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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für elektrische Maschinen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie elektrische Maschinen mit solchen Wicklungen
Das Erzeugen von Wicklungen ist ein sehr aufwendiger und langwieriger Vorgang, wobei sich insbesondere bei den Rotorwicklungen aufgrund der vielen in oder auf den Grundkörper des Rotors ein- bzw. aufgebrachten Wicklungselementen und deren Fertigungs- bzw Montagetoleranzen Vibrations- und Schwingungsprobleme ergeben können. Selbst mit den Zeit- und Arbeitsaufwand weiter anhebender Nachbearbeitung können diese Probleme bei herkömmlich gefertigten Wicklungen nicht beseitigt werden.
Als besonderer Anwendungsfall seien Asynchronmotoren, ob als Aussenläufer oder Innenläufer ausgeführt, genannt, deren Kurzschlusswicklung aus im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Stäben in Nuten des Rotorgehäuses bzw. auf der Rotorwelle und je einem die Stäbe miteinander verbindenden, d. h. kurzschliessenden, und koaxialen Ring an jedem Ende der Stabanordnung besteht.
Als Material für die Stäbe und Kurzschlussringe wird vorzugsweise Kupfer gewählt und gemäss der herkömmlichen Fertigungsmethode werden die Stäbe und die Ringe separat hergestellt, entsprechend vorbereitet, die Stabe dann in die vorgefertigten und allenfalls nachgearbeiteten Nuten des Rotorgehäuses bzw. der Rotorwelle eingesetzt, axial gesichert, z B verstemmt, und mit den danach angesetzten Ringen verlötet Trotz bester Vorbereitung der Stäbe und Nachbearbeitung der Nuten resultieren stellenweise Zwischenräume zwischen Nuten und Stäben bzw. auch dem Rotorgehäuse bzw. der Rotorwelle und den Kurzschlussringen, die insbesondere bei schnell-laufenden Maschinen zu grossen Vibrations- und Schwingungsproblemen führen können.
Die US 3 187 413 A beschreibt ein schnelles und wirtschaftliches Herstellungsverfahren von Rotoren kleiner elektrischer Motoren, wobei um den gesamten Umfang des Rotors Aluminium gegossen und überschüssiges Material durch Drehen oder Schleifen entfernt wird Danach wird die Anordnung mit einem flexiblen Überzug, vorzugsweise aus Kunststoff, versehen, der einerseits zur Übertragung von Druck, und andererseits dazu dient, den Rotor zur Verhinderung eines Flüssigkeitseintritts hermetisch abzuschliessen. Als nächster Arbeitsschritt werden mehrere Rotoreinheiten samt Überzug in einen mit Hydrauliköl od. dgl. gefüllten hydraulischen Zylinder angeordnet und hohem Druck ausgesetzt, wodurch die Zwischenräume in den Nuten zwischen Rotor und Gussmaterial ausgefüllt werden.
Danach werden die Rotoreinheiten aus dem Zylinder entfernt, gereinigt und vom Überzug befreit In einem weiteren Nachbearbeitungsschritt wird die Oberfläche bis zu den Laminaten des Rotors entfernt, sodass ein Rotor mit den in den Nuten angeordneten Wicklungsabschnitten sowie den Kurzschlussringen resultiert. Dieses Verfahren ist nur für kleine Motoren geeignet und durch die zusätzlichen Arbeitsschritte des Überziehens des Motors mit dem Kunststoff sowie des nachträglichen Entfemens des Überzugs kompliziert und somit teuer. Für grosse Maschinen ist das Verfahren praktisch nicht anwendbar.
Es war daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und unkompliziertes Herstellungsverfahren für die Wicklungen von elektrischen Maschinen anzugeben, bei welchem die oben angegebenen Nachteile vermieden werden und Wicklungen hergestellt werden könne, die ohne Zwischenräume dicht an den Wandungen der Nuten anliegen und damit Schwingungs- und Vibrationsprobleme vermeiden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung waren mit geringerem Aufwand herstellbare elektrische Maschinen mit Wicklungen, bei welchen die Wicklungen derart ausgeführt sein sollten, dass Schwingungs- und Vibrationsprobleme sicher vermieden sind.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Wicklungsabschnitte im Bereich der Nuten des Rotors höher bzw. dicker gegossen werden als es der gewünschten Höhe bzw Dicke entspricht, und dass nach dem Giessvorgang die gegossene Oberfläche der Wicklungsabschnitte im Bereich der Nuten unmittelbar durch Kaltverformung nachbearbeitet wird, sodass diese die Nuten des Rotors vollständig ausfüllen. Beim Giessen der Wicklungsabschnitte an den Maschinenteil werden dessen zum Aufnehmen der Wicklungsabschnitte bestimmte Ausnehmungen, welche dadurch zumindest einen Teil der Oberfläche der Gussform für die Wicklungsabschnitte bilden, vollständig ausgefüllt, gleichgültig ob es sich nun um unbearbeitete oder nachgearbeitete Oberflächen handelt.
Somit werden Zwischenräume vermieden Fertigungstoleranzen ausgeglichen und damit ein sicherer Sitz der Wicklungsabschnitte gewährleistet. Durch diesen sicheren Sitz sind aber auch zu Vibrationen und unerwünschten Schwingungen führende Bewegungen der Wicklungsabschnitte gegeneinander und gegenüber der Maschine unterbunden. Dies ist speziell für die oft sehr schnell laufenden Rotoren und bei
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Maschinen mit Anspeisung aus Elementen der Leistungselektronik, insbesondere Umrichteranspeisung, von besonderer Bedeutung.
Aufgrund der durch den Guss erfolgenden Ausfüllung aller Oberflächenstrukturen, beispielsweise bei einem Massivstahl- bzw Stahlgussrotor ohne weitere Bearbeitung der inneren Oberfläche, sind auch bei diesen Rotortypen die Vibrations- und Schwingungsproblem ohne aufwendige Nachbearbeitung der Rotoroberflächen vermeidbar Damit lassen sich der Fertigungsaufwand und die Gesamtkosten erheblich senken.
Es können auch die in Längsrichtung der Maschine verlaufenden Wicklungsabschnitte, die sogenannten Stäbe vorgefertigt und in die Nuten der Maschine eingelegt werden und danach die verbindenden Wicklungsabschnitte, die sogenannten Kurzschlussringe gegossen werden Diese Variante des Verfahrens ist speziell für herkömmliche geblechte Maschinen geeignet, deren lackisolierte Bleche nicht die hohen Temperaturen aushalten, wie sie beim Eingiessen des Wicklungsmaterials auftreten.
Das heisse eingegossenen Material - beispielsweise Kupfer hat einen Schmelzpunkt von 1089 C - kommt mit der Lackisolierung nicht in Berührung und diese bleibt daher unversehrt Im Bereich der Verbindung der gegossenen und der vorgefertigten Abschnitte sowie der gegossenen Abschnitte der Wicklung allein wird trotzdem ein spielfreies Anliegen der Wicklung und damit eine wesentliche Verbesserung des Vibrations- und Schwingungsverhaltens der Maschine erzielt.
Die Rotorstäbe können genau achsparallel orientiert sein oder auch einen gewissen Winkel mit der Längsachse einschliessen, d. h. geschrägt sein. Bei herkömmlicher Herstellungstechnik mit vorgefertigten Stäben stellt die geschrägte Ausführung eine sehr aufwendig anzufertigende Variante dar, hauptsächlich wegen des schrägen Oberstandes der Stäbe, der einen Lötspalt veränderlicher Breite ergeben würde und daher unter zusätzlichem Aufwand entfernt werden muss Beim erfindungsgemässen Giessen treten diese Nachteile nicht auf, sodass es sich ganz besonders zur Anfertigung von Maschinen mit geschrägten Wicklungsabschnitten eignet.
Vorzugsweise werden alle Wicklungsabschnitte, d. h. sowohl die Stäbe als auch die Kurzschlussringe, vorzugsweise in einem Giessvorgang, gegossen. Dabei ergibt sich eine einstückige Wicklung, deren gesamte Kontaktfläche mit dem, die Wicklung tragenden Maschinenteil, vornehmlich dem Rotor, spielfrei und alle Toleranzen und Oberflächenstrukturen ausgleichend kongruent ausgebildet ist Damit kann durch diese Verfahrensvanante eine Maschine hergestellt werden, bei der jegliche Vibrations- und Schwingungsprobleme unterbunden sind.
Beispielsweise können sowohl bei Massivstahl- als auch Stahlgussmaschinenteilen ohne Nachbearbeitung, etwa für die Nuten von Rotoren, der Fertigungsaufwand gesenkt und damit Zeit und Kosten gespart - bei Gus der gesamten Rotorwicklung ist eine Kostenreduktion für die Wicklung bis zu 50 bis 60% möglich -werden. Auch bei geblechten Maschinen aus beispielsweise emaillierten oder phosphatierten Blechen, die Temperaturen wesentlich höhere Temperaturen als lackierte Bleche aushalten, ist diese Verfahrensvariante mit den gleichen Effekten und Vorteilen anwendbar.
Um noch Reserven für die genaue Ausführung der Wicklungsabschnitte zu haben und die Schrumpfung des Gussmaterials nach dem Erkalten berücksichtigen zu können, ist vorgesehen, dass die Wicklungsabschnitte im Bereich der Nuten des Rotors höher bzw dicker gegossen werden als es der gewünschten Höhe bzw. Dicke entspricht. Nach dem Giessvorgang werden die Wicklungsabschnitte durch Kaltverformung nachbearbeitet und dadurch die allenfalls durch die Schrumpfung beim Erkalten des gegossenen Materials entstandenen Luftspalte und Hohlräume zwischen Rotor und Wicklung beseitigt.
Die Nachbearbeitung erfolgt dabei vorzugsweise durch Walzen. Darüber hinaus können danach die Wicklungsabschnitte in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Drehen auf die Höhe der Rotorzähne gebracht werden.
Zur Erzielung der besten Leitfähigkeit für die Wicklungen wird vorzugsweise als Material für die Wicklungen Kupfer, vorzugsweise mit für das Giessen vorteilhaften Zusatzstoffen, verwendet Um ein gutes Einfliessen des Materials und ein vollständiges Ausfüllen aller Oberflächenstrukturen zu gewährleisten, kann zumindest der, den gegossenen Wicklungsabschnitt aufnehmende Maschinenteil vor dem Ausgiessen mit dem Material oder Eingiessen des Materials vorgewärmt werden Ein vorzeitiges Erstarren des Ein- oder Angegossenen Materials der Wicklungsabschnitte vor dem vollständigen Ausfüllen der dafür im Maschinenteil vorgesehenen Strukturen, beispielsweise der Nuten in Rotoren, kann damit sicher verhindert werden.
Durch die Verwendung zumindest eines Teils der elektrischen Maschine als Gussform kann der Herstellungsaufwand gesenkt und Produktionszeit gespart werden, da die Wicklungsabschnitte sofort am dafür vorgesehenen Platz durch relativ einfache Verfahrensschritte - verglichen etwa mit
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dem händischen Einsetzen von Stäben, deren Verstemmen, Verbinden mit beispielsweise zwei Kurzschlussringen an jedem Ende, usw. -hergestellt werden und auch die bei Massivstahl- bzw Stahlgussmaschinenteilen erforderliche Vorbearbeitung ohne Nachteile unterbleiben kann
Das eingangs genannte zweite Ziel der Erfindung wird unter Erzielung der im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren bereits erläuterten technischen Effekte und Vorteile durch eine elektrische Maschine mit Wicklungen erreicht die dadurch gekennzeichnet ist, dass der, die gegossene Wicklung bzw.
den gegossenen Wicklungsabschnitt tragende Teil, vorzugsweise der Rotor, als Massivstahl- bzw. Stahlgussteil ausgeführt ist. Dadurch ist eine beim Giessen der Wicklung gegenüber den hohen Temperaturen unempfindliche und damit geringen Aufwand erfordernde Konstruktion gegeben.
Es könnte aber auch der, zumindest eine der Wicklungen tragende Teil, vorzugsweise der Rotor, als geblechter Teil ausgeführt und die ausserhalb des geblechten Bereiches liegenden Wicklungsabschnitte angegossen sein, wobei vorzugsweise die innerhalb des geblechten Bereiches liegenden Wicklungsabschnitte vorgefertigt sind. Diese Konstruktionsart führt zu besseren magnetischen Eigenschaften der elektrischen Maschine, wobei gegenüber herkömmlichen geblechten Maschinen durch den Guss von zumindest Teilen der Wicklung bereits deutliche Verbesserungen im Vibrations- und Schwingungsverhalten zu erzielen sind Bei der geblechten Ausführung können hochtemperaturfest beschichtete, vorzugsweise emaillierte oder posphatierte Bleche zur Anwendung kommen, welche bessere magnetische Eigenschaften als Massivstahlaufweisen.
Vorzugsweise handelt es sich bei der erfindungsgemässen Maschine um einen Elektromotor, insbesondere einen Asynchronmotor, bei dem zur Verbesserung des Schwingungs- und Vibrationsverhaltens die Rotorwicklung zumindest teilweise gegossen ist Besonders vorteilhaft wirkt sich dies bei einem Aussen läufer-Asynchronmotor mit gegossener Kurzschlusswicklung aus, dessen Kurzschlusswicklung sehr schnell um den innenliegenden Stator rotiert
In der nachfolgenden Beschreibung sollen unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungsfiguren vorteilhafte Ausführungsbeispiele für erfindungsgemässe elektrische Maschinen näher erläutert werden.
Dabei zeigt die Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Rotorgehause eines Aussenläufermotors, Fig.
2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse der Fig. 1 entlang der Linie A-A, jedoch mit eingesetzter Wicklung, Fig. 3 ist ein Detail der inneren Oberfläche eines Rotors entsprechend einem Querschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 2, Fig. 4 ist ein Detail entsprechend Fig 3 bei einer anderen Rotorvariante, Fig. 5a stellt einen Innenrotor mit eingesetzter Wicklung dar, wobei verschiedene Varianten in einer Zeichnung vereint dargestellt sind, Fig. 5b stellt ein Detail am äusseren Ende der Kurzschlusswicklung des Rotors der Fig. 5a dar, Fig. 6 ist ein Detail des Rotors der Fig 5a entsprechend einem Querschnitt entlang der Linie C-C der Fig 5a, Fig 7 ist ein Querschnitt entsprechend der Fig. 6, aber bei einer etwas anderen Rotorkonstruktion, Fig 8a und 8b zeigen jeweils eine Draufsicht von innen auf eine Hälfte eines Aussenläuferrotors mit achsparallelen bzw.
geschrägten gegossenen Wicklungsabschnitten und Fig. 9a und 9b zeigen jeweils eine Draufsicht auf einen Innenläuferrotor, ebenfalls mit achsparallelen bzw. geschrägten gegossenen Wicklungsabschnitten.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Aussenläuferrotor-Gehäuses 1, wobei an der inneren Oberfläche die Zähne 2 und Nuten 3 erkennbar sind. In die Nuten 3 zwischen den in gleichen Abständen entlang des inneren Umfanges des Gehäuses 1 vorgesehenen Zähnen 1 werden die im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Wicklungsabschnitte der vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Wicklung, bei Asynchronmotoren der Kurzschlusswicklung, eingesetzt
Diese im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Wicklungsabschnitte sind in Fig 2 dargestellt und mit 4 bezeichnet.
An beiden Enden ist jeder der im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Wicklungsabschnitte 4 durch sich entlang des inneren Umfangs des Gehäuses 1 erstreckende Wicklungsabschnitte 5 mit zumindest einem anderen, bei Asynchronmotoren zur Bildung der Kurzschlusswicklung mit allen anderen im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Wicklungsabschnitten 4 verbunden. In letzterem Fall bilden die Wicklungsabschnitte 5 die beiden Kurzschlussringe des Rotors.
Im weiteren Verlauf der Beschreibung soll die Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Asynchronmotors erläutert werden, wobei dies aber keinerlei Einschränkung bedeuten soll und die Erfindung auf beliebige elektrische Maschinen mit Wicklungen anwendbar ist
Im oberen Teil der Fig. 2 ist die Schnittebene innerhalb einer der Nuten 3 geführt, sodass die durch das Giessen der Kurzschlusswicklung erzielte einstückige Ausführung der im wesentlichen in
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Längsrichtung verlaufenden Wicklungsabschnitte 4 mit den anschliessenden Kurzschlussringen 5 deutlich erkennbar ist. Im unteren Teil der Fig. 2 liegt die Schnittebene in Höhe eines Zahnes 2, wobei erkennbar ist, dass die Dicke der Wicklungsabschnitte 4 und der Kurzschlussringe 5 vorzugsweise der Höhe der Zähne 2 entsprechen.
Dies kann durch geeignete Ausbildung der Gussform oder durch Nachbearbeitung der Innenseite des Rotors, beispielsweise durch Abdrehen auf die gewünschten Dimensionen, erfolgen.
Aus der Fig. 3 ist zu erkennen, dass das Material der Wicklungsabschnitte 4 die Nuten 2 zur Gänze ausfüllt und auch in die unteren Ecken vollständig eindringt. Ein derartig vollständiges Ausfüllen der Nuten ist bei im wesentlichen die Nutenform der Fig. 3 a aufweisenden nachbearbeiteten Massivstahl- oder Stahlgussrotoren selbst bei genauester Ausführung der Rotoren und der eingesetzten im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Stäbe kaum bzw nur mit grösstem und wirtschaftlich nicht vertretbarem Aufwand zu erreichen. Damit können sich die Stäbe bei herkömmlichen Rotorkonstruktionen immer in den Nuten bewegen und insbesondere bei schneller Rotation zu unerwünschten und sogar gefährlichen Schwingungen oder Vibrationen führen. Bei der erfindungsgemässen vollständigen Ausfüllung der Nuten 3 durch die Wicklungsabschnitte 4 sind diese Effekte unterbunden.
Auch geblechte Rotoren werden eine Querschnittsausbildung entsprechend der Fig 3 aufweisen. Selbst bei Einlegen von vorgefertigten Stäben als achsparallele Wicklungsabschnitte, um die Isolierung zwischen den Blechen nicht durch die hohen, beim Giessen der Wicklungen auftretenden Temperaturen zu beschädigen, kann das Schwingungs- und Vibrationsverhalten durch Angiessen der Kurzschlussringe 5 an die Stäbe und optimales Anlegen dieser Ringe 5 an die innere Oberfläche des Rotorgehäuses 1 verbessert und die Fertigung vereinfacht werden.
Geblechte Rotoren aus phosphatierten oder emaillierten Blechen können sogar vollständig gegossene, d.h. einstückige, Wicklungen enthalten, da die genannten Bleche durch ihre Oberflächenbehandlung gegeneinander isoliert sind, und diese Isolierung höhere Temperaturen unbeschadet übersteht.
Selbst bei unbearbeiteten Stahlgussrotoren kann durch das Giessen der Wicklungsabschnitte 4 ohne grossen Aufwand ein vollständiges Ausfüllen der relativ unregelmässig ausgebildeten Nuten 3 durch die Wicklungsabschnitte 4 erzielt werden. Eine derartig spielfreie Einpassung der Wicklung in den Rotor ist mit herkömmlichen Verfahren ohne langwierige und aufwendige Nachbearbeitung nicht möglich Die Fig. 4 zeigt ein Detail entsprechend der Fig. 3 und stellt die noch nicht nachbearbeitete Innenseite eines unbearbeiteten Stahlgussrotors mit eingegossenen Wicklungsabschnitten 4 dar. Die Zähne 2 und allenfalls auch die Wicklungsabschnitte 4 werden vorzugsweise noch auf die Höhe der Linie E abgedreht.
Da das eingegossene Material für die Wicklungsabschnitte beim Erkalten schrumpft, können allenfalls Luftspalte im unteren Bereich der Nuten 3 bzw. zwischen dem Kurzschlussring 5 und dem Rotor 2,6 entstehen. Diese werden vorteilhafterweise durch eine Kaltverformung des gegossenen Materials, vorzugsweise in zumindest einem Walzvorgang, allenfalls mehreren Umdrehungen des Rotors in Kontakt mit einer Walze, beseitigt.
Wie in den Fig. 5 bis 7 ersichtlich ist kann das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Konstruktion auch für innenlauferrotoren angewendet werden.
In Fig. 5a ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäss aufgebauten Innenläuferrotor dargestellt, wobei unterschiedliche Varianten bezüglich der genauen Anordnung der Wicklungsabschnitte und bezüglich der Ausgestaltung des Kurzschlussringes in einer Zeichnung vereint sind Mit 4 sind wieder die im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Abschnitte der Kurzschlusswicklung und mit 5 der Kurzschlussring bezeichnet, wobei bei herkömmlich geblechten Maschinen die Wicklungsabschnitte 4 wiederum auch aus vorgefertigten Stäben bestehen könnten.
Die Wicklung sitzt auf einem Massivstahl- oder Stahlgussteil 6, welcher Teil 6 seinerseits auf einer Welle 7 befestigt oder mit entsprechenden Wellenstummeln versehen ist Mit 8 sind vorteilhafterweise vorgesehene Flügel zur BelOftung und Kühlung der Maschine bezeichnet
Wie in Fig. 5a links dargestellt, kann sich der Kurzschlussring 5 radial etwas in Richtung auf die Welle 7 hin erstreckend oder, wie in Fig. 5a rechts gezeigt, mit seinem inneren Umfang mit dem inneren Ende der Nuten 3 fluchtend ausgeführt sein. Zur Verstärkung kann der Stahlteil 6, wie im Detail der Fig 5b dargestellt ist, axial verlängert sein und den Kurzschlussring 5 in Form eines Schrumpfringes 11umfassen.
Die Nuten 3 des Innenrotors können nach aussen hin offen oder als halboffene Nuten ausgeführt sein, wobei in letzterem Fall zum Halten der Wicklungsabschnitte 4 die Zähne 2 nach beiden Seiten auskragende Abschnitte 9 (siehe Fig. 6) aufweisen, welche die Nutöffnung aussen
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begrenzen. Beim Giessen, vorzugsweise in Form eines Schleudergusses, wird bei dieser Ausführungsform die Nutöffnung durch Aufbringen einer Bandage abgedeckt.
Anstelle der offenen Nuten 3 können jedoch auch die in Fig. 5a unten und in Fig 7 dargestellten, entlang des äusseren Umfanges des Stahlteiles 6 verteilten, im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Bohrungen 10 zum Aufnehmen der Wicklungsabschnitte 4 vorgesehen sein.
Auch für den Innenläuferrotor ist die Ausführung des die Wicklung aufnehmenden Teiles 6 als geblechter Teil möglich, wobei die weiter oben bereits in Zusammenhang mit geblechten Aussenläuferrotoren dargelegten Ausführungen sinngemäss gelten.
Das Giessen der Wicklungen oder zumindest von Abschnitten dieser Wicklungen ist besonders vorteilhaft, wenn Maschinen mit geschrägten Wicklungsabschnitten hergestellt werden sollen, wo die schräg überstehenden Enden der herkömmlichen, vorgefertigten Stäbe einen hohen zusätzlichen Aufwand bei der Fertigung darstellen. Erfindungsgemäss können Aussenläuferrotoren mit sowohl im wesentlichen genau achsparallelen, sich in Längsrichtung erstreckenden Wicklungsabschnitten - entsprechend der Fig. 8a - als auch geschrägte Ausführungen - entsprechend der Fig. 8b - einfacher und rascher hergestellt werden.
Selbstverständlich gilt dies ebenso für Innenläuferrotoren, bei denen ebenfalls Wicklungen mit im wesentlichen genau in Längsrichtung verlaufenden Abschnitten - gemäss der Fig. 9a-und geschrägte Rotoren - gemäss Fig 9b - gleichermassen einfacher und rascher als mit der herkömmlichen Fertigungstechnik hergestellt werden können.
Ergänzend sei noch daraufhingewiesen, dass gegossenes Kupfer aufgrund der für das Giessen notwendigen bzw vorteilhaften Zusatzstoffe eine geringere Leitfähigkeit als Elektrolytkupfer, beispielsweise für vorgefertigte Stäbe als achsparallele Wicklungsabschnitte oder Kurzschlussringe, hat. Dieser Nachteil kann aber leicht durch entsprechende Querschnittsvergrösserung für die gegossenen Wicklungsabschnitte wettgemacht werden, sodass die Vorteile bezüglich der weniger aufwendigen Fertigung mit Einsparungen bis zu 60% der Kosten für die Rotorwicklungsfertigung pro Maschine und bezüglich des wesentlich verbesserten Schwingungs- und Vibrationsverhaltens bei weitem überwiegen.
Patentansprüche:
1 Verfahren zur Herstellung von Wicklungen für elektrische Maschinen, bei welchem zumindest einige, vorzugsweise alle Wicklungsabschnitte vorzugsweise in einem
Giessvorgang gegossen werden, und zumindest ein Teil der Gussform durch den Rotor bzw Teile des Rotors sowie im Rotor vorgesehene Nuten gebildet ist, und die
Wicklungsabschnitte nach dem Giessvorgang nachbearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsabschnitte im Bereich der Nuten des Rotors höher bzw dicker gegossen werden als es der gewünschten Höhe bzw. Dicke entspricht, und dass nach dem Giessvorgang die gegossene Oberfläche der Wicklungsabschnitte im
Bereich der Nuten unmittelbar durch Kaltverformung nachbearbeitet wird, sodass diese die
Nuten des Rotors vollständig ausfüllen.