DE19959729A1

DE19959729A1 - Elektrische Maschine

Info

Publication number: DE19959729A1
Application number: DE1999159729
Authority: DE
Inventors: Gerhard Huth
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 1999-12-10
Publication date: 2001-07-05

Abstract

Um eine höhere Aktivteilausnutzung einer elektrischen Maschine bei einfacherer Herstellung zu schaffen, wird eine elektrische Maschine mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen: DOLLAR A È einem Ständer (1) und einem permanentmagneterregten Läufer, wobei der Ständer (1) zwölf Nuten aufweist, DOLLAR A È der Ständer (1) umfaßt ein aus einteiligen Blechen zusammengesetztes Blechpaket, DOLLAR A È die Nuten (2) weisen einen dem Läufer jeweils zugewandten Nutschlitz (4) auf, DOLLAR A È in den Nuten (2) ist zumindest abschnittsweise eine Auskleidung (5) vorgesehen, DOLLAR A È zwischen zwei Nuten (2) befindet sich jeweils ein Zahn (3) des Ständers (1), DOLLAR A È im Ständer (1) ist eine Wicklung (6) vorgesehen, DOLLAR A È Wicklung (6) und Ständer (1) sind miteinander verbunden, DOLLAR A È die Wicklung (6) umfaßt drei Stränge, die in Stern geschaltet sind, wobei jeder Strang zwei in Reihe geschaltete Spulen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine und ein Ver fahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Maschi ne.

Ständer von Drehstrommotoren umfassen bekanntermaßen einen ein- oder mehrteiligen Blechschnitt mit Ständernuten, die ei ne Öffnung zum Luftspalt aufweisen, um die Wicklung darin einzuziehen oder per Hand einzuträufeln. Als Isolation zwi schen Blechpaket und Wicklung dient eine Nutisolierung, die vor dem Einbringen der Wicklung eingeschoben werden muß. Die Drehstromwicklung selbst wird bekanntermaßen als Ein- oder Zweischichtwicklung ausgeführt. Dieser Ständeraufbau ist ver hältnismäßig aufwendig und führt ferner zu einem großen Wic kelkopf, der nicht zur Drehmomentbildung beiträgt und somit die Aktivteilausnutzung der elektrischen Maschine reduziert.

Die Aufgabe der Erfindung liegt demnach darin, einen Ständer aufbau zu finden der einfacher zu fertigen ist und der außer dem eine höhere Aktivteilausnutzung der elektrischen Maschine ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe gelingt durch eine elektrische Maschi ne mit folgenden Merkmalen:

- einem Ständer und einem permanentmagneterregten Läufer, wobei der Ständer zwölf Nuten aufweist,
- der Ständer umfaßt ein aus einteiligen Blechen zusammenge setztes Blechpaket,
- die Nuten weisen eine dem Läufer zugewandte vorgegebene Nutzschlitzbreite auf,
- in den Nuten ist zumindest abschnittsweise eine Ausklei dung vorgesehen,
- zwischen zwei Nuten befindet sich jeweils ein Zahn des Ständerblechpakets,
- im Ständer ist eine Wwicklung vorgesehen,
- Wicklung und Ständer sind miteinander verbunden,
- Die Wicklung umfaßt drei Stränge, die in Stern geschaltet sind, wobei jeder Strang zwei in Reihe geschaltete Spulen aufweist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch ein Ver fahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

- Fertigen eines Blechpakets für einen Ständer aus einteili gen Blechen mit zwölf Nuten und vorgegebener Nutschlitz breite,
- Auskleidung der Nuten,
- Positionieren einer Wicklung um jeden zweiten Zahn
- Fixieren von Ständer und Wicklung.

Ein einteiliger Ständerblechschnitt ist einfach zu fertigen und stellt an die vorhandenen Stanzvorrichtung geringe Anfor derungen. Die Nuten des Ständerblechpakets sind offen bis ma ximal halb geschlossen, so daß eine Wicklung einfach einzu bringen ist, in dem sie durch eine spezielle Vorrichtung oder per Hand eingezogen bzw. eingeträufelt wird. Wenn von Wick lung gesprochen wird, ist dabei eine Drehfeldwicklung ge meint, die dabei insbesondere die spezielle erfindungsgemäße Ausgestaltung erfährt. Die Nuten besitzen eine Nutenausklei dung insbesondere in Form eines Flächenisolierstoffes, der vor Einsetzen der Wicklung in den Nuten positioniert wird. Der mechanische Zusammenhalt von Nutauskleidung, Wicklung und Ständerblechpaket wird durch Tränken oder Vergießen oder aber auch durch an sich bekannte formschlüssige, mechanische Befe stigungsmittel wie z. B. Nutverschlußkeilen erreicht.

Als besonders vorteilhaft erweist sich ein Wicklungsystem, das Zahnspulen umfaßt. Die Zahnspulen werden vorgefertigt und in die Nuten eingeträufelt, so daß eine Nutschlitzbreite, die zumindest der halben Nutbreite entspricht, sinnvoll ist, um die Montage zu erleichtern. Dabei wird jeder zweite Zahn von einer Zahnspule umgeben, d. h. jede Nut weist nur eine Seite einer Zahnspule auf. Pro Strang sind zwei Zahnspulen vorgese hen, die in Serie geschaltet sind. Die insgesamt drei Stränge sind in Stern geschaltet. Mit zwölf Ständernuten lassen sich sinnvollerweise die Polzahlen 2p = 8 und 2p = 10 realisieren.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmale der Unteransprüche werden im folgen den anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils einen Teil eines Ständerquerschnitts,

Fig. 3 und 4 einen Wicklungsplan unterschiedlicher Polzahlen.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Querschnitts eines Ständers 1 einer nicht näher dargestellten elektrischen Maschine, der geblecht oder aus Sintermaterial ausgeführt ist. Der Quer schnitt zeigt außerdem Nuten 2, die sich jeweils zwischen Zähnen 3 befinden. Einem nicht näher dargestellte Luftspalt der elektrischen Maschine ist der Nutschlitz 4 mit einer vor gegebenen Breite zugewandt. Die Breite des Nutschlitzes 4 ist größer oder gleich der Hälfte der Nutbreite, so daß das Ein bringen einer Wicklung 6 maschinell oder per Hand einfach von statten geht. Die Nuten 2 weisen außerdem eine Nutauskleidung 5 auf, die als Flächenisolierstoff wirkt und so eine Isolati on zwischen einer Wicklung 6 und dem Blechpaket des Ständers 1 oder dem sinterähnlich ausgeformten Ständer 1 bildet. Die Auskleidung 5 kann mit einem oder mehreren Isolierstoffen ge bildet werden. Die Isolierstoffe erstrecken sich nahezu je weils in der gesamten Nut 2.

Fig. 2 zeigt den Ständers 1 mit einer in die Nut 2 eingebrach te Wicklung 6, die als Zahnspule ausgebildet ist und den Zahn 3 umgibt. Jeder zweite Zahn 3 ist von einer Zahnspule umge ben, so daß die Nutfüllfaktoren sich erhöhen und dies zu ei ner besseren Aktivteilausnutzung der elektrischen Maschine führt.

Fig. 3 zeigt den Wicklungsplan eines Strangs 7 der elektri schen Maschine, die zwei Zahnspulen 7 umfaßt. Die jeweiligen Stränge sind auf einen Sternpunkt 8 geschaltet. Mit der nach Fig. 3 dargestellten Wicklung 6 wird die Polzahl 2p = 8 im Stän der 1 geschaffen. Mit einer nach Fig. 4 angeordneten Wicklung wird die Polzahl 2p = 10 geschaffen.

Claims

1. Elektrische Maschine mit folgenden Merkmalen:

- einem Ständer (1) und einem permanentmagneterregten Läu fer, wobei der Ständer (1) zwölf Nuten aufweist,
- der Ständer (1) umfaßt ein aus einteiligen Blechen zusam mengesetztes Blechpaket,
- die Nuten (2) weisen eine dem Läufer jeweils zugewandten Nutzschlitz (4) auf,
- in den Nuten (2) ist zumindest abschnittsweise eine Aus kleidung (5) vorgesehen,
- zwischen zwei Nuten (2) befindet sich jeweils ein Zahn (3) des Ständers (1),
- im Ständer (1) ist eine Wicklung (6) vorgesehen,
- Wicklung (6) und Ständer (1) sind miteinander verbunden,
- die Wicklung (6) umfaßt drei Stränge, die in Stern ge schaltet sind, wobei jeder Strang zwei in Reihe geschalte te Spulen aufweist.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen als Zahnspule ausgeführt sind, wobei jede Spule einen einzigen Zahn (3) um gibt und dabei die an den Zahn grenzenden Nuten (2) nahezu vollständig einnimmt, so daß nur jeder zweite Zahn von einer Zahnspule umgeben ist.

3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Nutschlitzes (4) im wesentlichen größer oder gleich der Hälfte der Breite der Nut (2) ist.

4. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Fertigen eines Blechpakets für einen Ständer (1) mit zwölf Nuten (2) und vorgegebener Nutschlitzbreite (4), aus ein teiligen Blechen,
- Auskleidung (5) der Nuten (2),
- Positionieren einer Wicklung (6) um jeden zweiten Zahn (3) des Ständers (1),
- Fixieren von Ständer (1) und Wicklung (6).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auskleidung (5) der Nuten (2) durch einen Flächenisolierstoff erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Wick lung (6) im Ständer (1) durch stoff- und/oder formschlüssige Verfahren erfolgt.