CH549302A

CH549302A - Zylindermantelfoermige rotorspule fuer elektrische maschinen.

Info

Publication number: CH549302A
Application number: CH1260072A
Authority: CH
Original assignee: Interelectric Ag
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1974-05-15

Description

Die Erfindung betrifft eine zylindermantelförmige Rotorspule für elektrische Maschinen, bei denen die Rotorspule im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umläuft.

Derartige Rotorspulen werden vorzugsweise verwendet für elektrische Maschinen kleiner Leistung, die einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Trägheit aufweisen. Die Rotorspulen sind dabei gewöhnlich nicht auf einem Eisenteil aufgebracht, sondern bilden einen eisenlosen Anker.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Rotorspulen so abzuändern, dass die elektrischen Eigenschaften der damit hergestellten Maschinen verbessert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, dass die Windungen der Rotorspule aus zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten bestehen. Ein derartiger Spulenaufbau ermöglich insbesondere bei Maschinen für niedrige Spannungen eine bessere Ausnutzung des Luftspaltraumes.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform sind die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte jeweils an den Schnittstellen mit einer Erzeugenden an den Stirnbereichen abgewinkelt. Dadurch wird eine Verdickung der Wicklungsköpfe vermieden.

Gemäss einer anderen Ausführungsform für Rotorspulen, deren Stirnbereiche aus dem Luftspaltraum hervorragen, liegen die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte mindestens an den Stirnbereichen überlappt. Derartige Rotorspulen lassen sich einfacher herstellen, und die geringfügige Verdikkung der Rotorspulen an den Stirnbereichen (Wicklungsköpfen) ist ohne Nachteil, da diese Stirnbereiche ausserhalb des Luftspaltraumes liegen und nicht an Teiles des Permanentmagnetsystems schleifen können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Windungen jeweils in Gruppen zu mehreren in Umfangsrichtung der Rotorspule abwechselnd in einem oder dem entgegengesetzten Richtungssinn von Windung zu Windung nebeneinander versetzt liegen. Eine derartige Rotorspule ergibt einen gleichmässig dicken Wicklungsaufbau.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotorspule nach der Erfindung mit rautenförmigen Windungen.

Fig. 2 ist ein Wicklungsschema der Rotorspule nach Fig.

1. wobei die nebeneinanderliegenden, zusammengehörenden Einzeldrähte nicht überlappend geführt sind.

Fig. 3 zeigt ein Wicklungsschema einer anderen Rotorspule nach der Erfindung, bei der die nebeneinanderliegenden Einzeldrähte zick-zack-förmig von einem zum anderen Stirnbereich geführt sind und sich an den Umkehrstellen überlappen.

Fig. 4 ist eine Teilansicht eines Schnittes in der Durchmesserebene IV-IV von Fig. 1 einer weiteren abgeänderten Ausführungsform. bei der die Windungen pilgerschrittähnlich aufeinanderfolgen.

Die in Fig. 1 dargestellte Rotorspule besteht aus rautenförmigen Windungen, welche fischschuppenartig sich überlappend und in eine Zylindermantelfläche gekrümmt angeordnet sind. Die Windungen der Rotorspule sind aus jeweils zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten 1 und la, 2 und 2a usw. gewickelt, wobei an drei gleichmässig im Abstand voneinander liegenden Umfangsstellen eines Stirnbereichs Anzapfungen vorgesehen sind. In der Figur sind aus perspektivischen Gründen nur zwei Anzapfungen 3 und 4 zu erkennen. Da von beiden Einzeldrähten zugleich eine Anzapfung hergestellt werden muss, umfasst jede Anzapfung zwei Anzapfungsschleifen, die jeweils zusammengeschaltet und mit einer Kollektorlamelle oder einem Schleifring der elektrischen Maschine verbunden werden.

Fig. 2 zeigt das Wicklungsschema der Rotorspule nach Fig. 1. Man erkennt, dass die rautenförmigen Windungen jeweils aus zwei nebeneinanderliegenden Drähten 5 und 6 gebildet sind, die an den Anzapfungen, zum Beispiel 3, zu einer Schleife geformt sind.

Da das Herstellen einer Wicklung gemäss Fig. 2 in manchen Fällen Schwierigkeiten bereitet. kann auch das einfacher zu realisierende Wicklungsschema nach Fig. 3 verwendet werden, bei dem die nebeneinanderliegenden Einzeldrähte sich an den Umkehrstellen der Stirnbereiche überlappen. Die Wicklung gemäss Fig. 3 enthält keine geschlossenen Windungen, sondern drei Abschnitte 7. 8, die von einem Stirnbereich 9 zum anderen Stirnbereich 10 der Wicklung verlaufen. Man erkennt zum Beispiel an der Umkehrstelle
11, dass die beiden Drähte sich an dieser überlappen.

Fig. 4 zeigt einen Teil eines Querschnitts in Durchmesserebene einer weiteren Ausführungsform einer Rotorspule nach der Erfindung. bei der die Windungen pilgerschrittähn lich aufeinanderfolgen. Die Rotorspule ist dreilagig, und die einzelnen Windungen. die beispielsweise gemäss Fig. 1 rautenförmig gestaltet sind, bestehen aus zwei Einzeldrähten.

Die zusammengehörigen Einzeldrähte sind in Fig. 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Wesen einer pilgerschrittähnlichen Wicklung besteht darin, dass diese in abwechselnden Vorschubrichtungen gewickelt ist.

Bei der Wicklung nach Fig. 4 sind jeweils vier zweidrähtige Windungen in einer Vorschubrichtung gewickelt, etwa die Windungen 21. 22, 23 und 24. sodann vier Windungen in der entgegengesetzten Vorschubrichtung, etwa 25, 26, 27 und 28, und dann wieder vier Windungen, etwa 29, 30 31 und 32, in der anfänglichen Vorschubrichtung, darnach vier
Windungen. etwa 33, 34. 35 und 36 in der entgegengesetzten Vorschubrichtung, usw. bis zum Wicklungsende.

Die in Fig. 4 dargestellte Wicklungsfolge ist insofern idealisiert, als die Lage der Windungen sich insbesondere bei Verwendung feiner Drähte nicht mathematisch genau nach dieser Struktur aufbaut. sondern mehr oder weniger zufällig davon abweicht. Der hin- und hergehende Verlauf der Vorschubrichtung bleibt jedoch erhalten.

Die Erfindung lässt sich für jede Art von Rotorspulen verwenden, die im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umlaufen. Die Rotorspule nach der Erfindung lässt sich insbesondere bei Bemessung für niedrige Spannungen leichter herstellen als bekannte Rotorspulen und weist günstigere elektrische Eigenschaften auf.

PATENTANSPRUCH

Zylindermantelförmige Rotorspule für elektrische Maschinen, bei denen die Rotorspule im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Rotorspule aus zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten (1, la; 2, 2a) bestehen.

UNTERANSPRÜCHE
1. Rotorspule nach Patentanspruch. dadurch gekennzeich net, dass die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte je weils an den Schnittstellen mit einer Erzeugenden an den Stirnbereichen abgewinkelt sind.

2. Rotorspule nach Patentanspruch. mit aus dem Luftspaltraum hervorragenden Stirnbereichen. dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte mindestens an den Stirnbereichen überlappt liegen.

3. Rotorspule nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Windungen jeweils in Gruppen zu mehreren in Umfangsrich tung der Rotorspule abwechselnd in einem oder dem entgegengesetzten Richtungssinn von Windung zu Windung zueinander versetzt liegen.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung betrifft eine zylindermantelförmige Rotorspule für elektrische Maschinen, bei denen die Rotorspule im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umläuft.

Derartige Rotorspulen werden vorzugsweise verwendet für elektrische Maschinen kleiner Leistung, die einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Trägheit aufweisen. Die Rotorspulen sind dabei gewöhnlich nicht auf einem Eisenteil aufgebracht, sondern bilden einen eisenlosen Anker.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige Rotorspulen so abzuändern, dass die elektrischen Eigenschaften der damit hergestellten Maschinen verbessert werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, dass die Windungen der Rotorspule aus zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten bestehen. Ein derartiger Spulenaufbau ermöglich insbesondere bei Maschinen für niedrige Spannungen eine bessere Ausnutzung des Luftspaltraumes.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform sind die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte jeweils an den Schnittstellen mit einer Erzeugenden an den Stirnbereichen abgewinkelt. Dadurch wird eine Verdickung der Wicklungsköpfe vermieden.

Gemäss einer anderen Ausführungsform für Rotorspulen, deren Stirnbereiche aus dem Luftspaltraum hervorragen, liegen die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte mindestens an den Stirnbereichen überlappt. Derartige Rotorspulen lassen sich einfacher herstellen, und die geringfügige Verdikkung der Rotorspulen an den Stirnbereichen (Wicklungsköpfen) ist ohne Nachteil, da diese Stirnbereiche ausserhalb des Luftspaltraumes liegen und nicht an Teiles des Permanentmagnetsystems schleifen können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Windungen jeweils in Gruppen zu mehreren in Umfangsrichtung der Rotorspule abwechselnd in einem oder dem entgegengesetzten Richtungssinn von Windung zu Windung nebeneinander versetzt liegen. Eine derartige Rotorspule ergibt einen gleichmässig dicken Wicklungsaufbau.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Rotorspule nach der Erfindung mit rautenförmigen Windungen.

Fig. 2 ist ein Wicklungsschema der Rotorspule nach Fig.

1. wobei die nebeneinanderliegenden, zusammengehörenden Einzeldrähte nicht überlappend geführt sind.

Fig. 3 zeigt ein Wicklungsschema einer anderen Rotorspule nach der Erfindung, bei der die nebeneinanderliegenden Einzeldrähte zick-zack-förmig von einem zum anderen Stirnbereich geführt sind und sich an den Umkehrstellen überlappen.

Fig. 4 ist eine Teilansicht eines Schnittes in der Durchmesserebene IV-IV von Fig. 1 einer weiteren abgeänderten Ausführungsform. bei der die Windungen pilgerschrittähnlich aufeinanderfolgen.

Die in Fig. 1 dargestellte Rotorspule besteht aus rautenförmigen Windungen, welche fischschuppenartig sich überlappend und in eine Zylindermantelfläche gekrümmt angeordnet sind. Die Windungen der Rotorspule sind aus jeweils zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten 1 und la, 2 und 2a usw. gewickelt, wobei an drei gleichmässig im Abstand voneinander liegenden Umfangsstellen eines Stirnbereichs Anzapfungen vorgesehen sind. In der Figur sind aus perspektivischen Gründen nur zwei Anzapfungen 3 und 4 zu erkennen. Da von beiden Einzeldrähten zugleich eine Anzapfung hergestellt werden muss, umfasst jede Anzapfung zwei Anzapfungsschleifen, die jeweils zusammengeschaltet und mit einer Kollektorlamelle oder einem Schleifring der elektrischen Maschine verbunden werden.

Fig. 2 zeigt das Wicklungsschema der Rotorspule nach Fig. 1. Man erkennt, dass die rautenförmigen Windungen jeweils aus zwei nebeneinanderliegenden Drähten 5 und 6 gebildet sind, die an den Anzapfungen, zum Beispiel 3, zu einer Schleife geformt sind.

Da das Herstellen einer Wicklung gemäss Fig. 2 in manchen Fällen Schwierigkeiten bereitet. kann auch das einfacher zu realisierende Wicklungsschema nach Fig. 3 verwendet werden, bei dem die nebeneinanderliegenden Einzeldrähte sich an den Umkehrstellen der Stirnbereiche überlappen. Die Wicklung gemäss Fig. 3 enthält keine geschlossenen Windungen, sondern drei Abschnitte 7. 8, die von einem Stirnbereich 9 zum anderen Stirnbereich 10 der Wicklung verlaufen. Man erkennt zum Beispiel an der Umkehrstelle 11, dass die beiden Drähte sich an dieser überlappen.

Fig. 4 zeigt einen Teil eines Querschnitts in Durchmesserebene einer weiteren Ausführungsform einer Rotorspule nach der Erfindung. bei der die Windungen pilgerschrittähn lich aufeinanderfolgen. Die Rotorspule ist dreilagig, und die einzelnen Windungen. die beispielsweise gemäss Fig. 1 rautenförmig gestaltet sind, bestehen aus zwei Einzeldrähten.

Die zusammengehörigen Einzeldrähte sind in Fig. 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Wesen einer pilgerschrittähnlichen Wicklung besteht darin, dass diese in abwechselnden Vorschubrichtungen gewickelt ist.

Bei der Wicklung nach Fig. 4 sind jeweils vier zweidrähtige Windungen in einer Vorschubrichtung gewickelt, etwa die Windungen 21. 22, 23 und 24. sodann vier Windungen in der entgegengesetzten Vorschubrichtung, etwa 25, 26, 27 und 28, und dann wieder vier Windungen, etwa 29, 30 31 und 32, in der anfänglichen Vorschubrichtung, darnach vier Windungen. etwa 33, 34. 35 und 36 in der entgegengesetzten Vorschubrichtung, usw. bis zum Wicklungsende.

Die in Fig. 4 dargestellte Wicklungsfolge ist insofern idealisiert, als die Lage der Windungen sich insbesondere bei Verwendung feiner Drähte nicht mathematisch genau nach dieser Struktur aufbaut. sondern mehr oder weniger zufällig davon abweicht. Der hin- und hergehende Verlauf der Vorschubrichtung bleibt jedoch erhalten.

Die Erfindung lässt sich für jede Art von Rotorspulen verwenden, die im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umlaufen. Die Rotorspule nach der Erfindung lässt sich insbesondere bei Bemessung für niedrige Spannungen leichter herstellen als bekannte Rotorspulen und weist günstigere elektrische Eigenschaften auf.

PATENTANSPRUCH

Zylindermantelförmige Rotorspule für elektrische Maschinen, bei denen die Rotorspule im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen der Rotorspule aus zwei nebeneinanderliegenden Einzeldrähten (1, la; 2, 2a) bestehen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Rotorspule nach Patentanspruch. dadurch gekennzeich net, dass die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte je weils an den Schnittstellen mit einer Erzeugenden an den Stirnbereichen abgewinkelt sind.

2. Rotorspule nach Patentanspruch. mit aus dem Luftspaltraum hervorragenden Stirnbereichen. dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nebeneinanderliegenden Einzeldrähte mindestens an den Stirnbereichen überlappt liegen.

3. Rotorspule nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen jeweils in Gruppen zu mehreren in Umfangsrich tung der Rotorspule abwechselnd in einem oder dem entgegengesetzten Richtungssinn von Windung zu Windung zueinander versetzt liegen.