具有冷却的两部分电子模块的泵马达的制作方法

文档序号:33779623发布日期:2023-04-19 00:14阅读:55来源:国知局
具有冷却的两部分电子模块的泵马达的制作方法

本公开大体上涉及泵马达,即,通常用于驱动任何类型的泵的泵马达,特别是速度受控的多级或单级离心泵。优选地,泵马达是包括泵的泵组件的一部分。本公开特别适用于具有超过0.7kw的功率的泵马达。


背景技术:

1、通常,泵马达包括容纳定子的定子壳体,该定子环抱安装在转子轴上的转子。转子轴沿着转子轴线延伸并从定子壳体的驱动端突出以驱动泵的叶轮。例如从wo2013/135465a1已知,将冷却风扇布置在定子壳体的非驱动端处,使得冷却空气沿着定子壳体的轴向延伸的横向冷却肋(rib)流动。冷却风扇通常由转子轴驱动,该转子轴从定子壳体的非驱动端突出。

2、在wo2013/135465a1中,电子器件壳体安装到定子壳体的周缘。电子器件壳体容纳用于控制马达操作的控制电子器件,即,控制电子器件包括用于控制马达速度的变频器。在马达操作期间,控制电子器件会产生热量,必须将该热量疏散掉,以避免电子器件的损坏和故障。wo2013/135465a1建议电子器件壳体突出超过定子壳体的非驱动端以接收冷却风扇的部分径向流,从而冷却电子器件壳体内的控制电子器件。

3、然而,wo2013/135465a1的解决方案具有的缺点在于,相比于定子壳体,电子器件壳体相对较大。先前减小电子器件壳体的尺寸的尝试遇到了由控制电子器件充分散热的要求所设置的限制。

4、因此,本公开的问题在于提供一种更紧凑的泵马达,该泵马达具有对控制电子器件的充分冷却。


技术实现思路

1、根据本公开的第一方面,提供了一种泵马达,其中,该泵马达包括:

2、-转子,该转子被安装到沿着转子轴线延伸的驱动轴,其中,该转子被定子周向环抱,

3、-定子壳体,该定子壳体包围定子,其中,该定子壳体包括第一轴向端和第二轴向端,

4、-用于为马达操作供电并控制马达操作的电子器件,其中,该电子器件的第一部布置在第一pcb上,该电子器件的第二部布置在第二pcb上,以及

5、-第一电子器件壳体,该第一电子器件壳体容纳第一pcb,其中,该第一电子器件壳体布置在定子壳体的周缘处。

6、此外,泵马达包括容纳第二pcb的第二电子器件壳体,其中,该第二电子器件壳体布置在定子壳体的第二轴向端处,其中,该第二电子器件壳体至少部分地环绕驱动轴。

7、术语“环绕”或“环绕着”在本文中表示驱动轴至少部分地被第二电子器件壳体的外表面围住。换言之,驱动轴突出通过第二电子器件壳体而不突出到第二电子器件壳体的内部体积中。

8、可选地,电子器件的第一部可以包括功率电子器件,电子器件的第二部可以包括线路滤波器。优选地,电子器件包括用于控制马达速度的变频器。功率电子器件可以包括变频器的逆变器电路,该逆变器电路在马达操作期间产生大量热量。产生较少热量的组件(例如,变频器的整流器电路或dc链路)优选地布置在第一pcb上。然而,整流器电路和/或dc链路可以替代地布置在第二电子器件壳体中的第二pcb上。连接到整流器电路的输入侧的线路滤波器优选地布置在第二电子器件壳体中的第二pcb上,因为第二pcb的相当庞大的组件允许第一电子器件壳体的较小设计。此外,线路滤波器的组件也产生大量热量,必须将该热量疏散掉以避免对电子器件的任何损坏。

9、可选地,驱动轴可以从定子壳体的第一轴向端突出以驱动泵,驱动轴可以从定子壳体的第二轴向端突出以驱动冷却风扇。换言之,第二电子器件壳体布置在泵马达的非驱动端处,并且泵耦合到泵马达的驱动端。优选地,泵马达还可以包括安装到驱动轴的冷却风扇,其中,第二电子器件壳体轴向地布置在冷却风扇与定子壳体的第二轴向端之间。这具有的优点在于,第二电子器件壳体的外表面由冷却风扇驱动的气流冷却。

10、可选地,泵马达还可以包括风扇罩,其中,冷却风扇为径向风扇,该径向风扇轴向地布置在风扇罩与第二电子器件壳体之间,其中,该风扇罩被构造为沿着第二电子器件壳体的横向侧朝向轴向延伸的横向定子壳体冷却肋轴向地引导冷却风扇出口流。优选地,风扇罩可以包括完全地封闭的轴向正面。这具有的优点在于,由泵马达产生的噪音被冷却风扇罩显著地吸收。因此,泵马达的噪音显著地变小。

11、可选地,第二电子器件壳体可以限定驱动轴延伸通过的中心轴向通道。优选地,这种通道可以限定冷却风扇吸入口,该冷却风扇吸入口用于安装到驱动轴的冷却风扇。因此,径向冷却风扇不通过封闭的轴向正面吸入空气,而是通过第二电子器件壳体的中心轴向通道吸入空气。因此,冷却风扇和风扇罩沿着180°转弯引导冷却气流,这使用冷却风扇的入口流和出口流来冷却泵马达的组件。入口流主要用于冷却电子器件,而出口流主要用于冷却定子壳体。

12、可选地,第二电子器件壳体包括面向第一电子器件壳体的输出连接件。该输出连接件可以是有线连接件和/或插接连接件(plug-socket connection)。

13、可选地,第二电子器件壳体可以作为预组装单元可安装到定子壳体的第二轴向端。这有利于并加快马达泵的组装过程。

14、可选地,第二pcb可以在垂直于转子轴线的平面中延伸,并且第二pcb可以包括驱动轴延伸通过的孔。因此,第二电子器件壳体可以限定基本上环状的内部体积,第二pcb以垂直于转子轴线的环形平面的形式布置在该环状的内部体积中。这种布置进一步减少了空间消耗并允许非常紧凑的泵马达设计。

15、可选地,入口流动路径被限定在第一电子器件壳体与定子壳体之间。因此,冷却风扇的入口流在通过由第二电子器件壳体限定的中心轴向通道到达冷却风扇之前冷却定子壳体和第一电子器件壳体的组件。然后径向冷却风扇径向地向外驱动出口流,其中,风扇罩沿着带肋的定子壳体的横向侧轴向地重新定向出口流。

16、可选地,第一电子器件壳体可以包括第一壳体部分和第二壳体部分,其中,第一壳体部分热耦合到定子壳体,并且其中,包括第一pcb的第二壳体部分与第一壳体部分和定子壳体热解耦。优选地,第一壳体部分可以由与定子壳体相同的金属材料制成。第一壳体部分甚至可以整体模制为定子壳体的一部分。优选地,第一壳体部分可以布置成比第二壳体部分更靠近转子轴线。

17、可选地,第一壳体部分可以包括具有第一热导率的第一材料,第二壳体部分可以包括具有第二热导率的第二材料,其中,第一热导率显著地高于第二热导率。例如,第一材料可以是金属,而第二材料可以是塑料。

18、可选地,第一pcb可以热耦合到布置在第一pcb与定子壳体之间的散热器,其中,散热器包括面向定子壳体的散热器冷却肋,其中,定子壳体包括面向散热器的定子壳体冷却肋,其中,散热器冷却肋和定子壳体冷却肋相互补充以限定朝向冷却风扇吸入口的入口流动路径,该冷却风扇吸入口由第二电子器件壳体限定。优选地,入口流动路径遵循弯曲路径,该弯曲路径的入口布置在第一电子器件壳体的横向面,该弯曲路径的出口轴向地布置在第一电子器件壳体内。

19、可选地,散热器冷却肋和定子壳体冷却肋以距离彼此热解耦。因此,散热器冷却肋和定子壳体冷却肋彼此足够接近以限定入口流动路径,但彼此之间具有足够大的距离以减少散热器冷却肋与定子壳体冷却肋之间的热传递。因此,散热器冷却肋和定子壳体冷却肋可能具有不同的温度,因为散热器冷却肋主要地散发由第一pcb的功率电子器件产生的热量,而定子壳体冷却肋主要地散发由定子产生的热量。散热器冷却肋与定子壳体冷却肋之间的热解耦尤其降低了热量从热的定子壳体冷却肋传递到散热器冷却肋的风险,这将降低它们散发由电力电子设备产生的热量的能力。热解偶有效地允许更紧凑的第一电子器件壳体设计,因为散热器冷却肋和定子壳体冷却肋都沿着它们一起限定的入口流动路径的同一入口流彼此独立地冷却。

20、可选地,散热器冷却肋和定子壳体冷却肋限定弯曲的入口流动路径,该弯曲的入口流动路径从横向流动路径入口朝向定子壳体的第二轴向端。弯曲的入口流动路径有利于冷却流入物的散热效果。

21、可选地,第一电子器件壳体可以包括突出部,该突出部轴向地突出超过定子壳体的第二轴向端,其中,该突出部接收第二电子器件壳体的至少一部分。换言之,第一电子器件壳体和第二电子器件壳体可以一起限定l形,沿着l形在两个电子器件壳体与定子壳体之间存在沿着l形的内部入口流动路径。l形的第一支腿在第一电子器件壳体与定子壳体之间轴向延伸,l形的第二支腿在第二电子器件壳体与定子壳体之间径向延伸。

22、可选地,第一电子器件壳体可以限定外部横向流动路径入口和朝向第二电子器件壳体定向的内部流动路径出口。因此,在第二电子器件壳体面向定子壳体的轴向侧处存在径向向内流。

23、可选地,第二电子器件壳体可以通过至少一个导电螺钉固定到定子壳体,其中,所述至少一个螺钉将第二pcb的接地电连接到定子壳体。这是将电子器件壳体固定到定子壳体并为第二pcb和定子壳体两者提供电气接地的非常有效的方式。

24、可选地,第二电子器件壳体可以包括在第二电子器件壳体的横向侧处的电源连接器,使得第一电子器件壳体中的第一pcb经由第二电子器件壳体中的第二pcb被供电。优选地,第一电子器件壳体的第一壳体部分可以包括横向开口,电源插头可以通过该横向开口连接到第二电子器件壳体的电源连接器。优选地,电源插头是有角度的,以有助于泵马达的整体紧凑设计。

25、可选地,第二电子器件壳体可以至少部分地突出到第一电子器件壳体中。

26、可选地,第二pcb可以包括至少一个孔,至少一个螺钉突出通过该至少一个孔,其中,第二pcb包括围绕孔的接地触点。这是通过将第二电子器件壳体固定到定子壳体的螺钉来提供接地接触的非常有效的方式。

27、可选地,第二电子器件壳体可以包括用于接收至少一个螺钉的至少一个导向孔,其中,第二电子器件壳体包括在导向孔处的导电元件,用于电连接至少一个螺钉和第二pcb的接地触点,其中,紧固至少一个螺钉将导电元件压到第二pcb的接地触点上。

28、根据本公开的另一方面,提供了一种泵马达,该泵马达包括用于插入电源插座的电源插头,电源插座由第二电子器件壳体限定,其中,该电源插头包括:

29、-至少一个压接连接器,该至少一个压接连接器具有朝向电源插座的插接端和与插接端相对的压接端,

30、-至少一个螺钉端子元件,该至少一个螺钉端子元件具有第一插孔和第二插孔,以及

31、-至少一个电缆线,

32、其中,每个压接连接器的压接端被插入到至少一个螺钉端子元件中的一个的第一插孔中,并且其中,每个电缆线被插入到至少一个螺钉端子元件中的一个的第二插孔中。

33、当电缆线直接压接到压接连接器时,该特定的电源插头提供了可选择的选项,从而在没有至少一个螺钉端子元件的情况下使用电源插头,如果维修人员有机会轻松地将电缆线与螺钉端子元件连接和断开,则使用螺钉端子元件作为电缆线与压接连接器之间的中介。

34、可选地,电源插座位于第二电子器件壳体的横向侧处。

35、可选地,每个电缆线通过以下方式的任一个选择性地可连接到压接连接器:将电缆线直接地压接到压接端,或通过第一螺钉将每个压接连接器的压接端固定在至少一个螺钉端子中的一个的第一插孔中,或通过第二螺钉将电缆线固定在至少一个螺钉端子元件中的一个的第二插孔中。

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