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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Gleichstrommotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Elektronisch kommutierte Elektromotoren sind in vielfältigen Bauformen bekannt und werden beispielsweise in Form von Spindelmotoren zum Antrieb von Speicherplattenlaufwerken verwendet. Diese Motoren sind langlebig und verschleißarm, da sie elektronisch kommutiert werden, d. h. die einzelnen Phasen der Statorwicklungen in Abhängigkeit von der Rotorposition geregelt bestromt werden. Die mehreren, beispielsweise drei Phasen der Statorwicklung zur Erzeugung eines Drehfeldes wirken auf einen magnetbestückten Rotor, der dadurch in Rotation versetzt wird. Jede Phase weist mindestens einen Strang auf, der mehrere Wicklungen umfasst, die auf entsprechenden Polzähnen des Stators angeordnet sind.
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Bei einem Stator mit beispielsweise neun Polen und derselben Anzahl von Nuten und drei Phasen werden die Wicklungen jedes Stranges jeweils auf jedem dritten Pol des Stators angeordnet. Die jeweiligen Wicklungen eines Stranges sind über Verbindungsdrähte miteinander verbunden, welche an den Stirnseiten des Stators quer über die Pole geführt werden. Bei konventionellen Wicklungsanordnungen werden teilweise mehrere Verbindungsdrähte an der oberen und unteren Stirnseite des Stators entlang geführt, was die Wicklungshöhe und die Höhe des gesamten Stators vergrößert. Ferner verlängern sich die Wicklungsdrähte unnötig, was den Wicklungswiderstand erhöht und ungewollte ohmsche Verluste erzeugt.
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Da die Verbindungsdrähte teilweise über und um die Polschuhe der anderen Stränge geführt werden, wird die gesamte Symmetrie des Motors gestört, was zur Verschlechterung der akustischen Eigenschaften oder zu einem geringeren Wirkungsgrad führen kann.
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Die
DE 10 2007 005 357 A1 und die
JP 2009 - 213 343 A offenbaren jeweils einen Stator für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Auch die
DE 10 2006 035 699 A1 und die
US 2006 / 0 214 529 A1 offenbaren Statoren für elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren, bei denen die Verbindungsdrähte zur Verbindung der einem Strang zugeordneten Wicklungen überwiegend an einer Stirnseite des Stators angeordnet und geführt sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Stator für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor anzugeben, der ein neuartiges Wicklungsschema umfasst, was das Bewickeln des Stators vereinfacht und die elektro-magnetischen Eigenschaften des Motors verbessert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und andere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der Stator umfasst einen Statorkern mit mehreren Polen und Nuten, wobei der Stator mehrere Stränge aufweist, denen jeweils mehrere Polschuhe zugeordnet sind. Hierbei sind die Verbindungsdrähte zur Verbindung der einem Strang zugeordneten Wicklungen überwiegend an einer ersten Stirnseite des Stators angeordnet und geführt.
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Bei der Wicklungsführung bisheriger Motoren war der Nachteil, dass beispielsweise am Zentralanschluss, wo alle Wicklungen an einem Sternpunkt zusammengeführt sind, sich die Verbindungsdrähte teilweise kreuzten, wodurch sich die benötigte Drahtlänge vergrößert. Außerdem ergaben sich bisher, durch die ungünstige Führung der Verbindungsdrähte, insgesamt eine große Länge der jeweiligen Wicklungsdrähte und damit unerwünscht hohe Widerstandswerte. Dies führte zu ohmschen Verlusten und ferner wurde die Symmetrie der elektrischen Eigenschaften durch die ungünstige Führung der Verbindungsdrähte entlang Polschuhen anderer Phasen gestört, was zu einer erhöhten Geräuschentwicklung im Betrieb des Motors und zu einem verminderten Wirkungsgrad führen konnte. Bei Motoren von kleiner Baugröße konnte eine Wicklung bzw. ein Verbindungsdraht zwischen zwei Wicklungen eines Stranges aus Platzgründen nicht über mehr als zwei benachbarte Pole geführt werden. Beim Stand der Technik wurden die Verbindungsdrähte oftmals beidseitig geführt, sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des Stators, dort wo er an der Basisplatte befestigt ist. Während des Bewicklungsvorganges erhöht diese Nähe zu der Basisplatte das Risiko von Kurzschlüssen und Spannungsüberschlägen zwischen Wickelkopf und Basisplatte.
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Durch die Führung der Verbindungsdrähte vorwiegend nur an einer Seite des Stators werden Kreuzungen an dem Zentralanschluss vermieden. Es ergibt sich eine insgesamt eine reduzierte Länge der Wicklungen, wodurch sich auch der ohmsche Widerstand verringert. An der Unterseite des Stators sind höchstens zwei Verbindungsdrähte angeordnet. Es wird hier eine geringere Wicklungshöhe erreicht, was einen größeren Abstand zur Basisplatte und damit eine geringere Gefahr von Kurzschlüssen und Spannungsüberschlägen während des Bewicklungsvorganges bedeutet. Insgesamt wird durch die günstigere Führung der Wicklungsdrähte die Symmetrie des Motors verbessert und die Gesamtlänge der Wicklungsdrähte verkürzt. Dadurch ergeben sich geringere Streufelder, geringere ohmsche Verluste und eine verbesserte Akustik. Es werden an maximal zwei Stellen Abschnitte von Verbindungsdrähten an einer zweiten Stirnseite des Stators angeordnet und geführt.
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Vorzugsweise gehören diese maximal zwei an einer zweiten Stirnseite des Stators angeordneten und geführten Abschnitte eines Verbindungsdrahtes zum selben Strang.
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Um die Gefahr von Kurzschlüssen zu minimieren, werden diese Verbindungsdrähte, die an der zweiten Stirnseite des Stators angeordnet und geführt sind, möglichst kurz gehalten und überspannen vorzugsweise höchstens einen Pol eines benachbarten Stranges.
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Erfindungsgemäß wird der Verbindungsdraht dieses Stranges zur Überbrückung der Strecke bis zur nächsten Wicklung des Stranges mit einer Windung um eine Wicklung eines benachbarten zweiten Stranges einer anderen Phase geführt. Diese zusätzliche „Hilfswindung“ wird vorzugsweise durch eine gegensinnig geführte Hilfswindung auf einer anderen Wicklung des zweiten Stranges kompensiert. Durch diese Kompensationswindung wird die in dieser Phase durch die zusätzliche Windung hervorgerufene Asymmetrie kompensiert.
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Die Wicklungen der einzelnen Stränge sind vorzugsweise so gewickelt, dass die Anschlussdrähte für die einzelnen Stränge an vier aufeinanderfolgenden benachbarten Nuten austreten. Dies erleichtert den elektrischen Anschluss der Wicklungen. Jeder Strang hat zwei Anschlussdrähte, wobei jeweils ein Anschlussdraht jedes Stranges an derselben Nut austritt.
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Erfindungsgemäß sind die Wicklungen jedes Stranges durchgehend gewickelt und in Reihe geschaltet. Alle Wicklungen des Stators sind gleichsinnig gewickelt.
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Vorzugsweise können die Stränge des Stators in einer Sternschaltung geschaltet werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Stator neun Nuten mit drei Strängen. Gemäß dieser Ausgestaltung sind die Wicklungen des ersten Stranges, des zweiten Stranges und des dritten Stranges jeweils auf jedem dritten Zahn des Stators angeordnet.
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Der erfindungsgemäße Stator wird in einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, vorzugsweise einem Spindelmotor, eingesetzt, wobei der Stator mit einem Rotor gepaart ist, der relativ zum Stator drehbar gelagert ist. Die Wicklungen der Stränge werden in einer vorgegebenen Abfolge bestromt und versetzen den Rotor in Drehung.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei ergeben sich aus den Zeichnungen und der Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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- 1: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß dem Stand der Technik
- 2: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung
- 3: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung
- 4: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung
- 5: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung
- 6: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung
- 7: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung
- 8: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer siebten Ausgestaltung der Erfindung
- 9: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer achten Ausgestaltung der Erfindung
- 10: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer neunten Ausgestaltung der Erfindung
- 11: zeigt ein Wickelschema für einen Stator gemäß einer zehnten Ausgestaltung der Erfindung
- 12: zeigt einen Schnitt durch einen neunpoligen Stator, wie er in der Erfindung eingesetzt werden kann
- 13: zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einem erfindungsgemäßen Stator
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
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Die Figuren zeigen jeweils ein Wickelschema für einen Stator mit drei Phasen. 1 zeigt ein Wickelschema gemäß dem Stand der Technik, die 2 bis 11 zeigen Wickelschemata gemäß der Erfindung zum Betrieb eines entsprechenden elektronisch kommutierten Elektromotors in Sternschaltung. Die den jeweiligen Phasen zugeordneten Stränge werden mit A, B und C bezeichnet. Das Wickelschema wird anhand einer möglichen Wickelreihenfolge erklärt. Die Pfeile 16 im Wickelschema zeigen die Wickelrichtung an. Der Stator ist als neunpoliger bzw. neunzahniger Stator ausgebildet.
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1 zeigt ein Wickelschema eines Stators gemäß dem Stand der Technik. Die Wicklungen 1 bis 9 sind nebeneinander aufgereiht dargestellt. Die einzelnen Wicklungsdrähte 10, 11, 12 der einzelnen Stränge A, B, C sind durch Linien dargestellt. Jeder Strang A, B, C ist durch ein entsprechendes durchgezogenes, strichliertes oder strichpunktartiges Linienmuster dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist als Schaltsequenz, d. h. die Sequenz der Bestromung der einzelnen Phasen A, B, C eine entsprechende Sequenz C-B-A gewählt, die in der Zeichnung von rechts nach links verläuft. Die Wickelrichtung 16 erfolgt im Uhrzeigersinn. Ferner sind die Oberseite 14 und die Unterseite 15 des Stators angedeutet.
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Ausgehend vom Anschluss des Stranges A, der zwischen den Wicklungen 6 und 7 in den Stator eingeführt wird, wird zunächst die Wicklung 7 des Stranges A bewickelt, wobei der Wicklungsdraht 10 dann als Verbindungsdraht 10a über die Wicklung 8 an der Oberseite 14 des Stators geführt wird. Die einzelnen Wicklungsdrähte sowie die zugehörigen Verbindungsdrähte bestehen aus einem Drahtstück. Der Verbindungsdraht 10a wird dann zwischen die Wicklungen 8 und 9 nach unten auf die Unterseite 15 des Stators als Verbindungsdraht 10b entlang der Unterseite bis zur Wicklung 1 geführt, die wiederum zum Strang A gehört und als nächstes bewickelt wird. Von der Wicklung 1 wird der Wicklungsdraht 10 als Verbindungsdraht 10a wiederum auf der Oberseite 14 des Stators 13 über die Wicklung 2 geführt und zwischen den Wicklungen 2 und 3 wieder auf die Unterseite 15 des Stators bis hin zur Wicklung 4, die wiederum zum Strang A gehört und entsprechend bewickelt wird. Ausgehend von der Wicklung 4 wird der Wicklungsdraht nun an der Unterseite 15 des Stators um die Wicklung 5 entgegen dem Uhrzeigersinn herumgeführt und an einem Mittenanschluss CT herausgeführt. Der Mittenabschluss CT ist zwischen den Wicklungen 3 und 4 angeordnet.
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Bei den beiden anderen Phasen B und C wird entsprechend verfahren. Die Wicklungen 3, 6 und 9 gebildet aus dem Wicklungsdraht 11 sind dem Strang B zugeordnet, und die Wicklungen 8, 2, und 5 gebildet aus dem Wicklungsdraht 12 dem Strang C. Die Verbindungsdrähte 11a und 12a sind ebenfalls auf der Oberseite 14 des Stators sowie Verbindungsdrähte 11b und 12b auf der Unterseite 15 des Stators geführt. Generell werden also auf der Oberseite 14 und der Unterseite 15 des Stators 13 eine ganze Reihe von Verbindungsdrähten geführt, manchmal in Wicklungsrichtung 16 und manchmal entgegen der Wicklungsrichtung 16, sowie über Wicklungen, die einem „anderen“ Strang zugeordnet sind.
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Alle Stränge werden zwischen den Wicklungen 3 und 4 zum Mittenanschluss CT herausgeführt. Dabei kreuzen die Stränge den Verbindungsdraht 10b.
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2 zeigt nun ein verbessertes Wicklungsschema gemäß der Erfindung. Wie in 1 ist die Schaltsequenz C-B-A von rechts nach links. Zum Strang A gehören die Wicklung 6, 9 und 3. Der zughörige Wicklungsdraht 10 wird zwischen den Wicklungen 6 und 7 eingeführt. Zunächst wird die Wicklung 6 bewickelt. Der Wicklungsdraht 10 wird der Oberseite 14 des Stators als Verbindungsdraht 10a über die Wicklungen 7 und 8 geführt. Die Wicklungsrichtung 16 ist entgegen dem Uhrzeigersinn. Von der Wicklung 9 des Stranges A wird der Wicklungsdraht 10 über die Wicklungen 1 und 2 zur Wicklung 3 geführt. Dieser wird dann bewickelt und der Wicklungsdraht 10 wird weiter in einer Schleife im Uhrzeigersinn um die Wicklung 2 geführt und dann auf der Oberseite 14 des Stators bis zum Mittenanschluss CT zwischen den Wicklungen 3 und 4. Entsprechend wird für die Wicklungsdrähte 11 und 12 der Stränge B und C verfahren. Wichtig ist, dass die Verbindungsdrähte 11a und 12a der Stränge B und C ausschließlich auf der Oberseite 14 des Stators geführt werden. Lediglich ein kurzer Abschnitt des Verbindungsdrahtes 10b des Stranges A wird an der Unterseite 15 des Stators über die Wicklung 2 geführt. Ansonsten ist die Unterseite 15 des Stators frei von Verbindungsdrähten. Die Anschlüsse der einzelnen Stränge A, B, C sind zwischen den benachbarten Wicklungen 3 bis 7 herausgeführt.
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3 zeigt ein Wicklungsschema für eine Schaltsequenz A-B-C von links nach rechts. Die Wicklungsrichtung 16 ist entgegen dem Uhrzeigersinn Der Wicklungsdraht 10 des Stranges A wird über die Wicklungen 4, 7 und 1 geführt und ist über Verbindungsdrähte 10a miteinander verbunden, die ausschließlich auf der Oberseite 14 des Stators 13 verlaufen. Die Wicklungen 5, 8 und 2 sind dem Strang B mit Wicklungsdraht 11 zugeordnet. Auch hier werden die Verbindungsdrähte 11a ausschließlich auf der Oberseite 14 des Stators geführt. Die Wicklungen 6, 9 und 3 sind dem Strang C und dem Wicklungsdraht 12 zugeordnet. Zwischen den Wicklungen 6, 9 und 3 werden die Verbindungsdrähte 12a zwischen den Wicklungen auf der Oberseite 14 des Stators geführt. Nach dem Bewickeln der Wicklung 3 wird der Verbindungsdraht des Stranges C als Verbindungsdraht 12b auf der Unterseite 15 über die Wicklung 2 geführt und in einer Schleife im Uhrzeigersinn um die Wicklung 2 herum bis zum Mittenanschluss CT zwischen den Wicklungen 3 und 4. Das Wicklungsschema von 3 sieht ähnlich aus wie das Wicklungsschema von 2, lediglich die Schaltsequenz und die Reihenfolge der Stränge unterscheidet sich.
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4 zeigt ein Wicklungsschema für eine Schaltsequenz A-B-C von links nach rechts. Die Wicklungsrichtung 16 verläuft entgegen dem Uhrzeigersinn. Begonnen wird beispielsweise mit dem Strang C, dem die Wicklungen 4, 7 und 1 zugeordnet sind. Diese werden mit dem Wicklungsdraht 12 entsprechend bewickelt, wobei die Verbindungsdrähte 12a an der Oberseite 14 des Stators jeweils über die Wicklungen 5 und 6, 8 und 9 sowie 2 und 3 geführt werden bis hin zum Mittenanschluss CT, der zwischen den Wicklungen 3 und 4 austritt. Der Wicklungsdraht 10 für den Strang A wird zwischen den Wicklungen 6 und 7 hineingeführt und umfasst die Wicklungen 8, 2 und 5. Der Wicklungsdraht 10 des Stranges A wird über Verbindungsdrähte 10a an der Oberseite 14 des Stators geführt. Der Wicklungsdraht 11 des Strangs B wird zwischen den Wicklungen 5 und 6 eingeführt und umläuft zunächst die Wicklung 5 in Wicklungsrichtung und wird weiter über einen Verbindungsdraht 11b an der Unterseite an die Wicklung 6 geführt und dort bewickelt. Weiter wird der Verbindungsdraht 11a an der Oberseite zur Wicklung 9 geführt, die mit dem Wicklungsdraht 11 bewickelt wird. Von der Wicklung 9 wird der Wicklungsdraht 11 an der Oberseite 14 des Stators weiter bis in die Nut zwischen den Wicklungen 2 und 3 geführt und die Wicklung 3 bewickelt. Schließlich wird der Wicklungsdraht 11 als Verbindungsdraht 11b entgegen der Wicklungsrichtung 16 um die Wicklung 2 herumgeführt und am Mittenanschluss CT herausgeführt. In dieser Ausführungsform ist es wichtig, dass die um die Wicklung 5 geführte „Hilfswindung“ des Wicklungsdrahts 11 kompensiert wird durch eine weitere Hilfswindung des Wicklungsdrahtes 11, die um die Wicklung 2 gewickelt ist. Diese Hilfswindungen verlaufen um Wicklungen des Stranges A sind gegenläufig ausgeführt, damit die Asymmetrie und die dadurch erzeugten Störfelder sich gegenseitig aufheben. Die Hilfswindungen auf den Wicklungen 2 und 5 sind in den 4a und 4b nochmals einzeln dargestellt. Man erkennt die unterschiedliche Wicklungsrichtung der Hilfswindungen, um die Streufelder zu kompensieren.
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Die 5, 5a und 5b zeigen ein Wicklungsschema für eine Schaltsequenz C-B-A, gesehen von rechts nach links. Die Wicklungsrichtung 16 ist entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Führung der einzelnen Wicklungsdrähte für die einzelnen Stränge A, B, C ist identisch zu 4. Lediglich die Zuordnung der Wicklungen zu den Strängen der jeweiligen Phase A, B, C hat sich geändert. Dem Strang A sind die Wicklungen 4, 7 und 1 zugeordnet. Dem Strang B die Wicklungen 6, 9 und 2 und dem Strang C die Wicklungen 5, 8 und 2. Auch hier wird eine Hilfswindung des Stranges B um die Wicklung 5 wieder kompensiert durch eine gegenläufige Hilfswindung des Stranges B auf der Wicklung 2. Die Wicklungen 5 und 2 gehören zum Strang C.
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6 zeigt ein weiteres Wicklungsschema für eine Schaltsequenz C-B-A von rechts nach links für einen Stator eines dreisträngigen Motors. Die Wicklungen verlaufen im Uhrzeigersinn.
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Die Wicklungen 6, 3 und 9 gehören zum Strang A. Es wird begonnen mit Wicklung 6, dann Wicklung 3 und schließlich Wicklung 9, wobei die Verbindungsdrähte 10a des Wickeldrahtes 10 an der Oberseite 14 des Stators geführt werden. Dem Strang B sind die Wicklungen 5, 2 und 8 zugeordnet, wobei auch hier die Verbindungsdrähte 11a an der Oberseite 14 des Stators geführt werden. Die Wicklungen des Stranges C beginnen mit der Wicklung 4, 1 sowie 7, wobei die Verbindungsdrähte 12a auf der Oberseite 14 des Stators geführt werden. Nach der Bewicklung der Wicklung 7 wird der Verbindungsdraht 12b über die Unterseite des Stators um die Wicklung 8 herumgeführt und dann bis zum Mittenanschluss CT, der zwischen den Wicklungen 6 und 7 herausgeführt wird.
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7 zeigt ein ähnliches Wickelschema wie 6, wobei hier jedoch die Schaltsequenz A-B-C umgekehrt ist und von links nach rechts geführt ist. Es sind daher die Reihenfolge der Stränge A, B, C sowie die Reihenfolge der den Strängen zugeordneten Wicklungen vertauscht.
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8 zeigt ein Wickelschema gemäß der Erfindung für eine Schaltsequenz A-B-C von links nach rechts. Dem Strang A, der zwischen den Wicklungen 6 und 7 hineingeführt wird sind die Wicklungen 7, 4 und 1 zugeordnet. Die Verbindungsdrähte 10a des Wicklungsdrahtes 10 werden an der Oberseite 14 des Stators geführt. Der Strang C umfasst die Wicklungen 3, 9 und 6, die entsprechend nacheinander bewickelt werden, wobei auch hier die Verbindungsdrähte 12a des Wicklungsdrahts 12 ausschließlich auf der Oberseite 14 des Stators geführt wird. Dem Strang B sind die Wicklungen 5, 2 und 8 zugeordnet, die nacheinander in Wickelrichtung 16 gemäß Uhrzeigersinn bewickelt werden. Der Wicklungsdraht 11 für den Strang B wird zwischen den Wicklungen 5 und 6 eingeführt und zunächst im Uhrzeigersinn um die Wicklung 6 geführt und dann erst zum Bewickeln der Wicklung 5. Diese Hilfswindung um die Wicklung 6, die dem Strang C zugeordnet ist, dient zur Kompensation einer weiteren Hilfswindung auf der Wicklung 9, die ebenfalls dem Strang C zugeordnet ist. Dies ist in den 8a und 8b im Einzelnen dargestellt. Die Hilfswindung auf der Wicklung 6 zur Kompensation der Hilfswindung auf der Wicklung 9 wird entgegen der Wicklungsrichtung, also entgegen dem Uhrzeigersinn, geführt. Die Anschlüsse der Stränge aller Phasen werden in einem Mittenanschluss CT zwischen den Wicklungen 7 und 8 herausgeführt.
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9 zeigt ein Wickelschema für die Schaltsequenz A-B-C von links nach rechts für eine Wickelrichtung 16 im Uhrzeigersinn. Die Bewicklung der Stränge A und B ist identisch zur Bewicklung gemäß 8. Beim Strang B werden wiederum Hilfswindungen auf den Wicklungen 6 und 9 aufgebracht. Die Verbindungsdrähte 11b des Wicklungsdrahtes 11 werden hierfür an der Unterseite 15 des Stators geführt. Alle übrigen Verbindungsdrähte 10a, 11a und 12a werden an der Oberseite 14 des Stators geführt. Der Strang C wird zwischen den Wicklungen 4 und 5 eingeführt und zunächst wird Wicklung 6 bewickelt und nachfolgend die Wicklungen 3 und 9, wonach der Wicklungsdraht 12 dann beim Mittenanschluss CT herausgeführt wird.
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10 zeigt ein Wickelschema für eine Schaltsequenz C-B-A von rechts nach links. Dieses Wickelschema entspricht im Wesentlichen dem Wickelschema aus 8. Lediglich die Reihenfolge der Phasen ist vertauscht. Die Stränge A, B, C werden zu C, B, A. Die Anordnung der Anschlüsse und die Anordnung der Verbindungsdrähte bleiben gleich.
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11 zeigt ein Wickelschema für eine Schaltsequenz C-B-A von rechts nach links. Dieses Wickelschema entspricht im Wesentlichen dem Wickelschema aus 9. Lediglich die Reihenfolge der Phasen ist vertauscht. Die Stränge A, B, C werden zu C, B, A. Die Anordnung der Anschlüsse und die Anordnung der Verbindungsdrähte bleiben gleich.
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12 zeigt einen Schnitt durch einen neunpoligen Stator, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist und auch für die Erfindung verwendet werden kann. Der Stator 13 umfasst eine obere Stirnseite 14 und eine untere Stirnseite 15 sowie der Anzahl der Pole P1-P9 entsprechende Zähne, die gleichmäßig verteilt über den Umfang des Statorkerns angeordnet sind. Die Pole P1-P9 werden mit entsprechenden Wicklungen 1, 2, 3 usw. bewickelt. Der Stator 13 ist beispielsweise dreisträngig ausgebildet, und umfasst pro Strang drei Wicklungen, die jeweils abwechselnd auf den Polen angeordnet sind. Die Verbindung zwischen den Wicklungen eines Stranges wird durch Verbildungsdrähte des Wicklungsdrahts hergestellt. Diese Verbindungsdrähte werden entweder über die Oberseite 14 oder die Unterseite 15 des Stators 13 geführt.
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Der Stator 13 aus 12 kann Teil eines Spindelmotors sein.
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13 zeigt einen solchen Spindelmotor, der im Wesentlichen aus einer Welle 21 besteht, die drehfest mit einer Nabe 22 verbunden ist. Der Motor wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben, das aus einer mit dem feststehenden Teil des Motors verbundenen, mit Wicklungen 28 versehenen Statoranordnung 13 und einem an der Nabe 22 angeordneten Permanentmagnetring 25 mit umlaufend abwechselnder Polarisierung besteht. Der Stator 13 ist in einer Basisplatte 26 angeordnet, wobei die Welle 21 in einer Lagerbuchse 23 drehbar gelagert ist. Die Lagerbuchse 23 ist von unten durch eine Gegenplatte 30 verschlossen. Im oberen Bereich der Lagerbuchse 23 ist ein oberes Fluidlager als Axiallager 31 eingebaut und es sind zwei fluiddynamische Radiallager 33, 34 im Abstand voneinander entlang der Welle 21 angeordnet. Ferner ist ein magnetisches Axiallager 32 ausgebildet, welches aus einem an der Basisplatte angeordneten Zugring 27 und dem Permanentmagnetring 25 gebildet ist.
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Eine Leiterplatte dient zur Verschaltung der Anschlüsse der Statorwicklungen 28.
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Erfindungsgemäß sind maximal zwei Verbindungsdrähte eines Stranges an der unteren Stirnseite des Stators geführt. Meist kommt man mit einem Verbindungsdraht eines Stranges aus.
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Liste der Bezugszeichen
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- 1-9
- Wicklungen
- 10
- Wicklungsdraht A
- 10a
- Verbindungsdraht A
- 10b
- Verbindungsdraht A
- 11
- Wicklungsdraht B
- 11a
- Verbindungsdraht B
- 11b
- Verbindungsdraht B
- 12
- Wicklungsdraht C
- 12a
- Verbindungsdraht C
- 12b
- Verbindungsdraht C
- 13
- Stator
- P1-P9
- Pole (Stator)
- 14
- Erste Stirnseite (Stator)
- 15
- Zweite Stirnseite (Stator)
- 16
- Wickelrichtung
- 21
- Welle
- 22
- Nabe
- 23
- Lagerbuchse
- 25
- Magnetring
- 26
- Basisplatte
- 27
- Zugring
- 28
- Wicklung
- 29
- Leiterplatte
- 30
- Gegenplatte
- 31
- Axiallager (Fluidlager)
- 32
- Axiallager (magnetisch)
- 33
- Radiallager (Fluidlager)
- 34
- Radiallager (Fluidlager)
- A
- Strang A
- B
- Strang B
- C
- Strang C
- CT
- Mittenanschluss