DE102015111167B4 - electric motor - Google Patents
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Abstract
Elektromotor umfassend einen Stator, eine rotierbar in Bezug zu dem Stator gehaltene Welle (10) und einen drehfest an der Welle (10) gehaltenen Rotor, wobei der Rotor koaxial zu dem Stator vorgesehen ist, wobei der Stator mindestens eine Isolierwicklung, ein durch eine Mehrzahl von stanzpaketierten Statorblechen gebildetes Statorblechpaket (1) und zwei dem Statorblechpaket (1) stirnseitig zugeordnete metallische Lagerschilde (6, 6') aufweist, an denen wenigstens einige äußere Statorbleche angelegt sind und die gegeneinander verspannt sind, und wobei die Statorbleche isolierbeschichtet ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne äußere Statorbleche, welche an die Lagerschilde (6) angelegt sind, derart gerändelt ausgeführt sind, dass hervorstehende Ausformungen (3) gebildet sind, wobei die Isolierschicht der Statorbleche im Bereich der Ausformungen (3) jedenfalls lokal durchbrochen ist und wobei jedenfalls im Bereich der Ausformungen (3) ein metallischer Kontakt zwischen den einzelnen äußeren Statorblechen und den Lagerschilden (6, 6') hergestellt ist.An electric motor comprising a stator, a rotatably held with respect to the stator shaft (10) and a rotationally fixed to the shaft (10) held rotor, wherein the rotor is provided coaxially with the stator, wherein the stator at least one insulating winding, a plurality of stator laminations formed by stanzpaketierten stator laminations (1) and two the stator lamination stack (1) frontally associated metallic end shields (6, 6 '), where at least some outer stator laminations are applied and which are braced against each other, and wherein the stator laminations are made insulated coated, characterized characterized in that at least individual outer stator laminations, which are applied to the bearing plates (6) are executed knurled so that protruding formations (3) are formed, wherein the insulating layer of the stator laminations in the region of the formations (3) is at least locally broken and wherein at least in the area of the formations (3) a metallic cont act between the individual outer stator laminations and the end shields (6, 6 ') is made.
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor umfassend einen Stator, eine rotierbar in Bezug zu dem Stator gehaltene Welle und einen drehfest an der Welle gehaltenen Rotor, wobei der Rotor koaxial zu dem Stator vorgesehen ist, wobei der Stator mindestens eine Isolierwicklung, ein durch eine Mehrzahl von stanzpaketierten Statorblechen gebildetes Statorblechpaket und zwei dem Statorblechpaket stirnseitig zugeordnete metallische Lagerschilde aufweist, an denen wenigstens einige äußere Statorbleche angelegt sind und die gegeneinander verspannt sind, und wobei die Statorbleche isolierbeschichtet ausgeführt sind.The invention relates to an electric motor comprising a stator, a rotatably held with respect to the stator shaft and a rotatably held on the shaft rotor, wherein the rotor is provided coaxially with the stator, wherein the stator at least one insulating winding, one through a plurality of stanzpaketierten Stator sheet formed stator core and two stator laminated core frontally associated metal end shields on which at least some outer stator laminations are applied and which are clamped against each other, and wherein the stator laminations are made insulated coated.
Ein gattungsgemäßer Elektromotor, wie er in der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erdung der Statorbleche einerseits und der den Statorblechen stirnseitig zugeordneten Lagerschilde andererseits zuverlässig und kostengünstig bereitzustellen.Object of the present invention is to provide a grounding of the stator plates on the one hand and the stator plates on the front side associated end shields on the other hand reliable and inexpensive.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne äußere Statorbleche, welche an die Lagerschilde angelegt sind, derart gerändelt ausgeführt sind, dass hervorstehende Ausformungen gebildet sind, wobei die Isolierschicht im Bereich der Ausformungen jedenfalls lokal durchbrochen ist und wobei jedenfalls im Bereich der Ausformungen ein metallischer Kontakt zwischen den einzelnen äußeren Statorblechen und den Lagerschilden hergestellt ist.To achieve the object, the invention in conjunction with the preamble of
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Rändeln jedenfalls einzelner äußerer Statorbleche des Statorblechpakets die Beschichtung (Isolierschicht) dieser Statorbleche durchbrochen wird und im Bereich der Durchbrechung ein metallischer Kontakt zwischen den Statorblechen einerseits und den Lagerschilden andererseits hergestellt ist. Es ergibt sich insofern eine Erdung der Statorkomponenten. Die Realisierung ist hierbei äußerst kostengünstig, da das Verfahren in hohem Maße automatisiert durchgeführt werden kann und großserientauglich ist.The particular advantage of the invention is that the coating (insulating layer) of this Statorbleche is broken by the knurling in any case individual outer stator laminations of the stator lamination and in the region of the aperture a metallic contact between the stator laminations on the one hand and the end shields on the other hand made. This results in a grounding of the stator components. The realization is extremely cost-effective, since the method can be carried out to a high degree automated and suitable for mass production.
Beispielsweise können jedenfalls einzelne äußere Statorbleche des Statorblechpakets mantelseitig oder stirnseitig gerändelt werden. Die Rändelflächen sind hierbei so vorgesehen, dass sie im montierten Zustand des Stators dem benachbarten Lagerschild zugewandt sind. Insbesondere ergibt sich im montierten Zustand ein mechanischer Kontakt zwischen den durch das Rändeln hergestellten Ausformungen an dem Statorblechpaket und dem Lagerschild. An dem Lagerschild können lokal der Herstellung des elektrisch leitenden Kontakts zum Statorblechpaket dienende Anlageflächen ausgeformt sein. Die Anlageflächen können so positioniert und geformt sein, dass die einzelnen äußeren Statorbleche des Statorblechpakets im montierten Zustand radial beziehungsweise stirnseitig an die Anlageflächen angelegt sind. Das Vorsehen lokaler Anlageflächen reduziert die Kosten für den erfindungsgemäßen Elektromotor beziehungsweise den Stator desselben weiter. Es ist eine beispielsweise spanende Bearbeitung der Lagerschilde ausschließlich im Bereich der lokalen Anlageflächen notwendig. Die Lagerschilde können beispielsweise kostengünstig urformend hergestellt und nach dem Urformen lokal allein im Bereich der Anlageflächen sowie weiterer Funktionsflächen, beispielsweise der Lagersitze mechanisch bearbeitet werden.For example, in any case individual outer stator laminations of the laminated stator core can be knurled on the shell side or the front side. The knurl surfaces are in this case provided so that they face the adjacent end shield in the mounted state of the stator. In particular, in the mounted state results in a mechanical contact between the formed by knurling moldings on the stator lamination and the bearing plate. On the bearing plate can be formed locally serving contact surfaces serving to produce the electrically conductive contact to the stator lamination. The contact surfaces can be positioned and shaped such that the individual outer stator laminations of the stator lamination stack are applied in the assembled state radially or frontally to the contact surfaces. The provision of local contact surfaces further reduces the costs for the electric motor according to the invention or the stator thereof. It is an example machining the bearing plates only in the area of the local contact surfaces necessary. The end shields can, for example, inexpensively produced primitive and after the prototypes locally alone in the area of the contact surfaces and other functional surfaces, such as the bearing seats are machined.
Der mechanische Kontakt zwischen dem Statorblechpaket und den Lagerschilden wird mit großer Zuverlässigkeit hergestellt, wenn die hervorstehenden Ausformungen zahnförmig beziehungsweise pyramidenförmig ausgebildet sind. Es ergeben sich hierdurch ein hoher Umformgrad und eine große Aufweitung des Außendurchmessers des Statorblechpakets im Bereich der Rändelung. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser des Statorblechpakets im Bereich der Rändelung größer ist als ein zwischen den Anlageflächen des Statorblechpakets gebildetes lichtes Montagemaß. Beim Einsetzen des Statorblechpakets in das Lagerschild kommt es sodann zum metallischen Kontakt zwischen den hervorstehenden Ausformungen des Statorblechpakets und den Anlageflächen. Wird beispielsweise das Lagerschild aus einem vergleichsweise weichen metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Magnesium oder Aluminium oder aus einer Magnesium- beziehungsweise Aluminiumlegierung hergestellt, dringen die an dem Statorblechpaket gebildeten Ausformungen in das weichere Material des Lagerschilds ein. Es ist hierdurch ein mechanischer Kontakt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Statorblechpaket und dem Lagerschilden gewährleistet. Beispielsweise können die an dem Lagerschild gebildeten Anlageflächen jedenfalls abschnittsweise kreisbogenförmig ausgebildet sein. Die Anlageflächen können koaxial zur Welle vorgesehen sein. Wenn ein Radius der kreisbogenförmigen Anlageflächen zugleich kleiner ist als ein halber Außendurchmesser des Stanzblechpakets im Bereich der gerändelten äußeren Statorbleche, ist eine die Erdung gewährleistende Montage des Stators in besonders einfacher Weise möglich.The mechanical contact between the laminated stator core and the end shields is produced with great reliability if the protruding shapes are tooth-shaped or pyramid-shaped. This results in a high degree of deformation and a large expansion of the outer diameter of the stator lamination in the knurling. In particular, it may be provided that the outer diameter of the laminated stator core in the region of the knurling is greater than a light mounting dimension formed between the contact surfaces of the laminated stator core. When inserting the stator lamination in the bearing plate, it then comes to metallic contact between the protruding shapes of the stator lamination and the contact surfaces. If, for example, the end shield is made of a comparatively soft metallic material, for example of magnesium or aluminum, or of a magnesium or aluminum alloy, the formations formed on the laminated stator core penetrate into the softer material of the end shield. This ensures a mechanical contact and an electrically conductive connection between the laminated stator core and the end shields. For example, the abutment surfaces formed on the end plate can in some cases circular arc-shaped be educated. The contact surfaces may be provided coaxially with the shaft. If a radius of the circular arc-shaped contact surfaces is at the same time smaller than half the outer diameter of the stamped laminated core in the area of the knurled outer stator laminations, a mounting of the stator ensuring the grounding is possible in a particularly simple manner.
Die Isolation der Wicklungen gegenüber dem Statorblechpaket ist beispielsweise durch eine Flächenisolation, bevorzugt durch eine Polyesterfolie oder ein Polyesterfolienlaminat realisiert. Das Statorblechpaket kann zusätzlich durch einen Isolierlack beziehungsweise ein Tränkharz imprägniert werden. Bei Synchronmotoren können zur Isolation der Wicklung Spulenkörper aus einem thermisch geformten Kunststoffmaterial verwendet werden.The insulation of the windings with respect to the laminated stator core is realized, for example, by a surface insulation, preferably by a polyester film or a polyester film laminate. The laminated stator core can additionally be impregnated by an insulating varnish or an impregnating resin. In synchronous motors can be used to insulate the winding bobbin of a thermally formed plastic material.
Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.From the other dependent claims and the following description further advantages, features and details of the invention can be found. There mentioned features may be essential to the invention individually or in any combination. The drawings are merely illustrative of the clarification of the invention and are not of a restrictive nature.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Prinzipdarstellung eines einseitig gerändelten Statorblechpakets eines Elektromotors mit einer Detailvergrößerung der Rändelung, -
2 eine Ansicht des Elektromotors mit dem Statorblechpaket und einen Lagerschild sowie eine Detailvergrößerung einer Fügestelle von Lagerschild und Statorblechpaket und -
3 eine perspektivische Darstellung des Lagerschilds mit einer Anlagefläche und einer Detailvergrößerung der Oberfläche im Bereich der Anlagefläche.
-
1 a perspective schematic representation of a one-sided knurled stator lamination of an electric motor with a detail magnification of the knurling, -
2 a view of the electric motor with the stator lamination and a bearing plate and an enlarged detail of a joint of bearing plate and stator lamination and -
3 a perspective view of the bearing plate with a contact surface and an increase in detail of the surface in the region of the contact surface.
In einem äußeren Bereich des Statorblechpakets
Grundsätzlich wird das Statorblechpaket
Der Elektromotor im Zusammenbau nach
Nach der Detailvergrößerung der
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Rändelung
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