用于容纳电负载的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于容纳电负载的设备。本发明涉及一种用于容纳电负载（6）的设备，其包括：－用于容纳电负载（6）的接地壳体（3），－被容纳在接地壳体（3）中的用于将电负载（6）与电能量源相连的电线路，以及－朝向接地壳体（3）的壁取向的电容器板（32），所述电容器板（32）与电线路电连接。
【专利说明】用于容纳电负载的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及过滤电路、尤其是用于过滤来自电负载的泄漏电流的过滤电路。此外，本发明还涉及用于容纳电负载的设备。
【背景技术】
[0002]为了提高电设备的电磁兼容性，必须抑制不期望的瞬态。在相对应的过滤电路中，去干扰扼流圈衰减所述瞬态，并且去干扰电容器使所述瞬态短路。
[0003]由于这样的去干扰扼流圈和去干扰电容器必须部分地引导非常高的功率，所以这些去干扰扼流圈和去干扰电容器不仅需要相对应的结构大小而且占据场地，这些去干扰扼流圈和去干扰电容器通常也非常昂贵。
【发明内容】
[0004]根据本发明设置了一种根据权利要求1所述的用于容纳电负载的设备以及一种根据并列的权利要求所述的电动机。
[0005]优选的改进方案在从属权利要求中被说明。
[0006]根据本发明的第一方面，用于容纳电负载的设备包括:
一用于容纳电负载的接地壳体，
一被容纳在接地壳体中的用于连接电负载与电能量源的电线路，以及
一朝向接地壳体的壁取向(ausrichten)的电容器板,所述电容器板与电线路电连接。
[0007]所说明的设备基于如下考虑:在开头所述的瞬态会利用连接在接地壳体与电负载之间的电容器来抑制，该电容器例如会被实施为薄膜电容器或者陶瓷电容器。但是，本发明认识到，接地壳体本身已经提供了电容器板，并且在壳体内部的介质、例如空气已经提供了电介质。不是完整的电容器，因而仅需将电容器板引入到所说明的线路中，所述线路接着与壳体中的介质和壳体本身共同地形成用于泄漏(Ableiten)开头所述的瞬态的电容器。以这种方式可以更紧凑地、更节省场地地和成本更低廉地构建该设备。
[0008]在所说明的设备的一种扩展方案中，电线路是用于将电流从电能量源传导至电负载的电引线，其中所述设备此外还包括用于将电流从电负载泄漏回到电能量源的电泄漏装置，所述电泄漏装置与另一电容器板电连接。
[0009]通过以这种方式连接在引线与泄漏装置中的电容器，所述电容器使电负载对于高频瞬态接地，共模干扰(Gleichtaktstoerung)可被抑制。
[0010]电容器板和另一电容器板在此特别优选地被同样构造，因为这两个最终得到的电容器之一的用于泄漏高频瞬态的不相同的部分会是无作用的。
[0011]在另一种扩展方案中，所说明的设备包括在引线与泄漏装置之间并联的电容器，该电容器可过滤在两个引线之间的共模干扰。与上述两个述电容器共同之处由此是可以使电负载完全去干扰，而不必在所述设备中安装用于过滤共模干扰的构造为特有的器件的电容器。[0012]在一种优选的扩展方案中，电容器板被串联到电线路中，这明显地降低了针对通过壳体要泄漏的高频瞬态的电阻。
[0013]在一种特别优选的扩展方案中，扼流圈被串联到电线路中。在所说明的设备中形成的电容器允许使针对干扰电平的谐振频率在较高频域中移动。可替选地，如果不必提高过滤作用，则扼流圈电感可被降低。在这种情况下，可节省壳体中的结构空间。
[0014]根据本发明的另一方面，电设备包括所说明的根据上述权利要求之一所述的设备和负载。
[0015]在所说明的电设备的一种扩展方案中，负载是电动机。
[0016]在所说明的电设备的一种特别的扩展方案中，电动机包括与电线路连接的电刷，所述电刷被设置用于为转子供给电能。
[0017]在这样的电动机中，所说明的设备可特别有利地被使用，因为通过经由电刷将电能换向传递到转子一般形成高开关瞬态，所述高开关瞬态现在可以利用占场地较少的过滤电路来衰减，使得在壳体中为电动机的转子或者电刷支承部提供更多场地。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]随后依据所附的附图更为详细地阐明了本发明的优选实施形式。在此:
图1示出了过滤电路的框图；
图2示出了电动机的示意图；以及
图3示出了具有针对图1和图2中的过滤电路和电动机的测量结果的曲线图。
[0019]在附图中，相同的技术要素配备有相同的附图标记，并且仅被描述一次。
【具体实施方式】
[0020]参照图1。其中示出了用于过滤来自或者到构造为直流电机6的电动机的干扰性瞬态4的过滤电路2，所述过滤电路2被容纳在接地壳体3中。以下，本实施例要依据由直流电机6发出的干扰性瞬态4来阐述。
[0021]如果电机6由对称的能量供电网馈电，则在电路技术上有利的是，将干扰性瞬态4线性地分解成共模干扰8和差模干扰(Gegentaktstoerung) 10。由于共模干扰8和差模干扰10彼此线性无关，所以可以利用两个不同的电路(针对共模电流8的电路和针对差模电流10的电路)来单独过滤所有尽可能的干扰性瞬态4。
[0022]共模干扰8是来自直流电机6的如下干扰性瞬态4:所述干扰性瞬态4以相同的相位附在过滤电路2的输入的两个极12、14上。由于共模干扰8从地16来看总是具有相同的电势，所以所述共模干扰8可仅通过地16流出，所述地16在本实施方案中被设置在壳体3上。与此相反，差模干扰10是来自电机的如下瞬态4:所述瞬态反相地附在过滤电路2的输入的两个极12、14上。这些干扰因而从地16来看在极12、14之间产生电势差并且由此产生电压，因此差模干扰通过这两个极12、14流出。
[0023]为了过滤共模干扰8，过滤电路2具有第一共模电容18和与其对称的第二共模电容20。电容18、20中的每个都分别使过滤电路2的源于输入极12、14的支路与针对共模干扰8的地16短路。“对称”在下文应被理解为:两个共模电容18、20距接地壳体3基本上具有相同的线路距离。“对称”此外还应意指，两个共模电容18、20的值同样大。[0024]为了过滤差模干扰10，过滤电路2具有差模电容22，该差模电容22使在过滤电路2的源于输入极12、13的支路之间的差模干扰短路。
[0025]通过这三个电容18、20、22确保，没有来自直流电机6的干扰性瞬态4到达过滤电路2的输入极12、14。
[0026]为了进一步改善过滤电路2，在过滤电路2的源于输入极12、14的支路中设置第一扼流圈24和与其对称的第二扼流圈26，这些扼流圈使干扰性瞬态4衰减。
[0027]电容18、20、22和扼流圈24、26可被接线在过滤电路2中。
[0028]更确切地说，可以以任何任意形式构造这两个共模电容18、20，也就是可以将这两个共模电容18、20例如构造为陶瓷电容器或者构造为薄膜电容器，在本实施方案中应分别通过壳体3实现共模电容18、20的两个电容器板之一。这在下面要依据图2更详细地描述，图2示出了直流电机6的示意图。
[0029]直流电机6在本实施方案中被实施为电刷换向的直流电机，所述电刷换向的直流电机通过电刷30为转子28供给电能，使得转子28可以以本领域技术人员公知的方式去除相对于其传动装置的横向磁场。在下文出于简要的原因要省去电刷换向的直流电机的技术结构和功能的进一步细节。
[0030]电刷30在本实施方案中通过过滤电路2由输入极12、14馈给电流。以本领域技术人员公知的方式，该电流使转子28转动。在电流从过滤电路2通过电刷30换向到转子28的情况下，以本领域技术人员公知的方式作为瞬态干扰4形成所谓的换向电流尖峰，所述换向电流尖峰通过过滤电路2出于电磁兼容性的原因必须被过滤。
[0031]如已经提及的那样，在本实施方案中，共模电容18、20的电容器板之一要通过接地壳体16来提供。通过共模电容18、20的相对应另一电容器板32在本实施方案中引导过滤电路2的线路，使得电容器板32相对应地被串联在电动机6的电刷30与过滤电路的相对应的输入极12、14之间。
[0032]当过滤电路2的线路单独不足以将足够的位置稳定性赋予其时，电容器板32可被固定在壳体3上。为了进行固定，电容器板32可以例如被粘贴、被旋紧或者被铆接在壳体3上,其中要注意，电容器板32在电学上与壳体3保持分开。在电容器板32与壳体3之间可布置任何任意电介质，用于将电容器板32电分开。这样,本来存在的环境空气或者适当的其他介电材料、如塑料或者不导电的陶瓷可以被选为电介质。
[0033]利用共模电容18、20的前面描述的结构可达到在5pF到IOpF之间的值。电容器板32要在本实施方案中具有分别为13mm的宽度34和长度36。对于电容器板32距壳体3的距离38，在本实施方案中已选择0.25mm。由此分别得到6.3pF作为共模电容18、20的值。
[0034]在图3中示出了具有对于图1和图2中的过滤电路2和电动机6的仿真结果的曲线图40。在该曲线图40中，关于以MHz为单位说明的频率42说明了以dB μ V为单位的干扰电压值44。干扰电压值44在此是上面所描述的所测量的瞬态干扰4。
[0035]在曲线图40中示出的曲线中的第一曲线46表示干扰电压值44在过滤电路2中仅连接扼流圈24、26而没有连接额外的共模电容18、20时的变化过程。与此相对，第二曲线48表示干扰电压值44在过滤电路2中连接具有上面描述的为6.3pF的值的共模电容18、20时的变化过程。第三曲线50表示干扰电压值44在过滤电路2中连接具有为IOpF的值的共模电容18、20时的变化过程。
[0036]从图3看出，共模电容直至20MHz的频率对瞬态干扰几乎没有影响。在该界限之上，在图3中绘出了两个对于电磁兼容性有决定性的频带52、54。在约47MHz到87MHz之间的第一频带52以下被称为TVl带52，而在约72MHz到IOlMHz之间的第二频带54以下被称为UKW带54。
[0037]如从图3中看出的那样，将在图2中所示的共模电容导入上述的值为6.3pF的频带52、54导致干扰电压值44减小56直至10dB，而将在图2中所示的共模电容导入上述的值为IOpF的频带52、54导致干扰电压值44减小58直至16dB。
[0038]为了唯一地通过扼流圈24、26实现干扰电压值44的减小，将扼流圈24、26的电感提高直至200%会是必需的。
【权利要求】
1.用于容纳电负载(6)的设备,其包括: -用于容纳电负载(6)的接地壳体(3)， -被容纳在接地壳体(3)中的用于将电负载(6)与电能量源相连的电线路，以及 -朝向接地壳体(3)的壁取向的电容器板(32)，所述电容器板(32)与电线路电连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电线路是用于将电流从电能量源传导至电负载(6)的电引线，并且所述设备此外还包括用于将电流从电负载(6)泄漏回到电能量源的电泄漏装置，所述电泄漏装置与另一电容器板(32 )电连接。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，电容器板(32)和另一电容器板(32)被同样构造。
4.根据前述权利要求之一所述的设备，其包括并联在引线与泄漏装置之间的电容器(22)。
5.根据前述权利要求之一所述的设备，其中，电容器板(32)被串联到电线路中。
6.根据前述权利要求之一所述的设备，其包括扼流圈(24，26)，所述扼流圈(24，26)被串联到电线路中。
7.电设备，其包括: -根据前述权利要求之一所述的设备，以及 -电负载(6)。
8.根据权利要求7所述的电设备，其中，负载(6)是电动机。
9.根据权利要求8所述的电设备，其中，电动机包括与电线路相连的电刷(30)，所述电刷(30 )被设置用于为转子(28 )供给电能。
【文档编号】H02K11/02GK103516142SQ201310261790
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】S.雅瓦勒, M.乔治斯 申请人:罗伯特·博世有限公司