专利名称：可设置在电动机上的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以径向设置在电动机上的仪器，此电动机是配有风扇(Lilfter) 的电动机、尤其是在端面上轴向配置有风扇的标准电机(Normmotor)，其中为了排出仪器的 热量而设置有冷却器(Ktihlk6rper)。
背景技术：
离心泵装置可(Kreiselpumpenanord皿ng)以由一个或多个离心泵和/或一个或 多个电动机和/或一个或多个离心泵组组成，在离心泵装置上越来越多地安置、设置或固 定机电的和/或电子的仪器。经常需要将待冷却的转速调节器(如变频器)设置在离心泵 装置的电动机上，此变频器控制和/或调节一个或多个电动机。 为了把这种待冷却的仪器(尤其是变频器)设置在电动机上，在市场上得到的机 组(尤其是变频电机)或者转换成轴向结构形式或者转换成径向结构形式。
在轴向结构形式的情况下，变频器轴向地设置在电机上。通过EP 0 619432 Al已 知一种调速器在电动机上的轴向布置。DE 103 61 748 Al公开了一种设置在电动机的风扇 侧上的、用于安置电子结构组件的安装壳体。在两个轴向布置中，冷却器向着风扇侧具有冷 却片。在运行中，风扇通过由冷却片构成的流体通道从径向抽吸新鲜空气并且将新鲜空气 轴向通过并穿过电机吹出。由于流体转向和较小的抽吸范围，不能提供足够的、用于冷却仪 器和电动机的冷却空气。电机的冷却会受严重影响并因此降低其最大轴功率。而且，这种 布置的结构在轴向上非常长，并且需要轴向构造的变频器。 在径向结构中，安装在独立壳体中的变频器径向地固定在电机上。在此变频器可 以具有独立的冷却。也可以选择利用电机轴风扇来实现变频器的冷却，其中侧面位于电机 旁边的变频器共享电机轴风扇的空气流。为此可以使部分冷却空气流进行分支。放置在电 机上的变频器不利于紧凑性。变频器通常构造得非常高，这对空间需求产生不利影响。使 用这种与垂直竖立的离心泵相结合的结构不利于离心泵装置的耐用性。
在DE 10 2005 032 969 Al中尝试如下改进径向结构的变频电机，使变频器壳体 在朝向电机的一侧上具有不同高度的冷却片。电机壳体在朝向变频器的一侧上没有设置冷 却片。因此在这个没有冷却片的部位中，变频器可以以最小的间距设置在电机上。通过不同 高度的冷却片，使变频器通过其冷却器适配于电机的外侧面。由风扇产生的空气流部分地 用于冷却变频器的冷却器。所使用的电机不是市场上常见的、配有接线盒的驱动电机。市 场上常见的电机在其整个圆周上都配有冷却片。对于许多具有离心泵装置的应用来说，使 用这种市场上常见的电机或标准电机是绝对必要的前提。 DE 196 22 396 Al公开了一种交流电机，其具有用于控制其电机转速和/或电机 功率的变频器。变频器具有支架部件，它在装配状态可以与交流电机的风扇罩热耦联或者 本身构成为风扇罩。在所示的变频器轴向布置中存在轴向结构的上述问题。在图8中所示 的径向布置中，风扇罩作为冷却器用于设置在修改的电机接线盒中的变频器模块。通过导 热管实现变频器模块与风扇罩之间绝对必需的热耦联。这种导热管或热管利用包在在真空中的物质的蒸发热量。在它们损坏时会失去其功能性。将变频器模块集成在电机接线盒中 需要费事地改变接线盒。
发明内容
因此本发明的目的是，这样改进上述的、可以设置在电动机上的仪器，在使用标准 电机并且不改变其结构的条件下同时以良好的用于仪器和电机的冷却效果给出紧凑的结 构。 这个问题的解决方案规定，对于设置在电动机上的仪器来说，使板状、T形或L形 的冷却器与仪器且(必要时)与电动机连接，并且使冷却器截段设置在电动机的风扇孔前 面。 所述冷却器通过截段或侧腿完全或部分地覆盖风扇孔。所述冷却器伸进风扇的空 气流中。因此直接由空气流来冷却冷却器并且将冷却功率直接传导到仪器。所述冷却器起 到热交换器的功能，它把在待冷却的仪器内部(例如由于功率电子部件产生)中的热量排 到电机风扇的冷却空气流中。所述仪器不再需要独立的冷却装置。与常见的方案(即，配 有冷却器的仪器纯径向地设置在电动机上)相比，按照本发明的解决方案的优点是结构紧 凑。在与电动机同轴的部位中布置冷却器截段。通过混合径向与轴向结构形式，减少了径 向所需的结构空间。附加地通过按照本发明的解决方案得到结构上均衡的重量比例。通过 本发明，以更少的空间需求实现更好的耐用性。这尤其对于安装配有按照本发明的仪器的 驱动装置和/或离心泵装置、例如具有装配电机的变频器的离心泵机组是有利的。
按照一个扩展结构，所述冷却器截段在空气输入侧伸进风扇的空气流中。通过将 冷却器布置在风扇的空气输入侧保证，提供足够的冷却功率来冷却仪器，因为在空气输入 侧空气流还未被电动机和其废热加热。重要的优点是，电动机在其设计结构上可以保持不 变。无需特殊匹配的电动机，用以冷却要设置在该电动机上的仪器。而是可以简单地将这 种仪器设置和/或固定在该电动机上或旁边。这尤其对于这些应用是有利的，在这些应用 中必须或者应该没有结构变化地使用市场上常见的IEC标准电机。通过本发明也可以以简 单的方式使待冷却的仪器事后设置或固定在电动机上。 以理想的方式这样构成伸进风扇空气流中的热交换器或冷却器截段，使得风扇的 冷却空气流不受干扰或者所受干扰最小。为此所述冷却器截段具有使空气流或冷却空气流 通过的缺口或通流孔。因此使风扇可以自由地从轴向入流。所述缺口起到使空气无阻碍地、 自由地流向风扇的作用。为此可以使缺口有利于流通地或形成轮廓地构成。该入流基本上 就像没有冷却器伸进空气流中一样。从而可继续通过风扇的冷却空气流来冷却电动机。
如果所述冷却器截段设置在风扇的主空气流中，则可以实现良好的冷却效果。在 此所述冷却器截段通过其缺口这样定位在空气流中，使尽可能大的主空气流范围用于冷却 冷却器并由此冷却仪器。在此冷却器可以完全覆盖主空气流的范围。同样规定，冷却器只 伸进主空气流的局部范围中。 如果所述冷却器适配于电机和/或其风扇壳体的尺寸，则在材料费用方面得到了 有利的变形方案。在此背离仪器的冷却器端部可以形成圆弧。也这样构成冷却器，使它尽 管能够充分利用风扇的主空气流，但是不伸进对于冷却无效的副空气流的范围中。这种造 型在设计外观方面也是有利的。
按照另 一 扩展结构，所述冷却器具有 一 个或多个增加表面
(oberflSchenvergrolkrnd)的部件。由此产生更大的冷却表面并强化冷却效果。所述冷却 器可以具有冷却筋和/或薄片。同样已经证实不同的小孔结构是适宜的。在此冷却器具有 打孔的部位。在此规定，所述增加表面的部件是有不同长度的。在最简单的情况下，所述增 加表面的部件是直线地构成，但是也可以弧形和/或蜿蜒地构成。
所述冷却器与一个或多个端面、与仪器的底面和/或顶面导热地连接。如果冷却 器具有框架形截段，在其中可以完全或部分地嵌入待冷却的仪器，则可以实现特别紧凑的 结构。在此所述框架敞开地以凹袋形式构成，在其中设置仪器。该框架也可以封闭地构成 并且包围着仪器。 本发明针对影响电动机转速和/或转矩的仪器。尽管本发明尤其对于具有高冷却 需求的功率电子仪器是有利的，但是本发明完全通用地适用于装配电机的机电和/或电子 仪器。 本发明不仅包括仪器本身，而且包括驱动装置，此驱动装置具有配有风扇的电动 机(尤其是具有轴向设置在端面上的风扇的标准电机)、此驱动装置还具有按照本发明的 仪器。 离心泵装置由至少一个离心泵和至少一个电动机(尤其是具有轴向设置在端面
上的风扇的标准电机)组成，其特征在于至少一个按照本发明的驱动装置，该离心泵装置 同样落在本发明的范畴中。在这里按照本发明的驱动装置的均衡的重量比例尤其起着重要
的作用，因为与常见的设置在离心泵上的驱动装置不同，按照本发明的驱动装置只略微影 响垂直离心泵装置的耐用性。
在附图中示出了本发明的实施例并且在下面详细描述。附图中
图1示出具有L形冷却器的第一实施例；
图2示出具有T形冷却器的第二实施例；
图3示出具有板状冷却器的第三实施例。
具体实施例方式
图1示出了电动机l，在其上设置机电的和/或电子的、用于控制和/或调节电动 机的仪器2。该电动机1是IEC标准电机，它在一个端面上在具有风扇孔15的风扇壳体4 中具有轴向设置的风扇3(在这里虚线示出)。为了与在这里未示出的离心泵装置连接，所 述电动机1具有轴5。为了排出仪器2的热量，这个仪器利用多个连接位置6导热地与冷 却器7连接或者与冷却器7处于导热连接。该冷却器7由导热材料(例如铝)制成。该冷 却器7轴向地突出于电动机l及其风扇3，并且冷却器7的截段8伸进风扇3的空气流中。 该冷却器截段8轴向地设置在风扇孔15前面。直接由空气流来冷却冷却器截段8，并且通 过导热的冷却器截段9将冷却功率导引到仪器2上。通过把冷却器截段8布置在与电动机 1同轴的部位上，来减少径向所需的结构空间。所述标准电机l在结构上保持不变。
所述冷却器截段8在空气输入一侧伸进风扇3的冷却空气流中。通过冷却器截段 8在风扇3吸入侧的这种布置保证，提供足够的用于冷却仪器2的冷却功率，因为空气流在输入侧还没有被电动机l及其废热加热。在此只最小地干扰到朝风扇3的输入空气流。因为冷却器截段8具有缺口 10，由此可以从轴向自由地入流风扇3。所述缺口 10起到不阻碍空气自由流向风扇3的作用。所述冷却器截段8覆盖风扇3的主空气流。在此冷却器截段8通过其缺口 IO这样定位在空气流中，使得尽可能大地利用主空气流范围，此空气流用来冷却冷却器7和与其导热连接的仪器。所述冷却器7通过其伸进风扇冷却空气流中的截段8基本垂直于电机轴线延伸。在设计观点方面有利的是，背离仪器2的冷却器截段8的端部适配于电机2和/或其风扇壳体4的尺寸。在这种情况下，背离仪器2的冷却器截段8的端部形成圆弧11。覆盖风扇3的主空气流的冷却器的冷却器截段8由多个增加表面的部件(在这里是冷却片12)构成。也可以选择使冷却器截段8具有薄片或者不同的孔状结构，它们例如通过一个或多个圆形或椭圆形的、穿过冷却器7的孔产生。所述冷却片12起到加大冷却器截段8的冷却表面的作用并且强化其冷却效果。在这个实施例中冷却片12直线地构成。但它们也可以构成为弧形的和/或蜿蜒式的。在这个实施例中，冷却器截段8和与仪器2的底面相连的截段9一体地构成。按照本发明也规定多体的结构。在本实施例中冷却器7由独立的零部件构成。也可以选择使冷却器7集成地与仪器2连接。
在图1中所示的仪器2是指影响电动机1的转速和/或转矩的仪器。显示和/或操纵部件13位于仪器的表面上。例如仪器2可以是装配电机的变频器。尽管本发明尤其对于具有高冷却需求的功率电子仪器是有利的，但是本发明完全通用地适用于装配电机的、机电的和/或电子的仪器。所述冷却器7和/或仪器2可以利用不同构成的、在这里未示出的固定装置设置在电动机1上或旁边。有利的是，例如固定装置配有与仪器2可连接或已连接的容纳部件，它导电地和/或机械地建立与仪器2的连接。待冷却的仪器也可以设置在电机接线盒上。 图2示出了相同的电动机l，其具有按照本发明的仪器16，此仪器16与T形冷却器17连接。在这个实施例中，不仅在仪器的底面上而且在朝向冷却器17的仪器16的端面18上都设置有待冷却的零部件。 图3示出按照本发明的另一实施例。在这里仪器16在其端面18上与板状冷却器19连接。所述仪器2与容纳部件20连接，它导电地和/或机械地建立与仪器2的连接。该容纳部件20通过在这里未示出的固定部件固定在电动机1或其电机接线盒上。
在所示的布置中，按照本发明的仪器设置在电动机1上。附图也分别示出了按照本发明的驱动装置14。在所有实施例中，冷却器端部8都有角度地或与电机的旋转轴线成角度地并且与仪器16的纵轴线成角度地设置在给定位置上。因此电动机1无需结构上的变化。相反，通过这个解决方案，也可以首次在设备中使装配好的电机事后且以最简单的方式逐个地再配备或改装。 此外，由至少一个离心泵和至少一个电动机(尤其是具有轴向设置在端面上的风扇的标准电机)组成的、具有这种驱动装置的离心泵装置也属于本发明的范畴。与常见的设置在离心泵上的驱动装置不同，按照本发明的、安置在垂直竖立的离心泵装置上的驱动装置14改善其耐用性。
权利要求
一种可以径向设置在电动机上的仪器，该电动机是配有风扇的电动机、尤其是在端面上轴向配置有风扇的标准电机，其中为了排出仪器的热量而设置有冷却器，其特征在于，板状、T形或L形的冷却器(7，17，19)与所述仪器(2，16)且必要时与所述电动机(1)连接，并且使冷却器(7，17，19)的截段(8)设置在电动机(1)的风扇孔(15)的前面。
2. 如权利要求l所述的仪器，其特征在于，所述冷却器(7， 17， 19)的截段(8)在空气输入侧伸进风扇(3)的空气流中。
3. 如权利要求1或2所述的仪器，其特征在于，所述冷却器截段(8)具有用于使空气流通过的缺口 (10)。
4. 如权利要求3所述的仪器，其特征在于，所述冷却器截段(8)设置在风扇(3)的主空气流中。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的仪器，其特征在于，所述冷却器(7， 17， 19)适配于电机(1)和/或其风扇壳体(4)的尺寸。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的仪器，其特征在于，所述冷却器(7， 17， 19)具有一个或多个增加表面的部件(12)。
7. 如权利要求6所述的仪器，其特征在于，所述增加表面的部件(12)是长度不同的。
8. 如权利要求6或7所述的仪器，其特征在于，所述增加表面的部件(12)是直线地构成的。
9. 如权利要求6、7或8所述的仪器，其特征在于，所述增加表面的部件(12)弧形或蜿蜒地构成。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的仪器，其特征在于，所述冷却器(7， 17， 19)与一个或多个端面(18)、与仪器(2， 16)的底面和/或顶面导热地连接。
11. 如权利要求1至10中任一项所述的仪器，其特征在于，冷却器(7，17，19)的朝向仪器(2， 16)的截段(9)是呈框架形的。
12. —种驱动装置，其具有配有风扇的电动机、尤其是在端面上轴向配置有风扇的标准电机，其特征在于如权利要求1至11中任一项所述的仪器(2， 16)。
13. —种离心泵装置，其由至少一个离心泵和至少一个电动机、尤其是在端面上轴向配置有风扇的标准电机组成，其特征在于至少一个如权利要求12所述的驱动装置(14)。
全文摘要
本发明涉及一种可以径向设置在电动机上的仪器，此电动机是指配有风扇的电动机，尤其是指在端面上轴向配置有风扇的标准电机，这种仪器用于控制和/或调节至少一个电动机，其中为了排出仪器的热量设置有冷却器。在设置在电动机上的仪器中，板状、T形或L形的冷却器(7，17，19)与仪器(2，16)且必要时与电动机(1)连接。冷却器(7，17，19)的截段(8)设置在电动机的风扇孔(15)前面。
文档编号H02K5/22GK101728895SQ20091017409
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者D·冈特曼 申请人:Ksb股份公司