[發明專利]電力驅動裝置

無效

• 申請號: 201110147509.5
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102270895A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 諾伯特.威本;諾伯特.凱廷;卡爾.斯特曼;法比奧.伯托洛蒂
• 申請（專利權）人: SSB風系統兩合公司
• 主分類號: H02K5/22
• 分類號: H02K5/22;H02K5/20;H02K9/04;H02K5/18;H02K5/04;F03D1/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種電力驅動裝置，其具有以下部件：一個布置在電動機殼體中的電動機；一個布置在電動機殼體端側上并且包括通風機的通風裝置，借助該通風裝置可以產生將電動機的損耗熱導出的冷卻空氣流；電子構件，借助這些電子構件可以控制或調節電動機；以及至少一個容納電子構件的、支承安裝在電動機殼體上的箱狀電動機控配電板。本發明還涉及一種用于驅動裝置的冷卻裝置以及一種帶有驅動裝置的電力葉片角調節驅動器。

背景技術

現代的風力發電設備包括可旋轉地支承在轉子上的轉子葉片，其中，通過相對于每個轉子葉片單獨地改變葉片角可以改變風的迎角。配屬的葉片角調節驅動器(變槳驅動器)通常靠近或直接布置在待調節的轉子葉片的軸承上或布置在轉子本身內，并且包括一個帶有用于各轉子葉片的機械調節元件的電動機。

電動機配屬有電子構件，通過這些電子構件進行電動機的控制和/或調節，尤其是電動機軸角度適當的控制和/或調節。這些電子構件安裝在一個此處稱為電動機控配電板或箱狀電動機控配電板的箱狀殼體或開關箱中，其中，電動機控配電板通常直接安裝在電動機殼體上，要么安裝在電動機殼體的外殼表面上(軸向布置)要么固定在電動機殼體的端側上(徑向布置)。

電動機控配電板軸向布置的優點在于，其在機械設計上相對簡單、確保了空氣更加均勻并且迅速地流動、在總長度上沒有損失并且在電動機上的固定更加簡單。電動機和電動機控配電板在運行時需要冷卻裝置來導出運行中積累的熱。為此通常將通風裝置用于電動機，該通風裝置要么布置在電動機殼體的端側上要么橫向于該電動機殼體布置。

本發明優選涉及通風機的端側布置以及電動機控配電板在電動機上的軸向布置，因為這種設計確保了最佳并且有效地導引冷卻空氣流。冷卻空氣流可沿整個電動機表面導引，而不需要耗費的轉向導流元件。布置在電動機控配電板中的電子構件由冷卻元件或單獨的通風機冷卻，這些冷卻元件或通風機直接或間接地與電動機通風設備相結合。

DE?19618996A1示出了一種電機，其帶有布置在端側的通風機和支承安裝在機器殼體上的、其中安裝有電子構件的夾緊箱(Klemmkasten)。該夾緊箱朝通風機的方向具有一個開口。通風機的空氣支流借助一個布置在通風機殼體之上的分流通道有針對性地經由敞開的一側導引至夾緊箱，以便由此導出箱中構件的損耗熱。夾緊箱與機器殼體固定相連。

DE?19703655C2示出一種電力驅動器，其帶有電動機和在電動機周向上沿軸向布置的功率電子器件。在電動機的端側上設置有通風機，其中，空氣流的支流被導引到位于電動機殼體和外部殼體層之間的環形空腔中。

EP?1511156A2示出了一種用于電動機的優化的冷卻空氣輸送裝置，其帶有一個安裝在發動機外壁上用于功率電子器件的箱體和一個安裝在發動機端側上的通風機。箱體指向電動機方向的支承面在一部分表面上具有用于功率電子器件的散熱片，并且在箱體底部朝電動機殼體的方向具有開口。在電動機殼體和箱體底部之間設有環形通風通道，其中設置有用于分流通向功率電子器件的通風機的冷卻空氣的裝置，這些裝置將冷卻空氣流導引到功率電子器件的區域中。

US?5763969A示出了一種電動機，其帶有安裝在其上的功率電子器件和布置在電動機端側上的通風裝置。功率電子器件布置在一個箱體中，該箱體朝向電動機殼體的底部是敞開的，并且在該處配設有散熱片，這些散熱片確保了電動機殼體和功率電子器件之間的熱分離。電動機通風機的空氣流分支在散熱片之間流動。

對于在風力發電設備的變槳驅動器中的應用，這些由現有技術已知的冷卻裝置對電動機是不利的，因為由于風力發電設備轉子輪轂中狹窄的空間關系，這些冷卻裝置無法確保最佳地導出電動機和安裝在電動機上的電動機控配電板以及布置在該處的電子構件的熱量。通過通風機的空氣支流對電子構件散熱片的直接冷卻使得電動機運行中的振動幾乎被直接傳遞給了布置在電動機控配電板中的部分敏感的電子構件。這種效應尤其出現在風力發電設備角度控制的電力驅動器進行制動的過程中，如在變槳系統中的那樣。在此，電動機的驅動軸借助制動裝置被制動和/或被固定并且接下來又被松開。這些過程分別在電動機和電動機控配電板中產生強烈的振動，這尤其會導致布置在電動機控配電板中的電子構件出現故障。