Innomotics Patente

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reluktanzrotors (3) einer dynamoelektrischen Maschine (1),- Fertigen mehrerer Rotorbleche (10), die axial entlang einer Drehachse (9) auf einer Welle (5) hintereinander zu einem Blechpaket des Reluktanzrotors (3) angeordnet werden und dabei je nach Blechschnitt zwei- vier- oder mehrere geradzahlige Pole bilden, indem pro Rotorblech (10) Flussleitbereiche (13) durch unmagnetische, bogenartige Flusssperren (14) voneinander getrennt sind und so q-Achsen (12) und d-Achsen (11) des Reluktanzrotors (3) bilden, wobei die Rotorbleche einstückig ausgeführt sind und einen aus Stegen gebildeten Außenring bilden, wobei über zumindest an einer Stirnseite des Blechpakets angeordnete Verteilscheibe (20) die zumindest radial außenliegenden Flusssperren (14) über die gesamte axiale Länge des Reluktanzrotors (3) mit einem flüssigen Kleber (19) bei axialer Verspannung des Blechpakets ausgefüllt werden, so dass sich die vorgesehenen Flusssperren (14) mit Kleber (19) füllen,- Verfestigen des mit Kleber versehenen Blechpakets,- Überdrehen des verfestigte Blechpaket, wobei die den Außenring bildenden Stege entfernt werden, so dass die Flusssperren (14) nach außen hin metallisch offen sind und hierdurch die radial außenliegenden Enden der Flusssperren (14) in den äußeren Umfang der Rotorbleche (10) münden,- Aufträufeln von Harz oder einem Harz-Härtersystem auf die abgedrehte Außenfläche des Reluktanzrotors (3),- zeitlich davor oder zeitgleich oder im zeitlichen Anschluss, an diesen Träufelvorgang wird eine Bandage auf den abgedrehten Außenumfang des Reluktanzrotors (3) gespannt.

Die Erfindung betrifft eine rotatorische dynamoelektrische Maschine (1) mit- einem Stator (2), der als hohlzylindrischer magnetisch leitfähiger Körper mit einer Statorbohrung (26) aufgebaut ist, und der ein aus Leiterstäben (4) in Nuten (3) des magnetisch leitfähigen Körpers gebildetes, im Bereich der Innenmantels der Statorbohrung (26) angeordnetes Wicklungssystem aufweist,- einem Rotor (31), der in der Statorbohrung (26) angeordnet ist, wobei Stator (2) und Rotor (31) durch einen Luftspalt (30) voneinander getrennt sind,- wobei die auf einer Stirnseite des magnetisch leitfähigen Körpers des Stators (2) aus jeweils einer Nut (3) ragenden erste Enden der Leiterstäbe (4) jeweils mit zumindest einer Sammelschiene (5) niederohmig elektrisch kontaktiert sind,- wobei die Sammelschiene (5) mindestens einen Kontaktnocken (9) aufweist, um mittels eines Kontaktierungsmittels eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Kontaktnocken (9) und einem dazugehörigen Wechselrichtermodul (6) zu schaffen,- wobei die zweiten Enden der Leiterstäbe (4) an der anderen Stirnseite des magnetisch leitfähigen Körpers des Stators (2) zu einem Kurzschlussring zusammengefasst sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verguss von Leistungselektronik (13), die wenigstens teilweise in ein Lagerschild (10) einer dynamoelektrischen Maschine (11) integriert ist, umfassend die folgenden Schritte: - Positionieren mindestens eines Sperrelements (4, 6), insbesondere in Form einer Kappe (4) und/oder eines Rings (6), über der Leistungselektronik (13), - Einbringen eines Vergussmaterials in einen durch das Sperrelement definierten Raum, - Aushärten des Vergussmaterials.

Vorgeschlagen wird eine elektrische Maschine, insbesondere eine Drehstromasynchron- oder Drehstromsynchronmaschine, in einem Gehäuse, umfassend eine gehäuseintegrierte Umrichtereinheit (3), die insbesondere in das Lagerschild integriert ist. Außerdem beinhaltet sie einen Stator mit einem Kontaktierring (1). Die Leitungsenden der Statorwicklung sind mit Steckkontaktiereinheiten (12) versehen, die mithilfe erster Fixierungsgeometrien (11) an definierten Positionen auf dem Kontaktierring (1) befestigt sind. Sowohl Kontaktierring (1) als auch der Stator weisen zweite Fixierungsgeometrien (14) auf, durch die der Kontaktierring (1) mit dem Stator verbunden ist. Das Herstellungsverfahren für eine solche elektrische Maschine umfasst mehrere Montageschritte. Zunächst werden Steckkontaktiereinheiten (12) an den Leitungsenden der Wicklungsleitungen eines Stators angebracht. Anschließend die Steckkontaktiereinheiten (12) in die ersten Fixierungsgeometrien (11) eines Kontaktierrings (1) eingesetzt und der Kontaktierring (1) mittels der zweiten Fixierungsgeometrien (14) am Stator befestigt. Danach wird die Statoreinheit axial in das Gehäuse eingefügt oder eingepresst. Schließlich wird eine Umrichtereinheit (3), die mit Steckkontaktiergegenstücken (13) ausgestattet ist, axial in das Gehäuse eingeschoben, bis sie ihre Endposition erreicht, in der die Steckkontaktiereinheiten (12) und die Steckkontaktiergegenstücke (13) so zusammengefügt sind, dass der Stator und die Umrichtereinheit (3) kontaktiert sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10), insbesondere eine Drehstromasynchron- oder eine Drehstromsynchronmaschine, und ein Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine (10). Diese Maschine umfasst einen Stator (2) mit Wicklungsleitungen (22), deren Leitungsenden in Steckkontaktiereinheiten (12) münden, die in einem gehäuseintegrierten Adapter (1) untergebracht sind. Darüber hinaus beinhaltet die Maschine eine gehäuseintegrierte Umrichtereinheit (3), insbesondere eine im Lagerschild integrierte Umrichtereinheit (3), die entsprechende Steckkontaktiergegenstücke (13) aufweist. Es wird ein Herstellungsverfahren für diese elektrische Maschine (10) angegeben, in dem zunächst die Leitungsenden der Wicklungsleitungen (22) des Stators (2) an die Steckkontaktiereinheiten (12) im Adapter (1) angebracht werden. Anschließend wird der Stator (2) mit dem Adapter (1) axial in das Gehäuse (5) eingefügt oder eingepresst. Danach wird die Umrichtereinheit (3) mit den Steckkontaktiergegenstücken (13) axial in das Gehäuse (5) eingeschoben, bis eine Endposition erreicht ist, in der die Steckkontaktiereinheiten (12) und die Steckkontaktiergegenstücke (13) so zusammengefügt sind, dass der Stator (2) und die Umrichtereinheit (3) kontaktiert sind.

Vorgeschlagen wird eine elektrische Maschine (10), insbesondere eine Drehstromasynchron- oder eine Drehstromsynchronmaschine, und ein Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine (10). Diese Maschine umfasst einen Stator (2) mit Wicklungsleitungen (22), deren Leitungsenden in Steckkontaktiereinheiten (12) münden, die in einem Anschlussring (1) fixiert sind. Darüber hinaus beinhaltet die Maschine eine gehäuseintegrierte Umrichtereinheit (3), insbesondere eine im Lagerschild integrierte Umrichtereinheit (3), die entsprechende Steckkontaktiergegenstücke (13) aufweist. Es wird ein Herstellungsverfahren für diese elektrische Maschine (10) angegeben, in dem zunächst die Leitungsenden der Wicklungsleitungen (22) des Stators (2) an die Steckkontaktiereinheiten (12) angebracht werden und diese wiederum im Anschlussring (1) fixiert werden. Anschließend wird der Stator (2) mit dem Anschlussring (1) axial in das Gehäuse (5) eingefügt oder eingepresst. Alternativ werden die Steckkontaktiereinheiten (12) nach dem Einfügen oder Einpressen des Anschlussrings (1) an diesen angebracht. Danach wird die Umrichtereinheit (3) mit den Steckkontaktiergegenstücken (13) axial in das Gehäuse (5) eingeschoben, bis eine Endposition erreicht ist, in der die Steckkontaktiereinheiten (12) und die Steckkontaktiergegenstücke (13) so zusammengefügt sind, dass der Stator (2) und die Umrichtereinheit (3) kontaktiert sind.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10), insbesondere eine Drehstromasynchron- oder Drehstromsynchronmaschine, die in einem Gehäuse (5) untergebracht ist. Diese Maschine umfasst einen Stator (2), der Wicklungsleitungen (21) mit Leitungsenden (22) aufweist, welche mindestens eine Kontaktiereinheit (12) enthalten. Darüber hinaus verfügt die Maschine (10) über eine gehäuseintegrierte Umrichtereinheit (3), insbesondere eine in das lagerschildintegrierte Umrichtereinheit, die mindestens ein Kontaktiergegenstück (13, 14) umfasst. Dieses Kontaktiergegenstück beinhaltet sowohl elektrische Kontakte (13) als auch eine Fixiergeometrie (14), mittels der die Kontaktiereinheit (12) fixiert wird und die elektrisch leitend mit den elektrischen Kontakten verbunden ist. Vorgeschlagen wird des Weiteren ein Herstellungsverfahren für eine elektrische Maschine, bei dem mindestens eine Kontaktiereinheit (12) an den Leitungsenden der Wicklungsleitungen eines Stators (2) angebracht, ein Stator axial in ein Gehäuse (5) eingefügt wird und danach eine Umrichtereinheit mit einem Kontaktiergegenstück axial in das Gehäuse eingeschoben wird, bis die Umrichtereinheit (3) ihre Endposition erreicht hat. In dieser Endposition sind die Kontaktiereinheit (12) und das Kontaktiergegenstück (13, 14) derart zusammengefügt, dass der Stator (2) und die Umrichtereinheit (3) elektrisch leitend verbunden sind.

Die Erfindung betrifft einen Antrieb (30) mit- zumindest einer dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1), die in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, mit einem in einem Stator (4) angeordneten Wicklungssystem (5) und einem durch einen Luftspalt (23) davon getrennten Rotor (6), der über zumindest ein Lager (10) eines B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) um eine Achse (12) drehbar gelagert ist,- zumindest einem Umrichter, wobei der Umrichter zumindest einige der folgenden Bauelemente, wie Leistungshalbleiter, Drosseln, Kondensatoren, Steuer- und Regeleinheiten und Kommunikationseinheiten in einem Bauvolumen aufweist, die zumindest abschnittsweise von dem B-seitigen Lagerschild (7) radial umgeben sind und dabei zumindest einige Bauelemente des Umrichters mit dem Lagerschild (7) thermisch leitend verbunden sind, indem insbesondere wärmeintensive Bauelemente (13) des Umrichters, an einer Innenseite (20) der Seitenwand (19) des topfähnlichen Lagerschildes (7) angeordnet sind,- wobei der Umrichter, axial betrachtet, zwischen der dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1) und dem Lager des B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) angeordnet ist.

Bei einer Werkzeugmaschine (2) mit einer Werkzeug- und/oder Werkstückspindel sollen Ratterschwingungen reduziert oder vermieden werden. Hierzu umfasst die Spindel (10, 30) wenigstens ein Spindelgehäuse (32), ein Spindellager (33, 34) und einen Lagerflansch (35) zur Aufnahme des Spindellagers (33, 34) und zur Befestigung an dem Spindelgehäuse (32), wobei der Lagerflansch (35) wenigstens ein Lageraufnahmeteil (36) zur Aufnahme des Spindellagers (33, 34) und ein Befestigungsteil (37) zur Befestigung des Lagerflansches (35) an dem Spindelgehäuse (32) aufweist und wobei das Lageraufnahmeteil (36) und das Befestigungsteil (37) durch wenigstens ein elastisch verformbares Verbindungsmittel (38) elastisch miteinander verbunden sind. Durch die elastische Verbindung des Lageraufnahmeteils (36) und das Befestigungsteils (37) werden Ratterschwingungen mittels der Spindel (10, 30) reduziert oder vermieden.

Bei einer Spindel (10, 30), insbesondere Werkzeug- und/oder Werkstückspindel, umfassend wenigstens ein Spindelgehäuse (32), ein Spindellager (33, 34) und einen Lagerflansch (35) zur Aufnahme des Spindellagers (33, 34) und zur Befestigung an dem Spindelgehäuse (32), wobei der Lagerflansch (35) wenigstens ein Lageraufnahmeteil (36) zur Aufnahme des Spindellagers (33, 34) und ein Befestigungsteil (37) zur Befestigung des Lagerflansches (35) an dem Spindelgehäuse (32) aufweist, sollen die während der Bearbeitung eines Werkstücks auf die Spindel einwirkenden Kräfte mit verhältnismäßig einfachen Mitteln und mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.Die Erfindung sieht vor, dass der Lagerflansch (35) der Spindel (10, 30) wenigstens ein Sensorelement (44) zum Bestimmen einer elastischen Verformung des Lagerflansches (35) infolge einer äußeren, auf die Spindel (10, 30) ausgeübten Kraft aufweist.Die Kraftmessung erfolgt so an einem nicht rotierenden Teil der Spindel und ist damit mit hoher Genauigkeit und kostengünstig möglich.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verguss einer Antriebseinheit (12), wenigstens aufweisend eine dynamoelektrische Maschine (11) mit einem Lagerschild (10) und einen wenigstens ein leistungselektronisches Element (13) aufweisenden Umrichter (14),wobei der Umrichter (14) in das Lagerschild (10) integriert oder wenigstens teilintegriert ist, mit folgenden Schritten: Aufspannen des Lagerschilds (10) in axialer Richtung; Rotieren des Lagerschilds (10); Aufbringen eines Vergussmaterials (2) auf das Lagerschild (10); Aushärtung des Vergussmaterials (2).

Die Erfindung betrifft eine dynamoelektrische Maschine (1) mit einem Stator (2), der in einem Rahmengestell (26) angeordnet ist, dessen Rahmengestellöffnungen (27) zumindest auf einer Seite abschnittsweise schließbar sind, einem Wicklungssystem, das in axial verlaufenden Nuten des Stators (2) angeordnet ist und an den Stirnseiten des Stators (2) Wickelköpfe (6) ausgebildet, einem Rotor (11), der zu dem Stator (2) koaxial angeordnet und durch einen Luftspalt (8) von dem Stator (2) beabstandet ist, wobei der Rotor (11) über im Rahmengestell (26) angeordnete DE- und NDE-Lager drehbar gehalten ist, einem Aufsatzkühler (18), der auf einer Seite des Rahmengestells (26) angeordnet ist und über Aufsatzkühleröffnungen (28) mit den Rahmengestellöffnungen (27) strömungstechnisch korrespondiert, derart, dass Kühlkreisläufe (22, 23) eines Kühlsystem einstellbar sind, das zumindest einen Primärkreislauf (22) und optional einen Sekundärkreislauf (23) jeweils mittels Leitelementen (29) bildet, zumindest einer Lüfteranordnung (19,24) axial außerhalb eines Rahmengestells (26), die in axialer Verlängerung der Welle (9) und axial außerhalb des NDE-Lagers angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein Leistungsmodul (1) für einen Stromrichter (2) mit einem druckkontaktierbaren Halbleiter (13). Zur Verbesserung des Leistungsmodul (1) wird vorgeschlagen, dass das Leistungsmodul (1) ein Rohr (11) und zwei Druckarme (12) umfasst, wobei die Druckarme (12) jeweils am Rohr (11) angeordnet sind, wobei der druckkontaktierbare Halbleiter (13) zwischen den zwei Druckarmen (12) angeordnet ist, wobei das Leistungsmodul (1) mindestens ein Federelement aufweist, die derart angeordnet ist, eine Kontaktkraft auf eine Anschlussfläche (20) des druckkontaktierbaren Halbleiters (13) auszuüben. Weiter betrifft die Erfindung einen Stromrichter (2) mit einem derartigen Leistungsmodul (1), wobei das Leistungsmodul (1) im Stromrichter (2) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Antrieb (3) mit einem derartigen Stromrichter (2), wobei der elektrische Antrieb (3) mindestens eine elektrische Maschine (5) aufweist, wobei die elektrische Maschine (5) mit Wechselspannungsanschlüssen (61) des Stromrichters (2) verbunden ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Energieversorgungssystem (4) mit einem derartigen Leistungsmodul (1) und/oder einem derartigen Stromrichter (2), wobei das Energieversorgungssystem (4) ferner eine Energiequelle (40) und einen elektrischen Verbraucher (41) aufweist, wobei das Leistungsmodul (1) derart angeordnet ist, einen Energiefluss zwischen der Energiequelle (40) und des elektrischen Verbrauchers (41) zu beeinflussen.

The present disclosure teaches a method and system of optimizing fuel consumption in a cement manufacturing kiln. The method comprises determining one or more boundary ranges for one or more operational parameters of a plurality of operational parameters. Further, the method comprises determining that the one or more operational parameters, is outside of the one or more boundary ranges determined for the one or more operational parameters. The method further comprises predicting a fuel consumption of the cement manufacturing kiln during a time period during which the one or more operational parameters is outside of the one or more boundary ranges. The method further comprises generating a control signal based on the determination that the one or more operational parameters, is outside of the one or more boundary ranges, wherein the control signal is configured to optimize the fuel consumption of the cement manufacturing kiln.

Die Erfindung betrifft einen Antrieb (30) mit- zumindest einer dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1), die in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, mit einem in einem Stator (4) angeordneten Wicklungssystem (5) und einem durch eine Luftspalt (23) davon getrennten Rotor (6), der über zumindest ein Lager (10) eines B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) um eine Achse (12) drehbar gelagert ist,- zumindest einem Umrichter, wobei der Umrichter zumindest einige der folgenden Bauelemente , wie Leistungshalbleiter, Drosseln, Kondensatoren, Steuer- und Regeleinheiten und Kommunikationseinheiten in einem Bauvolumen (13) aufweist, wobei der Umrichter zumindest abschnittsweise von dem B-seitigen Lagerschild (7) radial umgeben ist und dabei zumindest einige Bauelemente des Umrichters mit dem Lagerschild (7) thermisch leitend verbunden sind, indem insbesondere wärmeintensive Bauelemente des Umrichters, an einer inneren Seitenwand (20) des topfähnlichen Lagerschilds (7) angeordnet sind,- wobei der Umrichter axial betrachtet zwischen der dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1) und dem Lager des B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft einen Antrieb (30) mit- zumindest einer dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1), die in einem Gehäuse (2) angeordnet ist, mit einem in einem Stator (4) angeordneten Wicklungssystem (5) und einem durch eine Luftspalt (23) davon getrennten Rotor (6), der über zumindest ein Lager (10) eines B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) um eine Achse (12) drehbar gelagert ist,wobei sich Stator (4) und Rotor (6) in einem Motorinnenraum (18) befinden- zumindest einem Umrichter, wobei der Umrichter zumindest einige der folgenden Bauelemente, wie Leistungshalbleiter, Drosseln, Kondensatoren, Steuer- und Regeleinheiten und Kommunikationseinheiten aufweist und sich in einem Umrichterbauraum (13) befindet, der zumindest abschnittsweise von dem B-seitigen Lagerschild (7) radial umgeben ist, wobei zumindest einige Bauelemente des Umrichters mit dem Lagerschild (7) thermisch leitend verbunden sind, indem insbesondere wärmeintensive Bauelemente des Umrichters, an einer inneren Seitenwand (20) des topfähnlichen Lagerschilds (7) angeordnet sind,- wobei der Umrichter axial betrachtet zwischen der dynamoelektrischen rotatorischen Maschine (1) und dem Lager des B-seitigen topfähnlichen Lagerschilds (7) angeordnet ist,- wobei Motorinnenraum (18) und Umrichterbauraum (13) durch ein Abschirmelement (16) getrennt sind.

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Die Erfindung betrifft einen Lastflussregler (1) für ein Gleichspannungsnetz (10). Zur Verbesserung existierender Lastflussregler wird vorgeschlagen, dass der Lastflussregler (1) vier Spannungsquellen (61,62,63,64) aufweist, wobei der Lastflussregler (1) ferner einen ersten Strompfad (71) und einen zweiten Strompfad (72) aufweist, die jeweils derart ausgebildet sind, einen Gleichstrom durch den betreffenden Strompfad (71,72) zu unterdrücken, wobei die Spannungsquellen (61,62,63,64) jeweils eingerichtet sind, eine Spannung mit einem Gleichanteil und einem Wechselspannungsanteil zu erzeugen. Die Erfindung betrifft weiter ein Gleichspannungsnetz (10), aufweisend einen derartigen Lastflussregler (1), ein erstes Gleichspannungsteilnetz (11) und zwei Leitungen (8), wobei das Gleichspannungsteilnetz (11) mit einem Netzanschluss (4) elektrisch verbunden ist, wobei eine erste Leitung der zwei Leitungen (8) mit einem ersten Übertragungsanschluss (41) und eine zweite Leitung der zwei Leitungen (8) mit einem zweiten Übertragungsanschluss (42) elektrisch verbunden ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Lastflussreglers (1) oder eines derartigen Gleichspannungsnetzes (10), wobei abhängig von einem ersten Gleichstrom (i_DC,1) zwischen dem Netzanschluss (4) und dem ersten Übertragungsanschluss (41) und/oder einem zweiten Gleichstrom (i_DC,2) zwischen dem Netzanschluss (4) und dem zweiten Übertragungsanschluss (42) jeweils ein Gleichspannungsanteil von den Spannungsquellen (61,62,63,64) erzeugt wird, wobei die Spannungsquellen (61,62,63,64) ferner jeweils einen Wechselspannungsanteil erzeugen, wobei die Wechselspannungsanteile der Spannungsquellen (61,62,63,64) derart ausgebildet sind, dass sich diese Wechselspannungsanteile in einer Spannung zwischen dem ersten Netzanschluss (4) und dem Übertragungsanschluss (41,42) gegenseitig paarweise kompensieren, wobei der Wechselspannungsanteil derart erzeugt wird, einen durch den Gleichspannungsanteil hervorgerufenen Energieaustausch bei zumindest einem Teil der Spannungsquellen (61,62,63,64) entgegenzuwirken.

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