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DE10226976A1 - Elektromotor mit einem mehrpoligen Rotor und einem mehrpoligen Stator - Google Patents

Elektromotor mit einem mehrpoligen Rotor und einem mehrpoligen Stator Download PDF

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DE10226976A1
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rotor
stator
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pole
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Christian Reimann
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
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    • H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor

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Abstract

Der Elektromotor (1) ist mit von Statorwicklungen (11) umgebenen, radial zum Rotor (2) weisenden Statorpolen (5) versehen. Zwischen dem Stator (12) und dem Rotor (2) ist eine sich mindestens über die Länge des Rotors (2) erstreckende, starre Isolierhülse (6) angeordnet, die radial zum Rotor (2) angeordnete Vorsprünge (6') aufweist, wobei jeweils ein Vorsprung (6') zwischen zwei benachbart angeordneten Statorpole (5) angeordnet ist.

Description

  • Elektromotor mit einem mehrpoligen Rotor und einem mehrpoligen Stator
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor mit einem mehrpoligen Rotor und einem mehrpoligen Stator. Elektromotoren sind bekannt. In der DE 198 46 498 A1 wird ein Elektromotor, insbesondere ein bürstenloser Gleichstrommotor, beschrieben, der einen mehrpoligen Rotor und einen mehrpoligen Stator aufweist. Bei diesem Elektromotor sind die Statorpole an der zum Rotor weisenden Seite mittels eines Isoliermittels miteinander verbunden und an ihrer dem Rotor abgeneigten Seite mit Abstand zueinander angeordnet. Das Isoliermittel dient dazu, den magnetischen Fluß zwischen den Statorpolen weitgehend zu vermindern. Das Isoliermittel kann dabei als Formteil ausgeführt sein. Häufig ist es jedoch vorgesehen, die Elektromotoren in einem flüssigen Medium einzusetzen, wobei das flüssige Medium in den Elektromotor eindringt, was zu Schädigungen und Nachteilen im Betrieb führt.
    •
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor zu schaffen, der relativ problemlos in einem flüssigen Medium betrieben werden kann, wobei es nicht zu den nachteiligen Schädigungen während des Betriebes kommt.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Elektromotor mit einem mehrpoligen Rotor und einem mehrpoligen Stator mit von Statorwicklungen umgebenen, radial zum Rotor weisenden Statorpolen gelöst, bei dem zwischen dem Stator und dem Rotor eine sich mindestens über die Länge des Rotors erstreckende, starre Isolierhülse angeordnet ist, die radial zum Rotor angeordnete Vorsprünge aufweist, wobei jeweils ein Vorsprung zwischen zwei benachbart angeordneten Statorpolen angeordnet ist. Als Elektromotor eignet sich dabei Synchron- oder Asynchronmotor sowie ein bürstenloser Gleichstrommotor. Der Rotor ist dabei auf einer Rotorwelle gelagert. Die Isolierhülse ist starr ausgeführt, bleibt also in ihrer Form stabil. In vorteilhafter Weise besteht sie aus Kunststoff und hat eine Wanddicke von 0,5 bis 1 mm. Jeweils ein Vorsprung ist zwischen zwei benachbart angeordneten Statorpolen angeordnet. Dadurch wird die Isolierhülse mechanisch verstärkt und eine kompakte Fixierung erreicht. Dabei ist vorteilhaft, dass lediglich der Rotor mit dem flüssigen Medium in Kontakt gerät, eine Kontaktierung des flüssigen Mediums mit dem Stator jedoch vermieden wird. Eine Schädigung des Elektromotors durch das flüssige Medium, das mit dem Rotor kontaktiert wird, wird somit auf relativ einfache Weise vermieden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Vorsprünge durchgehend über die Länge des Stators verlaufen. Dadurch wird die Baueinheit, bestehend aus Stator und Isolierhülse besonders stabil gestaltet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Vorsprünge einen T-förmigen Querschnitt auf. Dadurch läßt sich eine besonders stabile Verbindung der Isolierhülse mit dem Stator erreichen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Vorsprünge als Fixierung für die Statorpole ausgebildet. Dies wird durch eine Verbreiterung des T-förmigen Querschnitts der einzelnen Vorsprünge erreicht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine Fixierung für die Statorpole geschaffen, die sich dadurch vereinfacht im Stator des Elektromotors aufbringen lassen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolierhülse an ihrem einen Ende mit dem Gehäuse des Elektromotors verbunden. Der Elektromotor kann dadurch in besonders vorteilhafter Weise kompakt ausgebildet werden, und die Isolierhülse erfährt eine zusätzliche Fixierung.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Isolierhülse an ihrem anderen Ende becherförmig gestaltet. Auf diese Weise wird die Lagerung der Isolierhülse an der Rotorwelle vereinfacht.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Isolierhülse direkt an der Rotorwelle anliegt. Die Isolierhülse erfüllt dann zusätzlich in vorteilhafter Weise die Funktion eines Lagers für die Rotorwelle.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Isolierhülse und der Rotorwelle ein Lager angeordnet. Dies verbessert in vorteilhafter Weise die Betriebsbedingungen in denjenigen Fällen, wo relativ hohe Drücke des flüssigen Mediums zu verzeichnen sind, da die Isolierhülse so eine höhere Stabilität erfährt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Statorpole und der Rückschlußring als Einzelteil angeordnet. Die Statorpole und der Rückschlußring, die zusammen den eigentlichen Stator bilden, läßt sich somit in vorteilhafter Weise auf relativ einfachem Wege herstellen.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1 bis 5) näher und beispielhaft erläutert.
  • 1 zeigt den Elektromotor im Querschnitt.
  • 2 zeigt den Elektromotor im Längsschnitt gemäß Schnitt A-A in 1.
  • 3 zeigt einen weiteren Elektromotor im Längsschnitt gemäß Schnitt A-A in 1.
  • 4 zeigt einen Teilbereich des Elektromotors im Querschnitt mit einer speziellen Form der Vorsprünge.
  • 5 zeigt einen Teilbereich des Elektromotors im Querschnitt mit einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Vorsprünge.
  • In 1 ist der Elektromotor 1 mit einem mehrpoligen Rotor 2 und einem mehrpoligen Stator 12 mit von Statorwicklungen 11 umgebenen, radial zum Rotor 2 weisenden Statorpolen 5 dargestellt. Die Statorpole 5 und der Rückschlußring 7 bilden zusammen den Stator 12 und sind als Einzelteil gefertigt. Zwischen dem Stator 12 und dem Rotor 2 ist eine sich über die Länge des Rotors 2 hinaus erstreckende, starre Isolierhülse 6 angeordnet, die radial zum Rotor 2 angeordnete Vorsprünge 6' aufweist, wobei jeweils ein Vorsprung 6' zwischen zwei benachbart angeordnete Statorpole 5 angeordnet ist. Vorsprünge 6' haben einen nahezu rechteckigen Querschnitt. Der Rotor 2 ist auf der Rotorwelle 4 angeordnet. Um den Rückschlußring 7 befindet sich das Gehäuse 9 des Elektromotors 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist lediglich nur eine Statorwicklung 11 dargestellt worden. Ferner sind aus Gründen der besseren Übersicht die Statorpole 5 sowie der Rückschlußring 7 unschraffiert dargestellt. Zwischen der Isolierhülse 6 und dem Rotor 2 sind die Magnetschalen 3 auf dem Rotor 2 angeordnet. Der Rotor 2 kann problemlos in einem flüssigen Medium betrieben werden, das infolge der Anordnung der Isolierhülse 6 nicht in dem Bereich des Stators 12 gelangen kann.
  • In 2 ist der Elektromotor 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Isolierhülle 6 ist an ihrem einen Ende 6a mit dem Gehäuse 9 des Elektromotors 1 verbunden, was sich vorteilhaft auf die Fixierung der Isolierhülse 6 auswirkt. An ihrem anderen Ende 6b ist die Isolierhülse 6 fächerförmig gestaltet. Dies wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf die Fixierung der Isolierhülse 6 aus. Zwischen der Isolierhülse 6 und der Rotorwelle 4 ist ein Lager 10 angeordnet, was besonders dann vorteilhaft ist, wenn der Druck des flüssigen Mediums besonders groß ist und besonders hohe mechanische Ansprüche an die Isolierhülse 6 gestellt werden müssen. Das entsprechende Gegenlager 8 ist auf der anderen Seite im sogenannten Lagerschild fixiert. Die Statorpole 5 und der Rückschlußring 7 sind hierbei als Einzelteile gefertigt und liegen am Gehäuse 9 des Elektromotors 1 an.
  • In 3 ist eine weitere Ausgestaltung des Elektromotors 1 im Querschnitt dargestellt. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Variante liegt die Isolierhülse 6 direkt an der Rotorwelle 4 an. Die Isolierhülse 6 übernimmt somit neben der Funktion der Isolierung des Stators vom flüssigen Medium (nicht dargestellt) noch zusätzlich die Funktion des Lagers. Auf die Anordnung eines Lagers kann somit in vorteilhafter Weise verzichtet werden, was besonders dann möglich ist, wenn das flüssige Medium nicht oder kaum unter Druck steht.
  • In 4 ist ein Teilbereich des Elektromotors 1 im Querschnitt dargestellt. Die Vorsprünge 6' weisen einen T-förmigen Querschnitt auf, was sich besonders vorteilhaft auf die mechanische Stabilität der Isolierhülse 6 auswirkt. Die Statorpole 5 und der Rückschlußring 7 sind hierbei ebenfalls als Einzelteil angeordnet.
  • In 5 ist ein Teilbereich des Elektromotors 1 im Querschnitt dargestellt, bei dem die Vorsprünge 6' mit den T-förmigen Querschnitt als Auflage für die Statorpole 5 dienen. Dies wird durch eine Verbreiterung des T-förmigen Querschnitts erreicht. Diese Ausgestaltung der Vorsprünge 6' wirkt sich darüber hinaus vorteilhaft auf die Fixierung der Isolierhülse 6 an den Statorpolen 5 aus und verbessert gleichzeitig die Stabilität der Isolierhülse 6. Ferner wird die Fixierung der Statorpole 5 im Rückschlußring 7 erleichtert. Statorpole 5 und Rückschlußring 7 sind dabei nicht als Einzelteil gefertigt.

Claims (9)

  1. Elektromotor (1) mit einem mehrpoligen Rotor (2) und einem mehrpoligen Stator (12) mit von Statorwicklungen (11) umgebenen, radial zum Rotor (2) weisenden Statorpolen (5), bei dem zwischen dem Stator (12) und dem Rotor (2) eine sich mindestens über die Länge des Rotors (2) erstreckende, starre Isolierhülse (6) angeordnet ist, die radial zum Rotor (2) angeordnete Vorsprünge (6') aufweist, wobei jeweils ein Vorsprung (6') zwischen zwei benachbart angeordnete Statorpole (5) angeordnet ist.
  2. Elektromotor (1) nach Anspruch 1, bei dem die Vorsprünge (6') durchgehend über die Länge des Stators (12) verlaufen.
  3. Elektromotor (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Vorsprünge (6') einen T-förmigen Querschnitt aufweisen.
  4. Elektromotor (1) nach Anspruch 3, bei dem die Vorsprünge (6') als Fixierung für die Statorpole (5) ausgebildet sind.
  5. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Isolierhülse (6) an ihrem einen Ende (6a) mit dem Gehäuse (9) des Elektromotors (1) verbunden ist.
  6. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Isolierhülse (6) an ihrem anderen Ende (6b) becherförmig gestaltet ist.
  7. Elektromotor (1) nach Anspruch 7, bei dem die Isolierhülse (6) direkt an der Rotorwelle (4) anliegt.
  8. Elektromotor (1) nach Anspruch 6, bei dem zwischen der Isolierhülse (6) und der Rotorwelle (4) ein Lager (10) angeordnet ist.
  9. Elektromotor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Statorpole (5) und der Rückschlußring (7) als Einzelteil angeordnet sind.
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