驱动单元和具有冷却器的机组制造技术

公开了一种变频器，具有用于电动机的冷却器，该电动机驱动静压泵。冷却通过由泵输送的工作压力介质实现。在此所述冷却器的通道可以形成液压回路的区段，该液压回路由泵供给，或者从储箱取出工作压力介质，并且输送到额外的冷却回路管道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动单元和具有冷却器的机组
本专利技术涉及一种驱动单元，具有静压泵、电动机和被冷却的变频器。本专利技术还涉及一种具有这种驱动单元的机组。
技术介绍
由现有技术已知，通过电动机驱动静压泵，它通过液压回路供给液压负载，例如马达或液压缸。在电源与电动机之间设有变频器，它产生废热。大部分废热在功率电子装置装置上或者说在具有绝缘栅极的这个或这些双极晶体管（IGBT）上以及在整流器上产生。为了最佳地传导废热到冷却体上，大多直接将变频器或IGBT和/或整流器拧接在冷却体上。冷却体由高导热率的材料、例如铝制成。为了最佳地传热，在变频器或IGBT和/或整流器与冷却体之间设有导热膏。其它废热在变频器内室中的其它电容器上产生。因为它们小得多，所以在那里无需通过冷却体冷却。废热或者通过自然对流或者通过强制对流借助于外壳风扇传递到环境空气。替代地，由现有技术已知，通过专门的冷却液、例如水通流冷却体。这通过冷却体的内室中的孔或缺口导引。在水冷的冷却体中IGBT和/或整流器也通过导热膏直接与冷却体拧接，用于实现良好的热传递。由于水的较高的热传递或较高的热容量，具有水冷却的冷却体大多具有较大的冷却功率。这种具有电动机的驱动单元的缺陷是用于水循环回路的设备技术上的费用，该电动机的变频器通过被水冷却的冷却体冷却。
技术实现思路
与之相对地，本专利技术的目的是，创造一种驱动单元和一种具有冷却器的机组，其冷却功率可以与水冷的冷却功率相当，其中要减少设备技术上的费用。这个目的通过具有权利要求1特征的、具有泵和电动机和被冷却的变频器的驱动单元得以实现。按照本专利技术的驱动单元具有电动机，该电动机为了驱动静压泵可以耦联或者优选被耦联在该静压泵上。所述电动机与变频器电连接，该变频器通过冷却装置冷却。所述冷却装置可以由工作压力介质冷却、尤其是可以被通流，所述工作压力介质或者直接位于由泵运行的工作循环回路里面，或者至少从这个工作循环回路中取出工作压力介质。此外所述目的通过具有液压泵的机组得以实现，该泵可以通过电动机驱动，该电动机与变频器电连接，其中，所述变频器通过冷却装置冷却。所述冷却装置可以由工作压力介质冷却、尤其是可以被通流，所述工作压力介质或者直接位于由泵运行的工作循环回路里面，或者至少从这个工作循环回路中取出工作压力介质。通过按照本专利技术以工作压力介质冷却变频器，能够在设备技术上简单但是有效地冷却变频器和尤其是其功率电子装置和其具有绝缘栅极的双极晶体管（IGBT’）和/或整流器，无需具有专门的冷却剂的专门的冷却剂回路。如果所述工作压力介质是液压油，则可以利用其防腐蚀的作用。本专利技术的其它有利的扩展结构在从属权利要求中描述。如果所述变频器具有外壳，由此可以实现防止灰尘和/或溅水和/或提高防护等级。由此能够实现至少IP54的防护等级。此外尤其在具有外壳的改进方案中，所述变频器不必容纳在控制柜里面，而是可以在空间上附属于按照本专利技术的驱动单元或者按照本专利技术的机组。由此能够形成模块化的紧凑的驱动单元或者模块化的紧凑机组。此外避免变频器将其废热排到控制柜里面，又必需费事地冷却控制柜。最好将变频器的最大的热生成的段，例如功率电子装置、或者具有绝缘栅极的双极晶体管（（IGBT）和/或整流器直接布置在冷却体附近。在优选的扩展结构中，所述冷却体是冷却板或者冷板。这个冷却板可以是圆盘形的，由此当储箱和外壳也是圆柱形的时候，能够形成紧凑的机组。为了排出由冷却体接收的热量，按照第一改进方案可以补充地设置内部的冷却水通道。为了排出由冷却体接收的热量给环境空气，按照第二改进方案可以设置其它的散热片和至少一风扇或者风机。通过其它的散热片也能够将由电动机产生的热量排到环境空气。所述变频器最好导热地固定在冷却体的部位上（例如具有设置在其间的导热膏），在该部位中也将用于工作压力介质的通道引到冷却体里面。在通道与变频器或IGBT和/或整流器之间的壁厚应该最小化。在按照本专利技术的驱动单元的第一特别优选的变型中，用于工作压力介质的通道形成回路的回流管的至少一区段，通过该区段可以由泵供给负载。在按照本专利技术的机组的相应的特别优选的第一变型中，用于工作压力介质的通道形成从机组的低压侧负载接头到机组的储箱的回流管的至少一区段。在按照本专利技术的驱动单元的优选的第二变型中，用于工作压力介质的通道形成在泵上游布置的抽吸管的至少一区段。在按照本专利技术的机组的相应的优选的第二变型中，用于工作压力介质的通道形成在泵上游布置的抽吸管的至少一区段，该抽吸管将储箱与泵连接。在按照本专利技术的驱动单元的优选的第三变型中，用于工作压力介质的通道形成在泵下游布置的输入管或压力管道的至少一区段。在按照本专利技术的机组的相应的优选的第三变型中，用于工作压力介质的通道形成在泵下游布置的输入管或压力管道的至少一区段，输入管使泵与高压侧的负载接头连接。在按照本专利技术的机组的优选的第四变型中，用于工作压力介质的通道形成额外的冷却回路管道或旁路的至少一区段，冷却回路管道或旁路在入口端和出口端与储箱连接。在此所述冷却回路管道或旁路具有冷却泵和/或过滤器和/或油冷却器。所述油冷却器可以是油-空气热交换器。在一个特别优选的改进方案中，所述机组是紧凑机组，其中在冷却板的第一侧面（顶面）上固定变频器，而在冷却板的第二侧面（底面）上固定电动机。如果在第一侧面上布置用于变频器的外壳，由此可以实现防止灰尘和/或溅水和/或提高保护等级。此外，可以这样设计外壳，使风扇的空气通过散热片组导引并且防止空气的侧面逸出。在此在第二侧面（底面）的区域中，-最好在背离冷却板的电动机一侧上-也可以布置泵。在此在第二侧面（底面）区域中也可以布置储箱。在紧凑机组的一个特别优选的扩展结构中，所述储箱完全包围电动机和/或泵。所述储箱最好具有与壁体一体形成的圆环形底部并且被冷却板封闭。为了冷却工作压力介质，它按照本专利技术吸收变频器的废热，特别优选的是，在储箱里面布置散热片，它们导热地通过热管与冷却板连接。通过这一点所述压力介质可以在进入时流到储箱里面，并且放出-尤其先前由变频器吸收的-热量。由于造型技术和加工技术上的原因，优选的是，所述紧凑机组的冷却板、电动机、泵和储箱相互间是同心的。所述机组可以具有调频器。在此通过压力传感器测量输入管或压力管道中的压力，并且传输信号给变频器，其具有用于恒压调节的组合的PID调节器。这个调节器现在调节电动机的电源的频率。由此实现，根据在输入管中的体积流，它通过液压系统确定，使输入管中的压力保持恒定。如果负载需要更多的体积流，例如因为液压缸必需非常快速地移动，变频器相应于调节回路（压力传感器-变频器-电动机-泵）加速电动机并且保持压力恒定。附图说明在附图中示出按照本专利技术的、具有按照本专利技术的驱动单元的机组的多个实施例。现在利用该附图的图示详细解释本专利技术。附图示出图1按照本专利技术的机组的按照第一实施例的方框图，图2按照本专利技术的机组的按照第二实施例的方框图，图3按照本专利技术的机组的按照第三实施例的方框图，图4按照本专利技术的机组的按照第四实施例的方框图，和图5图1中的机组的立体剖面图。具体实施方式图1示出按照本专利技术的机组的按照第一实施例的方框图。该机组具有驱动单元，其具有电动机M和静压泵1。驱动单元的电动机M通过变频器2运行。此外，该机组具有用于压力介质、例如液压油的储箱T。变频器2连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动单元，具有电动机（M），该电动机为了驱动静压泵（1）耦联在该静压泵上，其中，所述电动机（M）与变频器（2）电连接，该变频器通过用冷却液冷却的冷却体冷却，其特征在于，所述冷却液是泵（1）的工作压力介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.02 DE 102015219095.11.一种驱动单元，具有电动机（M），该电动机为了驱动静压泵（1）耦联在该静压泵上，其中，所述电动机（M）与变频器（2）电连接，该变频器通过用冷却液冷却的冷却体冷却，其特征在于，所述冷却液是泵（1）的工作压力介质。2.如权利要求1所述的驱动单元，其中，所述变频器（2）具有外壳（26）。3.如权利要求1或2中任一项所述的驱动单元，其中，所述冷却体是冷却板（24）。4.如上述权利要求中任一项所述的驱动单元，其中，所述冷却体具有内部的冷却水通道。5.如上述权利要求中任一项所述的驱动单元，其中，在所述冷却体上布置散热片（48,50）和至少一风扇。6.如上述权利要求中任一项所述的驱动单元，其中，在所述冷却体里面设有用于工作压力介质的通道（22），该通道形成回流管（20）。7.如权利要求1至5中任一项所述的驱动单元，其中，在所述冷却体里面设有用于工作压力介质的通道（22），该通道形成用于泵（1）的抽吸管（10）。8.如权利要求1至5中任一项所述的驱动单元，其中，在所述冷却体里面设有用于工作压力介质的通道（22），该通道形成在泵（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A京德，R许特尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE