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Kontaktierung von Wicklungsenden bei Motoren mit integriertem Umrichter

IP.com Disclosure Number: IPCOM000033018D
Original Publication Date: 2004-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Dec-25
Document File: 3 page(s) / 261K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Motoren mit fest auf den Motor aufgebautem (integriertem) Umrichter ermoeglichen den drehzahlvariablen und energiesparenden Betrieb von Einzelantrieben. Bei den ueblichen dezentralen, motorintegrierten Antrieben befindet sich der Umrichter auf dem Motor. Die Motor-Wicklungsenden werden mit der Leistungselektronik im Umrichter ueblicherweise wie folgt verbunden (siehe auch Abbildung 1): • Zum Schalten der Wicklungsenden untereinander werden Draehte verwendet. • Zum Verbinden der Wicklungsenden werden UVW-Leitungen (Litzen) verwendet. • UVW-Leitungen werden in den Stiftkontakt gecrimpt. • Stiftkontakte werden in einen Leistungsstecker gesteckt. • Das Gegenstueck des Leistungssteckers ist mit der Platine der Umrichter-Leistungselektronik verbunden. Diese Schnittstellen erlauben eine einfache Reparatur von Umrichter und Motor, sind aber fuer kostenoptimierte Antriebe zu teuer. Ausserdem erfordern sie zusaetzlichen Einbauraum, der bei motorintegrierten Systemen oft stark beschraenkt ist. Beide Punkte verhindern oftmals den Einsatz von dezentraler Antriebstechnik.

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S

Kontaktierung von Wicklungsenden bei Motoren mit integriertem Umrichter

Idee: Hans-Dieter Heining, DE-Erlangen; Rainer Eckert, Bad Neustadt a.d.Saale; Markus Hoesle,

DE-Erlangen

Motoren mit fest auf den Motor aufgebautem (integriertem) Umrichter ermoeglichen den drehzahlvariablen und energiesparenden Betrieb von Einzelantrieben. Bei den ueblichen dezentralen, motorintegrierten Antrieben befindet sich der Umrichter auf dem Motor. Die Motor-Wicklungsenden werden mit der Leistungselektronik im Umrichter ueblicherweise wie folgt verbunden (siehe auch Abbildung 1):

* Zum Schalten der Wicklungsenden untereinander werden Draehte verwendet.
* Zum Verbinden der Wicklungsenden werden UVW-Leitungen (Litzen) verwendet.
* UVW-Leitungen werden in den Stiftkontakt gecrimpt.
* Stiftkontakte werden in einen Leistungsstecker gesteckt.
* Das Gegenstueck des Leistungssteckers ist mit der Platine der Umrichter-Leistungselektronik verbunden.

Diese Schnittstellen erlauben eine einfache Reparatur von Umrichter und Motor, sind aber fuer kostenoptimierte Antriebe zu teuer. Ausserdem erfordern sie zusaetzlichen Einbauraum, der bei motorintegrierten Systemen oft stark beschraenkt ist. Beide Punkte verhindern oftmals den Einsatz von dezentraler Antriebstechnik.

Es wird vorgeschlagen, die Wicklungsenden des Motors direkt mit der Leistungsplatine des Umrichters zu verbinden. Fuer die Verbindung koennen Draehte genutzt werden, die durch einfache Schutzschlaeuche isoliert sind. Die Verbindungsdraehte koennen auf die Platine geloetet oder in Schneidklemmkontakte gesteckt werden. Optional koennen Kontakte, die auf der Platine kontaktiert werden, direkt an die Draehte gecrimpt werden ohne Litze als Zwischenstueck (z.B. Kabelschuh mit Oese). Abbildung 2 zeigt die vorgeschlagene Kontaktierungstechnik.

Die drei Wicklungsenden, die den Sternpunkt bilden, koennen auch auf die Umrichterplatine gefuehrt werden. Damit ist der Sternpunkt auf der Platine zugaenglich und kann z.B. fuer Mess- und Diagnosezwecke ausgewertet werden. Die Wicklungsenden koennen dabei frei verschaltet werden, z.B. Stern-Dreieck-Umschaltung. Wahlweise kann die Verbindung des Sternpunktes auch direkt erfolgen.

Das Verfahren bietet sich vor allem bei Motoren mit wenigen Staenderspulen an, Je weniger Spulen der Motor beinhaltet, desto groesser wird der Vorteil der beschriebenen Kontaktierung.

Das Verfahren kann auch bei motorintegrierten Schuetzen fuer dezentrales Schalten oder bei motorintegrierten Sanftanlaufgeraeten eingesetzt werden.

Die Vorteile der vorgeschlagenen Anordnung sind:

* Es entfallen die oben beschriebenen unterschiedlichen Schnittstellen.
* Reparaturmoeglichkeit ble...