用于容納電負載的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于容納電負載的設(shè)備。本發(fā)明涉及一種用于容納電負載（6）的設(shè)備，其包括：－用于容納電負載（6）的接地殼體（3），－被容納在接地殼體（3）中的用于將電負載（6）與電能量源相連的電線路，以及－朝向接地殼體（3）的壁取向的電容器板（32），所述電容器板（32）與電線路電連接。
【專利說明】用于容納電負載的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及過濾電路、尤其是用于過濾來自電負載的泄漏電流的過濾電路。此外，本發(fā)明還涉及用于容納電負載的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高電設(shè)備的電磁兼容性，必須抑制不期望的瞬態(tài)。在相對應(yīng)的過濾電路中，去干擾扼流圈衰減所述瞬態(tài)，并且去干擾電容器使所述瞬態(tài)短路。
[0003]由于這樣的去干擾扼流圈和去干擾電容器必須部分地引導(dǎo)非常高的功率，所以這些去干擾扼流圈和去干擾電容器不僅需要相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)大小而且占據(jù)場地，這些去干擾扼流圈和去干擾電容器通常也非常昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明設(shè)置了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于容納電負載的設(shè)備以及一種根據(jù)并列的權(quán)利要求所述的電動機。
[0005]優(yōu)選的改進方案在從屬權(quán)利要求中被說明。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，用于容納電負載的設(shè)備包括:
一用于容納電負載的接地殼體，
一被容納在接地殼體中的用于連接電負載與電能量源的電線路，以及
一朝向接地殼體的壁取向(ausrichten)的電容器板,所述電容器板與電線路電連接。
[0007]所說明的設(shè)備基于如下考慮:在開頭所述的瞬態(tài)會利用連接在接地殼體與電負載之間的電容器來抑制，該電容器例如會被實施為薄膜電容器或者陶瓷電容器。但是，本發(fā)明認識到，接地殼體本身已經(jīng)提供了電容器板，并且在殼體內(nèi)部的介質(zhì)、例如空氣已經(jīng)提供了電介質(zhì)。不是完整的電容器，因而僅需將電容器板引入到所說明的線路中，所述線路接著與殼體中的介質(zhì)和殼體本身共同地形成用于泄漏(Ableiten)開頭所述的瞬態(tài)的電容器。以這種方式可以更緊湊地、更節(jié)省場地地和成本更低廉地構(gòu)建該設(shè)備。
[0008]在所說明的設(shè)備的一種擴展方案中，電線路是用于將電流從電能量源傳導(dǎo)至電負載的電引線，其中所述設(shè)備此外還包括用于將電流從電負載泄漏回到電能量源的電泄漏裝置，所述電泄漏裝置與另一電容器板電連接。
[0009]通過以這種方式連接在引線與泄漏裝置中的電容器，所述電容器使電負載對于高頻瞬態(tài)接地，共模干擾(Gleichtaktstoerung)可被抑制。
[0010]電容器板和另一電容器板在此特別優(yōu)選地被同樣構(gòu)造，因為這兩個最終得到的電容器之一的用于泄漏高頻瞬態(tài)的不相同的部分會是無作用的。
[0011]在另一種擴展方案中，所說明的設(shè)備包括在引線與泄漏裝置之間并聯(lián)的電容器，該電容器可過濾在兩個引線之間的共模干擾。與上述兩個述電容器共同之處由此是可以使電負載完全去干擾，而不必在所述設(shè)備中安裝用于過濾共模干擾的構(gòu)造為特有的器件的電容器。[0012]在一種優(yōu)選的擴展方案中，電容器板被串聯(lián)到電線路中，這明顯地降低了針對通過殼體要泄漏的高頻瞬態(tài)的電阻。
[0013]在一種特別優(yōu)選的擴展方案中，扼流圈被串聯(lián)到電線路中。在所說明的設(shè)備中形成的電容器允許使針對干擾電平的諧振頻率在較高頻域中移動?？商孢x地，如果不必提高過濾作用，則扼流圈電感可被降低。在這種情況下，可節(jié)省殼體中的結(jié)構(gòu)空間。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，電設(shè)備包括所說明的根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備和負載。
[0015]在所說明的電設(shè)備的一種擴展方案中，負載是電動機。
[0016]在所說明的電設(shè)備的一種特別的擴展方案中，電動機包括與電線路連接的電刷，所述電刷被設(shè)置用于為轉(zhuǎn)子供給電能。
[0017]在這樣的電動機中，所說明的設(shè)備可特別有利地被使用，因為通過經(jīng)由電刷將電能換向傳遞到轉(zhuǎn)子一般形成高開關(guān)瞬態(tài)，所述高開關(guān)瞬態(tài)現(xiàn)在可以利用占場地較少的過濾電路來衰減，使得在殼體中為電動機的轉(zhuǎn)子或者電刷支承部提供更多場地。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]隨后依據(jù)所附的附圖更為詳細地闡明了本發(fā)明的優(yōu)選實施形式。在此:
圖1示出了過濾電路的框圖；
圖2示出了電動機的示意圖；以及
圖3示出了具有針對圖1和圖2中的過濾電路和電動機的測量結(jié)果的曲線圖。
[0019]在附圖中，相同的技術(shù)要素配備有相同的附圖標記，并且僅被描述一次。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1。其中示出了用于過濾來自或者到構(gòu)造為直流電機6的電動機的干擾性瞬態(tài)4的過濾電路2，所述過濾電路2被容納在接地殼體3中。以下，本實施例要依據(jù)由直流電機6發(fā)出的干擾性瞬態(tài)4來闡述。
[0021]如果電機6由對稱的能量供電網(wǎng)饋電，則在電路技術(shù)上有利的是，將干擾性瞬態(tài)4線性地分解成共模干擾8和差模干擾(Gegentaktstoerung) 10。由于共模干擾8和差模干擾10彼此線性無關(guān)，所以可以利用兩個不同的電路(針對共模電流8的電路和針對差模電流10的電路)來單獨過濾所有盡可能的干擾性瞬態(tài)4。
[0022]共模干擾8是來自直流電機6的如下干擾性瞬態(tài)4:所述干擾性瞬態(tài)4以相同的相位附在過濾電路2的輸入的兩個極12、14上。由于共模干擾8從地16來看總是具有相同的電勢，所以所述共模干擾8可僅通過地16流出，所述地16在本實施方案中被設(shè)置在殼體3上。與此相反，差模干擾10是來自電機的如下瞬態(tài)4:所述瞬態(tài)反相地附在過濾電路2的輸入的兩個極12、14上。這些干擾因而從地16來看在極12、14之間產(chǎn)生電勢差并且由此產(chǎn)生電壓，因此差模干擾通過這兩個極12、14流出。
[0023]為了過濾共模干擾8，過濾電路2具有第一共模電容18和與其對稱的第二共模電容20。電容18、20中的每個都分別使過濾電路2的源于輸入極12、14的支路與針對共模干擾8的地16短路。“對稱”在下文應(yīng)被理解為:兩個共模電容18、20距接地殼體3基本上具有相同的線路距離?！皩ΨQ”此外還應(yīng)意指，兩個共模電容18、20的值同樣大。[0024]為了過濾差模干擾10，過濾電路2具有差模電容22，該差模電容22使在過濾電路2的源于輸入極12、13的支路之間的差模干擾短路。
[0025]通過這三個電容18、20、22確保，沒有來自直流電機6的干擾性瞬態(tài)4到達過濾電路2的輸入極12、14。
[0026]為了進一步改善過濾電路2，在過濾電路2的源于輸入極12、14的支路中設(shè)置第一扼流圈24和與其對稱的第二扼流圈26，這些扼流圈使干擾性瞬態(tài)4衰減。
[0027]電容18、20、22和扼流圈24、26可被接線在過濾電路2中。
[0028]更確切地說，可以以任何任意形式構(gòu)造這兩個共模電容18、20，也就是可以將這兩個共模電容18、20例如構(gòu)造為陶瓷電容器或者構(gòu)造為薄膜電容器，在本實施方案中應(yīng)分別通過殼體3實現(xiàn)共模電容18、20的兩個電容器板之一。這在下面要依據(jù)圖2更詳細地描述，圖2示出了直流電機6的示意圖。
[0029]直流電機6在本實施方案中被實施為電刷換向的直流電機，所述電刷換向的直流電機通過電刷30為轉(zhuǎn)子28供給電能，使得轉(zhuǎn)子28可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式去除相對于其傳動裝置的橫向磁場。在下文出于簡要的原因要省去電刷換向的直流電機的技術(shù)結(jié)構(gòu)和功能的進一步細節(jié)。
[0030]電刷30在本實施方案中通過過濾電路2由輸入極12、14饋給電流。以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式，該電流使轉(zhuǎn)子28轉(zhuǎn)動。在電流從過濾電路2通過電刷30換向到轉(zhuǎn)子28的情況下，以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式作為瞬態(tài)干擾4形成所謂的換向電流尖峰，所述換向電流尖峰通過過濾電路2出于電磁兼容性的原因必須被過濾。
[0031]如已經(jīng)提及的那樣，在本實施方案中，共模電容18、20的電容器板之一要通過接地殼體16來提供。通過共模電容18、20的相對應(yīng)另一電容器板32在本實施方案中引導(dǎo)過濾電路2的線路，使得電容器板32相對應(yīng)地被串聯(lián)在電動機6的電刷30與過濾電路的相對應(yīng)的輸入極12、14之間。
[0032]當過濾電路2的線路單獨不足以將足夠的位置穩(wěn)定性賦予其時，電容器板32可被固定在殼體3上。為了進行固定，電容器板32可以例如被粘貼、被旋緊或者被鉚接在殼體3上,其中要注意，電容器板32在電學(xué)上與殼體3保持分開。在電容器板32與殼體3之間可布置任何任意電介質(zhì)，用于將電容器板32電分開。這樣,本來存在的環(huán)境空氣或者適當?shù)钠渌殡姴牧稀⑷缢芰匣蛘卟粚?dǎo)電的陶瓷可以被選為電介質(zhì)。
[0033]利用共模電容18、20的前面描述的結(jié)構(gòu)可達到在5pF到IOpF之間的值。電容器板32要在本實施方案中具有分別為13mm的寬度34和長度36。對于電容器板32距殼體3的距離38，在本實施方案中已選擇0.25mm。由此分別得到6.3pF作為共模電容18、20的值。
[0034]在圖3中示出了具有對于圖1和圖2中的過濾電路2和電動機6的仿真結(jié)果的曲線圖40。在該曲線圖40中，關(guān)于以MHz為單位說明的頻率42說明了以dB μ V為單位的干擾電壓值44。干擾電壓值44在此是上面所描述的所測量的瞬態(tài)干擾4。
[0035]在曲線圖40中示出的曲線中的第一曲線46表示干擾電壓值44在過濾電路2中僅連接扼流圈24、26而沒有連接額外的共模電容18、20時的變化過程。與此相對，第二曲線48表示干擾電壓值44在過濾電路2中連接具有上面描述的為6.3pF的值的共模電容18、20時的變化過程。第三曲線50表示干擾電壓值44在過濾電路2中連接具有為IOpF的值的共模電容18、20時的變化過程。
[0036]從圖3看出，共模電容直至20MHz的頻率對瞬態(tài)干擾幾乎沒有影響。在該界限之上，在圖3中繪出了兩個對于電磁兼容性有決定性的頻帶52、54。在約47MHz到87MHz之間的第一頻帶52以下被稱為TVl帶52，而在約72MHz到IOlMHz之間的第二頻帶54以下被稱為UKW帶54。
[0037]如從圖3中看出的那樣，將在圖2中所示的共模電容導(dǎo)入上述的值為6.3pF的頻帶52、54導(dǎo)致干擾電壓值44減小56直至10dB，而將在圖2中所示的共模電容導(dǎo)入上述的值為IOpF的頻帶52、54導(dǎo)致干擾電壓值44減小58直至16dB。
[0038]為了唯一地通過扼流圈24、26實現(xiàn)干擾電壓值44的減小，將扼流圈24、26的電感提高直至200%會是必需的。
【權(quán)利要求】
1.用于容納電負載(6)的設(shè)備,其包括: -用于容納電負載(6)的接地殼體(3)， -被容納在接地殼體(3)中的用于將電負載(6)與電能量源相連的電線路，以及 -朝向接地殼體(3)的壁取向的電容器板(32)，所述電容器板(32)與電線路電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述電線路是用于將電流從電能量源傳導(dǎo)至電負載(6)的電引線，并且所述設(shè)備此外還包括用于將電流從電負載(6)泄漏回到電能量源的電泄漏裝置，所述電泄漏裝置與另一電容器板(32 )電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，電容器板(32)和另一電容器板(32)被同樣構(gòu)造。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其包括并聯(lián)在引線與泄漏裝置之間的電容器(22)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其中，電容器板(32)被串聯(lián)到電線路中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其包括扼流圈(24，26)，所述扼流圈(24，26)被串聯(lián)到電線路中。
7.電設(shè)備，其包括: -根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，以及 -電負載(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電設(shè)備，其中，負載(6)是電動機。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電設(shè)備，其中，電動機包括與電線路相連的電刷(30)，所述電刷(30 )被設(shè)置用于為轉(zhuǎn)子(28 )供給電能。
【文檔編號】H02K11/02GK103516142SQ201310261790
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】S.雅瓦勒, M.喬治斯 申請人:羅伯特·博世有限公司