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DE102004037079A1 - Power converter for use in electrical power unit, has power converter housing with cooling fin, and including axial front wall, where converter is provided for axial attachment in electrical machine - Google Patents

Power converter for use in electrical power unit, has power converter housing with cooling fin, and including axial front wall, where converter is provided for axial attachment in electrical machine Download PDF

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DE102004037079A1
DE102004037079A1 DE102004037079A DE102004037079A DE102004037079A1 DE 102004037079 A1 DE102004037079 A1 DE 102004037079A1 DE 102004037079 A DE102004037079 A DE 102004037079A DE 102004037079 A DE102004037079 A DE 102004037079A DE 102004037079 A1 DE102004037079 A1 DE 102004037079A1
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Germany
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power converter
housing
cooling
converter
axial
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Withdrawn
Application number
DE102004037079A
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German (de)
Inventor
Jens Ulrich
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.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Publication date
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Abstract

The converter has a power converter housing (9) with a cooling fin (25), where the converter is provided for axial attachment in an electrical machine (5). The housing includes an axial front wall, which consists of a front cooling fin. The housing is provided with a shell, which comprises of a shell sided cooling fin. The cooling fins are axially arranged, and a separate driven fan is arranged at the housing. An independent claim is also included for an electrical power unit that consists of an electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromrichter bzw. einen elektrischen Antrieb. Ein elektrischer Antrieb weist eine elektrische Maschine und einen Stromrichter auf. Ein elektrischer Antrieb ist beispielsweise aus der DE 196 36 723 A1 bekannt. Mittels eines Lüfters ist sowohl der Stromrichter als auch die elektrische Maschine des elektrischen Antriebs kühlbar. Der Stromrichter ist axial an der elektrischen Maschine positioniert. Zur Kühlung des Stromrichters weist dessen Gehäuse axial angeordnete Kühlrippen auf.The invention relates to a power converter or an electric drive. An electric drive has an electric machine and a power converter. An electric drive is for example from the DE 196 36 723 A1 known. By means of a fan, both the power converter and the electric machine of the electric drive can be cooled. The power converter is axially positioned on the electric machine. For cooling the power converter, the housing has axially arranged cooling ribs.

Gerade für die elektronischen Bauelemente des Stromrichters ist eine effiziente Kühlung von besonderer Bedeutung. Bei guter Kühlung ist beispielsweise die Lebensdauer der elektronischen Bauelemente verlängerbar.Just for the electronic components of the power converter is an efficient cooling really important. With good cooling, for example, the Lifetime of the electronic components extendable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Kühlung bei einem Stromrichter bzw. bei einem elektrischen Antrieb zu verbessern.task The present invention is the cooling in a power converter or to improve in an electric drive.

Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Stromrichter mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. bei einem elektrischen Antrieb mit den Merkmalen nach Anspruch 8. Die Unteransprüche 2 bis 7 bzw. 9 bis 11 offenbaren ebenfalls erfinderische vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweiligen Vorrichtung.The solution the task succeeds in a power converter with the features after Claim 1 or in an electric drive with the features according to claim 8. The dependent claims 2 to 7 and 9 to 11 also disclose inventive advantageous Embodiments of the respective device.

Ein erfindungsgemäßer Stromrichter weist ein Stromrichtergehäuse mit Kühlrippen auf, wobei der Stromrichter zur axialen Anbringung an eine elektrische Maschine vorgesehen ist. Das Stromrichtergehäuse weist zumindest eine axiale Stirnseite auf, wobei zumindest eine axiale Stirnseite stirnseitige Kühlrippen aufweist. Durch die Ausbildung stirnseitiger Kühlrippen ist die Kühlung des Stromrichters verbessert. Die Verbesserung der Kühlung ist insbesondere dann gegeben, wenn an der Wand des Stromrichtergehäuses, welche außen stirnseitige Kühlrippen aufweist, innen an dieser Wand Leistungshalbleiter-Bauelemente derart angebracht sind, dass diese Wärme an die Wand abgeben, welche außen die stirnseitigen Kühlrippen aufweist.One inventive converter has a power converter housing with cooling fins on, wherein the power converter for axial attachment to an electrical Machine is provided. The power converter housing has at least one axial Front side, wherein at least one axial end face end cooling fins having. Due to the formation of frontal cooling fins cooling the Power converter improved. The improvement of the cooling is especially then given when on the wall of the converter housing, which outside the front cooling fins has, inside of this wall power semiconductor devices such are attached that this heat to the wall, which outside the frontal cooling fins having.

In einer Ausgestaltung des Stromrichters ist dieser derart mit einer elektrischen Maschine verbindbar, dass der Stromrichter axial zur elektrischen Maschine angeordnet ist.In an embodiment of the power converter is this one with a connectable electrical machine that the power converter axially to electrical machine is arranged.

Bei einer axialen Anordnung verläuft die Achse der elektrischen Maschine durch den Umrichter. Die Achse ist dabei eine geometrische Bezeichnung und kein mechanisches Mittel. Die Seite des Stromrichters, welche der elektrischen Maschine zugewandt ist, ist eine Stirnseite des Stromrichters. Die stirnseitigen Kühlrippen sind vorteilhaft in einem Bereich zwischen dem Stromrichter und der elektrischen Maschine.at an axial arrangement runs the axis of the electrical machine through the inverter. The axis is a geometric name and not a mechanical means. The side of the power converter, which faces the electric machine is, is a front side of the power converter. The front cooling fins are beneficial in an area between the power converter and the electric machine.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die stirnseitigen Kühlrippen radial ausgerichtet. Bei einer radialen Ausrichtung verlaufen die Kühlrippen z.B. sternförmig, wobei sich im Zentrum des Sterns in etwa die Achse einer elektrischen Maschine befindet. Durch die radiale Ausrichtung gelingt es vorteilhafterweise einen Kühlluftstrom derart zu leiten, dass dieser beispielsweise von außen nach innen in Achsrichtung verläuft, so dass von da aus wiederum der Kühlluftstrom symmetrisch zur Kühlung der elektrischen Maschine herangezogen werden kann.In an advantageous embodiment, the frontal cooling fins radially aligned. In a radial alignment extend the cooling fins e.g. star-shaped, where in the center of the star in about the axis of an electric Machine is located. The radial alignment succeeds advantageously a cooling air flow to guide such that this example, from the outside inside runs in the axial direction, so that from there again the cooling air flow symmetrical to cooling the electrical machine can be used.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stromrichter eine Luftleiteinrichtung auf, wobei mittels der Luftleiteinrichtung Kühlluft in eine bestimmte Richtung führbar ist. Die Luftleiteinrichtung liegt entweder an den stirnseitigen Kühlrippen an oder ist von diesen beabstandet. Durch das Anliegen der Luftleiteinrichtung an den stirnseitigen Kühlrippen bzw. auch durch eine beabstandete Anbringung der Luftleiteinrichtung sind stirnseitige Kühlkanäle ausgebildet.In a further advantageous embodiment, the power converter a louver, wherein by means of the louver cooling air feasible in a certain direction is. The louver is located either on the front side On cooling fins or is spaced therefrom. By concerns of the louver on the frontal cooling fins or by a spaced attachment of the louver are frontal cooling channels formed.

Diese stirnseitigen Kühlkanäle dienen zur verbesserten Führung eines mit einem Lüfter herstellbaren Kühlluftstromes. Der Lüfter ist beispielsweise ein Eigenlüfter, der mittels einer Welle der elektrischen Maschine antreibbar ist oder ein Fernlüfter, welcher einen Eigenantrieb aufweist.These serve the front side cooling channels for improved leadership one with a fan producible cooling air flow. The fan is a self-ventilator, for example, which is drivable by means of a shaft of the electric machine or a remote fan, which has a self-propelled.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Stromrichtergehäuse eine Mantelfläche auf, wobei die Mantelfläche z.B. mantelseitige Kühlrippen aufweist. Die mantelseitigen Kühlrippen befinden sich beispielsweise auf der Außenseite des Stromrichtergehäuses. Vorteilhafterweise sind diese mantelseitigen Kühlrippen axial ausgerichtet, so dass diese einen Kühlluftstrom zunächst in axialer Richtung leiten. Der Kühlluftstrom ist nach der axialen Ausbreitung beispielsweise dann in eine radiale Richtung mittels einer Luftleiteinrichtung leitbar. Die radiale Richtung wird insbesondere durch die stirnseitigen Kühlrippen vorgegeben.In In a further advantageous embodiment, the power converter housing has a Lateral surface on, the lateral surface e.g. shell-side cooling fins having. The shell-side cooling ribs are located, for example, on the outside of the converter housing. advantageously, are these shell-side cooling fins axially aligned, so that this first a cooling air flow in to guide in the axial direction. The cooling air flow is after the axial propagation, for example, then in a radial direction by means of an air guide conductive. The radial direction is specified in particular by the frontal cooling fins.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Stromrichter mantelseitige Kühlkanäle auf. Diese mantelseitigen Kühlkanäle sind mittels der mantelseitigen Kühlrippen und einer daran anschließenden Abdeckung ausgebildet. Hierdurch ist der Luftstrom in vorteilhafter Weise genauer leitbar, weil dadurch die Kühlwirkung verbessert ist.In a further advantageous embodiment, the power converter shell-side cooling channels. These shell side cooling channels are by means of the shell-side cooling fins and an adjoining one Cover formed. As a result, the air flow is more advantageous Way more conductive, because thereby the cooling effect is improved.

In einer weiteren Ausführung des Stromrichters weist das Stromrichtergehäuse einen axialen Durchbruch auf. Der axiale Durchbruch ist zur Durchleitung eines Kühlluftstromes nutzbar. Das Stromrichtergehäuse, welches den axialen Durchbruch ausbildet, ist innerhalb des Durchbruchs vorteilhafterweise mit Kühlrippen versehen. Zur Verminderung des Strömungswiderstandes für die Kühlluft sind die Kühlrippen axial ausgerichtet. Nach Durchtritt der Kühlluft durch den Durchbruch ist die Kühlluft mittels einer Luftleiteinrichtung vorteilhafterweise radial ablenkbar, so dass diese auch zumindest eine Stirnseite des Stromrichtergehäuses überstreicht. Die Stirnseite des Stromrichtergehäuses weist dabei vorteilhafterweise stirnseitige Kühlrippen der bereits beschriebenen Ausführungsform auf.In a further embodiment of the power converter, the power converter housing has an axial opening. The axial opening can be used to pass a cooling air flow. The power converter housing, which forms the axial opening, is advantageously provided with cooling ribs within the opening. To reduce the flow resistance for the cooling air are the Cooling ribs aligned axially. After passage of the cooling air through the opening, the cooling air is advantageously radially deflectable by means of an air guiding device, so that it also sweeps over at least one end face of the converter housing. The front side of the power converter housing advantageously has end-side cooling ribs of the embodiment already described.

Zur weiteren Verbesserung der Kühlwirkung weist der Stromrichter sowohl einen axialen Durchbruch als auch mantelseitige Kühlrippen auf. Zusätzlich ist das Stromrichtergehäuse an zumindest einer axialen Stirnseite mit stirnseitigen Kühlrippen versehen.to further improvement of the cooling effect the converter both an axial breakthrough and shell side cooling fins on. additionally is the power converter housing on at least one axial end face with frontal cooling fins Mistake.

Vorteilhafterweise ist zur verbesserten Kühlung des Stromrichters ein Fremdlüfter an dem Stromrichtergehäuse angebracht.advantageously, is for improved cooling of the power converter a forced cooling fan on the power converter housing appropriate.

Die Lösung der Aufgabe gelingt weiterhin bei einem elektrischen Antrieb, welcher eine elektrische Maschine aufweist, wobei die elektrische Maschine einen Stator, einen Rotor und ein Maschinengehäuse aufweist. Der elektrische Antrieb weist einen axial positionierten Stromrichter auf, welcher wie oben bereits beschrieben, ausbildbar ist. Der axial positionierte Stromrichter weist insbesondere ein Stromrichtergehäuse mit Kühlrippen auf, wobei das Stromrichtergehäuse zumindest eine axiale Stirnseite aufweist, welcher stirnseitige Kühlrippen aufweist.The solution the task continues to succeed in an electric drive, which an electric machine, wherein the electric machine has a Stator, a rotor and a machine housing. The electric Drive has an axially positioned power converter, which as already described above, can be formed. The axially positioned Converter has in particular a converter housing cooling fins on, the power converter housing has at least one axial end face, which end face cooling fins having.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der elektrische Antrieb ein Maschinengehäuse mit axial verlaufenden Kühlrippen auf, wobei ein Lüfter zur Kühlung der elektrischen Maschine vorgesehen ist. Der Lüfter ist beispielsweise ein Fremd- oder ein Eigenlüfter. Somit ist mit Hilfe nur eines Lüfters sowohl der Stromrichter als auch die elektrische Maschine mit Kühlluft kühlbar.In an advantageous embodiment, the electric drive a machine housing with axially extending cooling fins on, being a fan for cooling the electric machine is provided. For example, the fan is on External or a self-ventilator. Thus, with the help of only one fan Both the power converter and the electric machine can be cooled with cooling air.

In einer weiteren Ausgestaltung des elektrischen Antriebs weist die elektrische Maschine eine Bremse auf, wobei die Bremse zwischen dem Stromrichter und dem Rotor positioniert ist. Die Bremse ist beispielsweise eine Betriebsbremse oder eine Feststellbremse. Da eine Feststellbremse weniger häufig auszutauschen ist wie beispielsweise ein Stromrichter, ist die Position der Bremse zwischen dem Rotor und dem Stromrichter deswegen vorteilhaft, da beim Austausch des Stromrichters die Bremse nicht abzumontieren ist.In a further embodiment of the electric drive, the electric machine on a brake, with the brake between the power converter and the rotor is positioned. The brake is for example a service brake or a parking brake. As a parking brake exchange less frequently is such as a power converter, the position of the brake between the rotor and the power converter therefore advantageous since when replacing the converter, do not dismantle the brake is.

In einer weiteren Ausgestaltung des elektrischen Antriebs ist das Stromrichtergehäuse mit dem Maschinengehäuse vorteilhaft in einer Baueinheit ausgebildet. Die Baueinheit ist derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil des Maschinengehäuses auch als ein Teil des Stromrichtergehäuses dient und somit einteilig ausgeführt ist. In einer weiteren Ausgestaltung des elektrischen Antriebs sind das Maschinengehäuse und das Stromrichtergehäuse aneinander aufmontiert.In a further embodiment of the electric drive is the power converter housing with the machine housing advantageously formed in a structural unit. The unit is designed such that at least a part of the machine housing also as a part of the converter housing serves and thus executed in one piece is. In a further embodiment of the electric drive the machine housing and the power converter housing mounted on each other.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der verbesserten Kühlung. Der Umrichter befindet sich axial im Luftstrom des Motors, insbesondere hinter dem Lüfter und sonstigen Motoranbauten, wie Bremse, Fremdlüfter, Impulsgeber.One Advantage of the invention lies in the improved cooling. Of the Inverter is located axially in the air flow of the engine, in particular behind the fan and other motor attachments, such as brake, external fan, pulse generator.

Der Umrichter ist beispielsweise in einem massiven Gehäuse aus Aludruckguß untergebracht. Auf der dem Motor zugewandten Seite und an den Seitenflächen weist der Stromrichter vorteilhafterweise Rippen zur Verlustwärmeabfuhr auf. Die zu öffnenden, dem Motor abgewandte Seite des Stromrichters wird beispielsweise durch einen Deckel abgeschlossen. Der Deckel kann entsprechende Schnittstellen zur Energieversorgung (Stecker, Verschraubung, ...) aufnehmen.Of the Converter is for example in a massive case Aludruckguß housed. On the side facing the engine and the side surfaces facing the power converter advantageously ribs for loss heat dissipation on. The opening, the engine remote side of the converter is, for example completed by a lid. The lid can have appropriate interfaces for power supply (plug, screw connection, ...) record.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Anschluss-Schnittstelle beispielsweise in einem zusätzlichen Anschlussraum oberhalb des Umrichtergehäuses anbringbar. Vorteilhafterweise ist das Umrichtergehäuse mit einer Lüfterhaube oder ähnlichen Bauteilen zur Luftführung verbunden. Der Lüfter (Eigenlüfter oder Fremdlüfter) erzeugt einen Luftstrom in der Weise, dass die Kühlluft axial angesaugt wird und über die Seitenkühlrippen hinwegströmt und daran anschließend die radialen stirnseitigen Kühlrippen überströmt. Die Seitenkühlrippen sind die mantelseitigen Kühlrippen. Hinter dem Lüfter strömt die Luft weiter über die Motoranbauten zum Motor und über dessen Kühlrippen. Der Lüfter kann ein Eigenlüfter, also ein von der elektrischen Maschine betriebenen Lüfter oder auch ein Fremdlüfter sein.In a further embodiment is a connection interface for example in an additional Connection space above the inverter housing attachable. advantageously, is the inverter housing with a fan cover or similar components to the air duct connected. The fan (Integrated fan or external fan) generates an air flow in such a way that the cooling air is sucked in axially and over the Side fins flows away and afterwards the radial end-side cooling fins flows over. The Side fins are the shell-side cooling fins. Behind the fan flows the air continues over the engine attachments to the engine and over its cooling fins. The fan can a self-ventilator, So a powered by the electric machine fan or also a forced cooling fan be.

Die Anschlussleitungen vom Stromrichter zum Motor werden beispielsweise über geschirmte Leitungen oder durch Leitungen in einem Metallrohr für elektrische Maschine geführt und diese dort angeschlossen. Dabei kann durch herkömmliche Anschlusstechnik oder durch eine Steckerschnittstelle an der elektrischen Maschine, die beispielsweise ein elektrischer Motor ist, der Anschluss hergestellt werden. Im Falle einer Streckerlösung ergibt sich eine komplett steckbare Umrichtereinheit, die problemlos an der elektrischen Maschine austauschbar ist, da nur die Lüfterhaubenbefestigung einer Einheit aus Stromrichter und Lüfterhaube zu montieren bzw. zu demontieren ist. Ein wesentlicher Vorteil der vorgestellten Integration ist die optimale Kühlung des gesamten Stromrichtergehäuses durch optimale Luftführung, axiale Ansaugung und nahezu komplette Luftkühlung des Stromrichtergehäuses. Der Stromrichter ist beispielsweise ein Umrichter. Eine Notwendigkeit des Vergießens von Bauelementen kann somit u.U. entfallen, so dass dies zur Kostenoptimierung beiträgt.The Connection cables from the converter to the motor are, for example, via shielded cables or passed through pipes in a metal pipe for electric machine and these connected there. It can by conventional connection technology or through a connector interface on the electrical machine, which for example, an electric motor, the connection made become. In the case of a Strecker solution This results in a completely pluggable converter unit that connects easily the electric machine is interchangeable, since only the fan cover attachment a unit of power converter and fan cover to mount or is to dismantle. A significant advantage of the presented integration is the optimal cooling of the entire converter housing through optimal air flow, axial suction and almost complete air cooling of the converter housing. Of the Power converter is for example an inverter. A necessity of potting of components can thus u.U. eliminated, allowing for cost optimization contributes.

Ein weiterer Vorteil ist die örtliche thermische Entkopplung des Stromrichters von der elektrischen Maschine. Durch Wahl des Lüfters sind Eigen- und Fremdbelüfter der Varianten möglich. Der Nachteil der Verlustwärmeabfuhr bei niedrigen Drehzahlen kann somit durch einen Fremdlüfter gelöst werden.One Another advantage is the local thermal decoupling of the converter from the electrical machine. By selecting the fan are natural and Fremdbelüfter the variants possible. The disadvantage of the loss heat dissipation At low speeds can thus be solved by a forced cooling fan.

Der Stromrichter ist modular anbaubar. Bei Bedarf ist dadurch eine Adaption (z.B. Lüfterhaubenadaption) auch an unterschiedlichen Achshöhen möglich. Die Konstruktion der elektrischen Maschine inklusive Anbauten (Bremse, Impulsgeber, ...) wird vom Anbau des Stromrichters nicht beeinflusst, wodurch auch auf vorhandene Komponenten bzw. Motoren (Asynchronmotor, Synchronmotor, Reluktanzmotor, usw.) an/aufgebaut werden kann.Of the Power converter is modular mountable. If necessary, this is an adaptation (e.g., fan cover adaptation) also possible at different shaft heights. The Construction of the electric machine including attachments (brake, Pulse generator, ...) is not affected by the attachment of the converter, whereby also existing components or motors (asynchronous motor, synchronous motor, Reluctance motor, etc.) can be built on /.

Weiterhin ist das Stromrichtergehäuse beispielsweise rechteckförmig aufgebaut, welches eine optimale Bauteileverteilung auf den Leiterplatten gegenüber einen runden Leiterplattenform ermöglicht. Durch axiale Schichtung der Leiterplatten ist eine hohle Modularität und leichte Montage möglich, die auch eine kostengünstige Lösung darstellt.Farther is the power converter housing for example, rectangular built, which is an optimal distribution of components on the circuit boards across from allows a round PCB shape. By axial stratification The PCB is a hollow modularity and easy assembly possible, too a cost-effective solution represents.

Eine gute Tauschbarkeit des Stromrichters ist auch durch modularen Anbau am Ende der elektrischen Maschine möglich, da dieser einfach mit einer Haube tauschbar ist. Die Haube entspricht dabei einer Abdeckung.A Good interchangeability of the converter is also due to modular attachment at the end of the electric machine possible, as this easy with a hood is exchangeable. The hood corresponds to a cover.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Dabei zeigtexemplary embodiments The invention is illustrated in the following figures. there shows

1 den Querschnitt eines elektrischen Antriebs mit einem Eigenlüfter, 1 the cross section of an electric drive with a self-ventilator,

2 einen Querschnitt gemäß 1 mit einer zusätzlichen Luftleiteinrichtung, 2 a cross section according to 1 with an additional air guiding device,

3 den Querschnitt eines elektrischen Antriebs mit einem Fremdlüfter, 3 the cross section of an electric drive with a forced cooling fan,

4 den Querschnitt gemäß 3 mit einer zusätzlichen Luftleiteinrichtung, 4 the cross-section according to 3 with an additional air guiding device,

5 eine perspektivische Schnittdarstellung eines elektrischen Antriebs mit einem Eigenlüfter, 5 a perspective sectional view of an electric drive with a self-ventilator,

6 eine perspektivische Schnittdarstellung eines elektrischen Antriebs mit einem Fremdlüfter und eine Bremse, 6 a perspective sectional view of an electric drive with a forced cooling fan and a brake,

7 die perspektivische Schnittdarstellung eines elektrischen Antriebs mit Eigenlüfter und eine Luftleiteinrichtung und 7 the perspective sectional view of an electric drive with self-ventilator and a louver and

8 den Querschnitt eines elektrischen Antriebs mit einem Durchbruch im Stromrichtergehäuse. 8th the cross section of an electric drive with a breakthrough in the converter housing.

Die Darstellung gemäß 1 zeigt einen elektrischen Antrieb 3. Der elektrische Antrieb 3 weist einen Stromrichter 1 und eine elektrische Maschine 5 auf. Die elektrische Maschine 5 weist einen Rotor 17, einen Stator 13, Wicklungsköpfe 15 und eine Welle 19 auf. Der Anschluss der elektrischen Maschine 5 erfolgt über einen Klemmkasten 41. Die elektrische Maschine 5 weist weiterhin ein Maschinengehäuse 7 auf. Das Maschinengehäuse 7 weist seinerseits Kühlrippen 12 auf der Oberfläche des Maschinengehäuses 7 auf. Die elektrische Maschine ist mittels eines Eigenlüfters 36 kühlbar. Der Eigenlüfter 36 und die Welle 19 weisen eine gemeinsame Achse 18 auf.The representation according to 1 shows an electric drive 3 , The electric drive 3 has a power converter 1 and an electric machine 5 on. The electric machine 5 has a rotor 17 , a stator 13 , Winding heads 15 and a wave 19 on. The connection of the electric machine 5 via a terminal box 41 , The electric machine 5 also has a machine housing 7 on. The machine housing 7 has in turn cooling fins 12 on the surface of the machine housing 7 on. The electric machine is by means of a self-ventilator 36 cooled. The self-ventilator 36 and the wave 19 have a common axis 18 on.

Zur elektrischen Maschine 5 axial angeordnet ist der Stromrichter 1. Der Stromrichter 1 weist ein Stromrichtergehäuse 9 auf. Das Stromrichtergehäuse 9 weist eine Abdeckung 33 auf. Mit Hilfe dieser Abdeckung 33 ist der Stromrichter 1 an dem Maschinengehäuse 7 befestigt. Die Befestigung erfolgt beispielsweise mittels eines Befestigungsmittels 8, welches beispielsweise eine Schraubverbindung ist. Der Stromrichter 1 weist als ein Teil des Stromrichtergehäuses 9 Kühlrippen 11, 25 auf. Die Kühlrippen 11, 25 sind als mantelseitige Kühlrippen 11 bzw. als stirnseitige Kühlrippen 25 ausgebildet. Die stirnseitigen Kühlrippen 25 sind einer axialen Stirnseite 21 zuordenbar. Die radiale Ausrichtung der stirnseitigen Kühlrippen 25 ist mittels eines Pfeils 27 kenntlich gemacht. Das Stromrichtergehäuse 9 weist neben einer axialen Stirnseite 21 auch eine axiale Stirnseite 23 auf. Die axiale Stirnseite 23 ist als Deckel des Stromrichters 1 ausgeführt. Der Deckel 23 verschließt einen Einbauraum 55. Im Einbauraum 55 sind elektrische bzw. elektronische Bauelemente und Schaltungen des Stromrichters 1 einbaubar.To the electric machine 5 arranged axially is the power converter 1 , The power converter 1 has a power converter housing 9 on. The converter housing 9 has a cover 33 on. With the help of this cover 33 is the power converter 1 on the machine housing 7 attached. The attachment takes place for example by means of a fastening means 8th which is for example a screw connection. The power converter 1 points as a part of the converter housing 9 cooling fins 11 . 25 on. The cooling fins 11 . 25 are as shell-side cooling fins 11 or as frontal cooling fins 25 educated. The front cooling fins 25 are an axial end face 21 assignable. The radial alignment of the frontal cooling fins 25 is by means of an arrow 27 indicated. The converter housing 9 points next to an axial end face 21 also an axial end face 23 on. The axial end face 23 is as a cover of the power converter 1 executed. The lid 23 closes an installation space 55 , In the installation space 55 are electrical or electronic components and circuits of the power converter 1 mountable.

Die Darstellung gemäß 2 zeigt eine Darstellung gemäß 1, unterscheidet sich von dieser jedoch durch eine Luftleiteinrichtung 43. Die Luftleiteinrichtung 43 schließt axial stirnseitig an die Kühlkanäle 11, 25 an. Durch diese anschließende Anbringung der Luftleiteinrichtung 43 auf den Kühlrippen 11, 25 bilden sich Kühlkanäle aus. Die Kühlkanäle bilden sich auch durch die Abdeckung 33 auf den Kühlrippen 11 aus. Diese Kühlkanäle sind axial ausgerichtet. Die Kühlkanäle, die sich durch die Luftleiteinrichtung 43 und die axialen Kühlrippen 25 ausbilden, sind radial ausgerichtet.The representation according to 2 shows a representation according to 1 , differs from this, however, by a louver 43 , The louver 43 closes axially on the front side of the cooling channels 11 . 25 at. By this subsequent attachment of the louver 43 on the cooling fins 11 . 25 Cooling channels are formed. The cooling channels are also formed by the cover 33 on the cooling fins 11 out. These cooling channels are aligned axially. The cooling ducts extending through the louver 43 and the axial cooling fins 25 form, are radially aligned.

Die Darstellung gemäß 3 zeigt einen elektrischen Antrieb 3, welcher im Gegensatz zu den elektrischen Antrieben gemäß 1 und 2 zusätzlich eine Bremse 35 und anstelle des Eigenlüfters einen Fremdlüfter 37 aufweist.The representation according to 3 shows an electric drive 3 , which in contrast to the electric drives according to 1 and 2 in addition a brake 35 and a forced cooling fan instead of the self-ventilator 37 having.

Die Darstellung gemäß 4 zeigt einen elektrischen Antrieb gemäß 3, wobei gemäß 4 eine Luftleiteinrichtung 45 ausgebildet ist. Die Luftleiteinrichtung 45 ist von den Kühlrippen 11, 25 beabstandet. Durch die vorteilhafterweise geringfügige Beabstandung ist es erreichbar, dass Kühlluft aus einem axial ausgerichteten Kühlkanal sowohl durch die stirnseitigen Kühlrippen 25 geleitet wird, um dort Wärme aufzunehmen, als auch außerhalb davon, so dass sich eine Art Bypass bildet. Der Bypass ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Strömungswiderstand reduziert werden soll.The representation according to 4 shows one electric drive according to 3 , wherein according to 4 a louver 45 is trained. The louver 45 is from the cooling fins 11 . 25 spaced. Due to the advantageously small spacing, it is achievable that cooling air from an axially oriented cooling channel both through the frontal cooling fins 25 is passed to receive heat there, as well as outside of it, so that forms a kind of bypass. The bypass is particularly advantageous if the flow resistance is to be reduced.

Die Darstellung gemäß 5 zeigt perspektivisch einen Schnitt durch einen elektrischen Antrieb 3. Wie auch in den folgenden 6 und 7, sind für Teile, welche den in den 1 bis 4 beschriebenen Teilen gleichartig sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Durch die dreidimensionale Darstellung gelingt es insbesondere, die Ausbildung der Kühlkanäle besser darzustellen.The representation according to 5 shows in perspective a section through an electric drive 3 , As in the following 6 and 7 , are for parts, which in the 1 to 4 parts are similar, the same reference numerals used. The three-dimensional representation makes it possible in particular to better represent the design of the cooling channels.

Die Darstellung gemäß 8 zeigt einen elektrischen Antrieb 3, welcher einen Stromrichter 1 aufweist, wobei der Stromrichter 1 einen Durchbruch 53 aufweist. Der Durchbruch 53 dient zum Durchlass von Kühlluft. Die Kühlluft ist im vorliegenden Beispiel durch einen Fremdlüfter 37 erzeugbar. Einen anderen nicht dargestellten Ausführungsformen ist die Kühlluft beispielsweise auch mittels eines Eigenlüfters erzeug bar. Der Vorteil der Vorrichtung gemäß 8 ist es, dass der Stromrichter 1 auf beiden Stirnseiten stirnseitige Kühlrippen 25, 26 aufweist. Hierdurch ist eine verbesserte Kühlung erreichbar. Um auf der Stirnseite des Stromrichters, welche der elektrischen Maschine 5 zugewandt ist, die Kühlwirkung zu verbessern, ist eine Luftleiteinrichtung 44 vorgesehen mit deren Hilfe die Kühlluft derart leitbar ist, dass diese über die stirnseitigen Kühlrippen 25 auf der Stirnseite des Stromrichters, welche der elektrischen Maschine zugewandt ist, hinwegströmt.The representation according to 8th shows an electric drive 3 , which is a power converter 1 having, wherein the power converter 1 a breakthrough 53 having. The breakthrough 53 serves for the passage of cooling air. The cooling air is in the present example by a forced cooling fan 37 produced. Another embodiment, not shown, the cooling air, for example, by means of a self-ventilator bar. The advantage of the device according to 8th is it that the power converter 1 front-side cooling ribs on both end faces 25 . 26 having. As a result, an improved cooling can be achieved. To on the front side of the power converter, which is the electric machine 5 is facing, to improve the cooling effect, is a louver 44 provided with the aid of which the cooling air can be conducted in such a way that it passes over the frontal cooling fins 25 on the front side of the power converter, which faces the electric machine flows away.

Claims (11)

Stromrichter (1), welcher ein Stromrichtergehäuse (9) mit Kühlrippen (11) aufweist, wobei der Stromrichter (1) zur axialen Anbringung an einer elektrischen Maschine (5) vorgesehen ist und das Stromrichtergehäuse (9) eine axiale Stirnseite (21, 23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Stirnseite (21) stirnseitige Kühlrippen (25) aufweist.Power converter ( 1 ), which a converter housing ( 9 ) with cooling fins ( 11 ), wherein the power converter ( 1 ) for axial attachment to an electric machine ( 5 ) is provided and the power converter housing ( 9 ) an axial end face ( 21 . 23 ), characterized in that the axial end face ( 21 ) front cooling fins ( 25 ) having. Stromrichter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Kühlrippen (25) radial (27) ausgerichtet sind.Power converter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the front-side cooling ribs ( 25 ) radially ( 27 ) are aligned. Stromrichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Luftleiteinrichtung (42, 43, 45), welche an den stirnseitigen Kühlrippen (25) anliegt und/oder von diesen beabstandet ist, stirnseitige Kühlkanäle (49) ausgebildet sind.Power converter ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that by means of a louver ( 42 . 43 . 45 ), which at the front-side cooling fins ( 25 ) and / or is spaced therefrom, end-side cooling channels ( 49 ) are formed. Stromrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtergehäuse (9) eine Mantelfläche (29) aufweist, wobei die Mantelfläche (29) mantelseitige Kühlrippen (31) aufweist.Power converter ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the power converter housing ( 9 ) a lateral surface ( 29 ), wherein the lateral surface ( 29 ) shell-side cooling ribs ( 31 ) having. Stromrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der mantelseitigen Kühlrippen (31) und einer Abdeckung (33) mantelseitige Kühlkanäle (39) ausgebildet sind.Power converter ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that by means of the shell-side cooling ribs ( 31 ) and a cover ( 33 ) shell-side cooling channels ( 39 ) are formed. Stromrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtergehäuse (9) einen axialen Durchbruch (53) aufweist.Power converter ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the power converter housing ( 9 ) an axial breakthrough ( 53 ) having. Stromrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fremdlüfter (37) an dem Stromrichtergehäuse (9) angebracht ist.Power converter ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a forced cooling fan ( 37 ) on the power converter housing ( 9 ) is attached. Elektrischer Antrieb (3), welcher eine elektrische Maschine (5) aufweist, wobei die elektrische Maschine (5) einen Stator (13), einen Rotor (17) und ein Maschinengehäuse (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (3) einen axial positionierten Stromrichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.Electric drive ( 3 ), which is an electric machine ( 5 ), wherein the electric machine ( 5 ) a stator ( 13 ), a rotor ( 17 ) and a machine housing ( 7 ), characterized in that the electric drive ( 3 ) an axially positioned power converter ( 1 ) according to one of claims 1 to 8. Elektrischer Antrieb (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (7) axial verlaufende Kühlrippen (13) aufweist, wobei ein Lüfter (36, 37) zur Kühlung der elektrischen Maschine (5) vorgesehen ist.Electric drive ( 3 ) according to claim 8, characterized in that the machine housing ( 7 ) axially extending cooling fins ( 13 ), wherein a fan ( 36 . 37 ) for cooling the electric machine ( 5 ) is provided. Elektrischer Antrieb (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (5) eine Bremse (35) aufweist, wobei die Bremse zwischen Stromrichter (1) und Rotor (17) positioniert ist.Electric drive ( 3 ) according to one of claims 8 to 9, characterized in that the electric machine ( 5 ) a brake ( 35 ), wherein the brake between power converter ( 1 ) and rotor ( 17 ) is positioned. Elektrischer Antrieb (3) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromrichtergehäuse (9) mit dem Maschinengehäuse (7) eine Baueinheit bildet.Electric drive ( 3 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the power converter housing ( 9 ) with the machine housing ( 7 ) forms a structural unit.
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