche einen Betriebszustand darstellt, eine Einstellvorrichtung 1104 zur analogen Einstellung einer Beschleunigungszeit (beispielsweise 1 Sekunde), welche einen Betriebszustand darstellt, eine Einstellvorrichtung 1105 zur analogen Einstellung einer Verzögerungszeit (beispielsweise 5 Sekunden), welche einen Betriebszustand darstellt, einen Anschlußklemmensockel 1106 zur Eingabe eines externen Auswahlbefehlssignals zur Auswahl zwischen Normalbetrieb und Rückwärtsbetrieb, eines externen Auswahlbefehlssignals zur Auswahl zwischen Betrieb mit einer Geschwindigkeit und Betrieb mit zwei Geschwindigkeiten, zur Ausgabe eines Fehlersignals und dergleichen, einen Anschlußklemmensockel 1107 zur Ausgabe der Betriebszustände, die durch die Einstellvorrichtungen 1102 bis 1105 eingestellt werden, und der Betriebsgeschwindigkeit (Frequenz) als Digitalsignale, sowie eine Anzeigenleuchteneinheit 1108, die aus einem Paar von LEDs besteht, nämlich einer roten LED und einer grünen LED. Die grüne LED schaltet sich bei der Betriebsfrequenz von 60 Hz ein, und blinkt bei den Betriebsfrequenzen von 30 Hz und 90 Hz, und das LED-Paar beginnt in der Farbe orange bei der Betriebsfrequenz von 50 Hz zu leuchten. FIG. 5 is a front view of the actuator unit 1100 shown in FIG. 3. The actuator 1100 has a mounting plate 1101 attached to the outer periphery of the cylindrical housing 200 (the manner of attachment is not shown here), an adjuster 1102 for analog setting a frequency for a first speed (which is in the range of 10 Hz to 120 Hz is adjustable; set to 60 Hz), which represents an operating state, a setting device 1103 for analog setting of a frequency for a second speed (adjustable in the range from 10 Hz to 120 Hz; preset to 30 Hz), which represents an operating state a setting device 1104 for analog setting of an acceleration time (for example 1 second) which represents an operating state, a setting device 1105 for analog setting for a deceleration time (for example 5 seconds) which represents an operating state, a terminal base 1106 for inputting an external selection b command signal for selection between normal operation and reverse operation, an external selection command signal for selection between operation with one speed and operation with two speeds, for outputting an error signal and the like, a connection socket 1107 for outputting the operating states which are set by the setting devices 1102 to 1105 , and the operating speed (frequency) as digital signals, and an indicator lamp unit 1108 , which consists of a pair of LEDs, namely a red LED and a green LED. The green LED turns on at the operating frequency of 60 Hz and flashes at the operating frequencies of 30 Hz and 90 Hz, and the pair of LEDs begins to glow orange in color at the operating frequency of 50 Hz.
Der wie voranstehend geschildert aufgebaute Motor mit variabler Geschwindigkeit kann durch einfache Betätigungen eingestellt werden, da die Betriebsfrequenz in der Nähe des Motorkörpers 100 festgestellt werden kann.The variable speed motor constructed as described above can be adjusted by simple operations since the operating frequency can be determined in the vicinity of the motor body 100 .
Claims (11)
- - einem Motorkörper (100);
- - einem Stator (101);
- - einem Rotor (102), der auf einer Motorwelle (103) gehaltert ist, die drehbeweglich um eine Längsachse des Elektromotors gehaltert ist;
- - einem Kühlgebläse (108), welches an einem ersten Ende der Motorwelle (103) in der Richtung der Längsachse gehaltert ist;
- - einem Gehäusekörper (200, 109), der zumindest teilweise das Kühlgebläse (108) in dessen Radialrichtung umgibt, und an dem Motorkörper (100) angebracht ist; und
- - einer Steuereinheit (300) zum Steuern der Umdrehungsgeschwindigkeit des Wechselstromelektromotors;
- - wobei die Steuereinheit (300) so an dem Gehäusekörper (200, 109) angebracht ist, daß das Kühlgebläse (108) zwischen dem Motorkörper (100) und der Steuereinheit (300) in der Richtung der Längsachse angeordnet ist.
- - a motor body ( 100 );
- - a stator ( 101 );
- - A rotor ( 102 ) which is supported on a motor shaft ( 103 ) which is rotatably supported about a longitudinal axis of the electric motor;
- - A cooling fan ( 108 ) which is supported at a first end of the motor shaft ( 103 ) in the direction of the longitudinal axis;
- - a housing body ( 200 , 109 ) which at least partially surrounds the cooling fan ( 108 ) in its radial direction and is attached to the motor body ( 100 ); and
- - a control unit ( 300 ) for controlling the rotational speed of the AC electric motor;
- - The control unit ( 300 ) is attached to the housing body ( 200 , 109 ) in such a way that the cooling fan ( 108 ) is arranged between the motor body ( 100 ) and the control unit ( 300 ) in the direction of the longitudinal axis.
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