Elektrische Maschine, insbesondere Fahrzeugmotor Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine mit in sich geschlossenem Ständerblech- paket.
In dem Bestreben, insbesondere bei Wechsel stromfahrzeugmotoren möglichst viel an Gewicht ein zusparen, wird das Maschinengehäuse oft als ge schweisste Stahlkonstruktion ausgeführt oder auch aus Leichtmetall gegossen und mit Vorteil so ausge bildet, dass man den Ständer bzw. das Ständerblech- paket der Maschine in fertig zusammengebautem Zu stand in das Gehäuse einsetzen bzw. das Gehäuse auf den Ständer aufschrumpfen oder aufpressen kann.
Bei den bekannten Ausführungen solcher Maschi nen hat der Gehäusemantel die Form eines Kreis ringes. Wird ein solches Gehäuse auf das Ständer blechpaket aufgeschrumpft, wobei die Rippen des Ge häusemantels sich an den Rücken des Blechpaketes anlegen, so wird der Gehäusemantel nicht nur auf Zug beansprucht, sondern erfährt auch eine Verbie gung in den kreisförmigen Mantelteilen. Infolge dessen sind die Kräfte, mit denen die Rippen des Ge häusemantels an den Rücken des Blechpaketes ge presst werden, rechnerisch kaum exakt zu erfassen. Auf jeden Fall muss aber der kreisförmige Gehäuse mantel sehr biegesteif, das heisst verhältnismässig dick ausgeführt werden, um einen hinreichend festen Sitz des Blechpaketes im Gehäuse zu erzielen.
Es sind auch gegossene oder geschweisste Ge häuse elektrischer Maschinen bekannt, deren Quer schnitt die Form eines Polygons hat. Jedoch sind der artige Gehäuse nur bei Gleichstrommaschinen mit einzelnen Magnetpolen verwendet worden, bei denen das Gehäuse gleichzeitig das Joch für die Magnetpole bildet, bei denen also kein in sich geschlossenes Blech paket vorhanden ist.
Diesen bekannten Ausführungen gegenüber sieht die Erfindung bei elektrischen Maschinen vorzugs weise Bahnmotoren mit in sich geschlossenem Stän- derblechpaket eine wesentlich vorteilhaftere Bauart vor, die darin besteht, dass der Mantel des Maschinen gehäuses im Querschnitt die Form eines Polygons hat und in den Ecken des Polygons rippenartige Vor sprünge aufweist, die gegen das Ständerblechpaket gepresst sind und dieses tragen.
In den Abbildungen sind einige Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Maschi nengehäuse senkrecht zur Welle mit eingesetztem Ständerblechpaket und Fig. 2 einen Längsschnitt. In den Fig. 3 und 4 sind etwas andere Ausführungen des Gehäusemantels dargestellt.
Mit 1 ist der polygonförmige, in den Beispielen sechskantige Gehäusemantel gezeigt, in dessen Ecken die Rippen 2 eingeschweisst sind. Das Ständerblech- paket, mit dem das Gehäuse beispielsweise durch Aufschrumpfen fest verbunden ist, ist mit 3 bezeich net. Wie ersichtlich, sind die zwischen den Rippen 2 liegenden geraden Wände des Gehäusemantels nur auf Zug beansprucht.
Bei gleicher Pressung zwischen Rippen und Blech paket ist diese leicht und exakt vorausbestimmte Zug beanspruchung wesentlich geringer, als die durch Zug- und Biegungskräfte bedingte Gesamtbeanspruchung eines entsprechenden kreisförmigen Gehäusemantels. Dieser kann daher aus wesentlich schwächerem Ma terial bestehen als bei kreisringförmiger Gestaltung.
Enthält der Ständer der Maschine ausgeprägte Magnetpole, so wird zweckmässig die Zahl der Poly- gonecken gleich der Polzahl gewählt, wobei die An ordnung vorzugsweise so zu treffen ist, dass die Kom- mutierungszonen bzw. Wendepole in der Richtung der Linie<B><I>A -A</I></B> (Fig. 1) unter den Gehäuserippen liegen. Die Hauptpole befinden sich dann zwischen je zwei Rippen entsprechend der Linie B -B.
Um den der Kühlung des Ständers dienenden Raum zwischen dem Gehäusemantel und dem Stän- derblechpaket gegenüber einer Ausführung mit kreis ringförmigem Gehäusemantel möglichst nicht zu ver kleinern, können in an sich bekannter Weise Ausneh- mungen 5 (Fig. 1) am Blechpaket angebracht sein, so dass das Blechpaket an den zwischen den Rippen liegenden Mitten der Hauptpole eine kleinere Breite aufweist, als an den unter den Gehäuserippen liegen den Stellen.
Es kann auch zweckmässig sein, besonders bei niedrigen Polzahlen der Maschine, die Zahl der Poly- gonecken gleich einem Vielfachen der Polzahl zu machen.
Der polygonförmige Gehäusemantel trägt zweck mässig an den Stirnseiten Flanschringe 4, die zur Befestigung und Zentrierung der Lagerschilde dienen. Die Flanschringe können an dem Gehäusemantel, ins besondere an den Rippen desselben angeschweisst oder in anderer Weise befestigt sein.
Der Gehäusemantel kann aus einem zu einem Polygon gebogenen Blechstreifen mit entsprechenden, als Rippen dienenden Flachteilen zusammenge schweisst sein. Sofern die Herstellung des ganzen Polygons aus einem Stück Schwierigkeiten bereitet, können auch die einzelnen Seitenflächen oder einige wenige nebeneinanderliegende Seitenflächen aus je einem Stück hergestellt und etwa in der Weise zu sammengesetzt werden, wie in den Fig. 3 und 4 an gedeutet ist.
Als Material für das Maschinengehäuse kommt vor allem Walzstahl in Frage, jedoch sind auch andere Materialien, z. B. Leichtmetallegierungen verwendbar. Wenn auch geschweisste Konstruktionen eine bevor- zugte Ausführungsform des Maschinengehäuses bil den, so ist doch auch die Herstellung desselben z. B. aus Leichtmetallguss oder Stahlformguss möglich.
Electric machine, in particular vehicle engine The invention relates to an electric machine with a self-contained stator core.
In an effort to save as much weight as possible, especially with AC vehicle motors, the machine housing is often designed as a welded steel structure or cast from light metal and advantageously designed in such a way that the stator or the stator core of the machine is finished The assembled state can be inserted into the housing or the housing can be shrunk or pressed onto the stand.
In the known versions of such Maschi NEN, the housing jacket has the shape of a circular ring. If such a housing is shrunk onto the stator laminated core, with the ribs of the housing casing against the back of the laminated core, the housing jacket is not only subjected to train, but also experiences a bending in the circular jacket parts. As a result, the forces with which the ribs of the housing jacket are pressed against the back of the laminated core can hardly be calculated exactly. In any case, however, the circular housing jacket must be very rigid, that is to say relatively thick, in order to achieve a sufficiently tight fit of the laminated core in the housing.
There are also cast or welded Ge housings of electrical machines known whose cross-section has the shape of a polygon. However, the like housing have only been used in DC machines with individual magnetic poles, in which the housing simultaneously forms the yoke for the magnetic poles, so in which there is no self-contained sheet metal package.
In contrast to these known designs, the invention preferably provides rail motors with self-contained stator lamination packs for electrical machines, which is a much more advantageous design, which consists in the fact that the jacket of the machine housing has the shape of a polygon in cross section and is rib-like in the corners of the polygon Has before cracks that are pressed against the stator core and wear it.
In the figures, some Ausführungsbei are shown games of the invention.
Fig. 1 shows a cross section through the machine housing perpendicular to the shaft with inserted stator core and Fig. 2 shows a longitudinal section. In Figs. 3 and 4 slightly different designs of the housing jacket are shown.
1 with the polygonal, in the examples hexagonal housing jacket is shown, in the corners of which the ribs 2 are welded. The stator core to which the housing is firmly connected, for example by being shrunk on, is denoted by 3. As can be seen, the straight walls of the housing jacket lying between the ribs 2 are only subjected to tension.
With the same pressure between the ribs and the sheet metal package, this easily and precisely predetermined tensile stress is significantly lower than the total stress of a corresponding circular housing shell caused by tensile and bending forces. This can therefore consist of much weaker material than with a circular design.
If the stator of the machine contains pronounced magnetic poles, the number of polygon corners is expediently chosen to be the same as the number of poles, the arrangement preferably being such that the commutation zones or turning poles in the direction of the line <B> <I > A -A </I> </B> (Fig. 1) lie under the housing ribs. The main poles are then located between two ribs each according to the line B -B.
In order not to reduce the space between the housing jacket and the stator core used for cooling the stator as much as possible compared to an embodiment with a circular housing jacket, recesses 5 (FIG. 1) can be attached to the sheet core in a manner known per se that the laminated core has a smaller width at the centers of the main poles lying between the ribs than at the places under the housing ribs.
It can also be useful, especially with a low number of poles in the machine, to make the number of polygon corners equal to a multiple of the number of poles.
The polygonal housing jacket wears expediently on the end faces flange rings 4, which are used to attach and center the end shields. The flange rings can be welded to the housing jacket, in particular to the ribs thereof, or fastened in some other way.
The housing jacket can be welded together from a sheet metal strip bent into a polygon with corresponding flat parts serving as ribs. If the production of the whole polygon from one piece is difficult, the individual side surfaces or a few side surfaces side by side can each be made from one piece and roughly in the same way as is indicated in FIGS. 3 and 4.
The material used for the machine housing is mainly rolled steel, but other materials, e.g. B. light metal alloys can be used. Even if welded constructions are a preferred embodiment of the machine housing, the manufacture of the same is also possible, e.g. B. cast light metal or cast steel possible.