CN116325452A - 电机、方法和系统 - Google Patents

Abstract

电机包括转子和/或定子，所述转子和/或定子具有软磁叠片的堆叠，所述叠片各具有第一平面和背离第一平面的第二平面并且所述叠片从第一平面到第二平面逐渐缩小，其中软磁堆叠的软磁叠片以其第二平面朝相同的方向被定向。在用于生产这种电机的方法中，所述叠片通过如下方式来制造：金属浆料借助丝网和/或模板印刷被印刷并在烧结底板上被烧结。系统具有这种和/或这样制造的电机。

Description

电机、方法和系统

技术领域

本发明涉及一种具有转子和/或定子的电机，所述转子和/或定子具有软磁叠片的堆叠，以及涉及一种用于制造这种电机的方法以及一种具有电机的系统。

背景技术

已知的是，构成具有转子和/或定子的电机，所述转子和/或定子分别利用软磁叠片的堆叠形成。

软磁叠片的这种堆叠必须以复杂的方式被安装并且电绝缘，以便在电动机运行期间不出现涡流或电压击穿。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种具有转子/定子的改进的电机，所述转子/定子具有软磁叠片的堆叠，所述电机尤其可以更快地并且成本更低地来制造，并且所述电机尤其也可以利用新颖的用于生产软磁叠片的制造方法以改进的方式来制造。

此外，本发明的任务是提供一种具有这种电机的改进的系统。

本发明的该任务利用具有在权利要求1中所说明的特征的具有包括软磁叠片的堆叠的转子和/或定子的电机并且利用具有在权利要求5中所说明的特征的用于生产电机的方法以及利用具有在权利要求10中所说明的特征的具有电机的系统来解决。本发明的优选的改进方案在相关的从属权利要求、随后的描述和附图中说明。

根据本发明的电机具有转子和/或定子，所述转子和/或定子分别具有软磁叠片的堆叠。在根据本发明的电机的情况下，所述软磁叠片各具有第一平面和背离第一平面的第二平面，其中叠片从第一平面到第二平面逐渐缩小。在根据本发明的电机的情况下，堆叠的软磁叠片被布置成以其第二平面朝相同的方向被定向。

在该电机的情况下，软磁叠片的堆叠的绝缘可以有利地非常容易地实现。因为由于软磁叠片的堆叠的逐渐缩小的叠片，该堆叠在堆叠方向上具有锯齿或倒钩状的曲线。

在与叠片分别逐渐缩小的方向相反的方向上，绝缘层、如尤其绝缘纸可以沿着堆叠的边缘滑动地被引入。

尤其，该堆叠形成定子的组成部件，该定子被引入到堆叠座中，并且所述堆叠座借助绝缘层与堆叠电绝缘。

在根据本发明的电机的情况下，该绝缘层因此可以特别容易地在软磁叠片的堆叠和堆叠座之间被引入，因为堆叠的叠片由于其逐渐缩小的形状而使优选方向突出，在所述优选方向上绝缘层可以比在相反的方向上更容易地在堆叠和堆叠座之间被引入。

由于根据本发明的电机的堆叠的软磁叠片的几何形状，绝缘层可以容易地被锁定在其位置中，因为只有在克服堆叠和堆叠座之间的大的摩擦阻力的情况下才能与该优选方向相反地移除绝缘层。因此，在根据本发明的电机的情况下，电绝缘部可以容易地被引入。

易于理解的是，在本发明的意义上也可以用“叠片”意指印刷件和/或烧结件。在本发明的范围内，术语“叠片”也可以通过表述“材料层或材料层结构”代替，其中材料层或材料层结构优选地是平坦件。也就是说，术语“叠片”当前不一定意味“叠片”借助辗压的生产。优选地，这种“叠片”借助烧结、有利地借助印刷和随后的烧结形成。

适宜地，根据本发明的电机的绝缘层是绝缘纸。

特别优选地，根据本发明的电机包括堆叠座，该堆叠座构成为容纳堆叠。适宜地，根据本发明的电机此外包括绝缘层。

优选地，在根据本发明的电机的情况下，(优选地转子和/或定子的)堆叠的所有叠片朝相同的方向被定向。以这种方式，软磁叠片的整个堆叠可以与堆叠座电绝缘，使得无需沿着堆叠的堆叠方向逐区段进行。相应地，根据本发明的电机可以以特别不复杂和成本低的方式制造。

特别优选地，在根据本发明的电机的情况下，软磁叠片是丝网和/或模板印刷件，并且适宜地此外是烧结件。以这种方式，软磁叠片可以在其几何形状方面特别简单地构成。尤其作为烧结件，由于烧结收缩，软磁叠片可以容易地被置于其从第一平面到第二平面逐渐缩小的形状。

优选地，在根据本发明的电机的情况下，叠片在第一平面和第二平面之间、优选地在整个周边上

相对于第一平面和/或第二平面的法线倾斜地延伸。优选地，软磁叠片因此具有在外表上、即在包络几何体的意义上截锥形的形式。在内部，软磁叠片可以具有从第一平面伸展到第二平面的中央穿通部、例如圆柱形穿通部。

在根据本发明的用于生产电机的方法的情况下，叠片通过如下方式来制造：金属浆料借助丝网和/或模板印刷来印刷并在烧结底板(Sinterunterlage)上被烧结。有利地，烧结底板可以适当地影响金属浆料的烧结收缩并引起软磁叠片的从第一平面到第二平面逐渐缩小的形式。

在根据本发明的方法的一个有利的改进方案中，金属浆料借助丝网和/或模板印刷以紧贴在印刷底板上的第一平面以及背离第一平面的第二平面被沉积，使得金属浆料从第一平面到第二平面逐渐缩小。软磁叠片的几何形状尤其可以借助3D打印来确定。

合适地，在根据本发明的方法的情况下，印刷底板形成烧结底板。在根据本发明的方法的该改进方案中，因此在烧结之前无需将金属浆料从印刷底板分离。因此，可以实现金属浆料和烧结底板之间的高的静摩擦并且因此也实现对烧结收缩的大的影响。

在根据本发明的方法的情况下，金属浆料优选地分别被烧结，使得烧结收缩曲线朝着第二平面的逐渐缩小的方向被优化。

在根据本发明的方法的情况下，优选地使用具有高的静摩擦的烧结底板和/或具有被降低的流动性的金属浆料，使得在第一平面上的烧结收缩消失或被最小化。

根据本发明的系统具有如上面所描述的根据本发明的电机和/或利用如上面所描述的根据本发明的方法所生产的电机。

附图说明

随后根据在附图中示出的实施例更详细地解释本发明。

图1示意性地以横截面示出根据本发明的电机的定子的软磁叠片的堆叠，以及

图2示意性地以原理草图示出根据本发明的工业系统，该工业系统具有驱动器，所述驱动器具有根据本发明的电机，所述电机具有定子，该定子具有根据图1的软磁叠片的堆叠。

具体实施方式

在图1中所示出的堆叠10利用软磁叠片20形成并形成电动机形式的根据本发明的电机的定子。

堆叠10的软磁叠片20借助软磁金属、例如纯铁的金属浆料的丝网和模板印刷和随后的烧结来制造，并且分别在外表上具有带有圆形底面30的截锥的形式。附加地，在外表上截锥形的软磁叠片20配备有中央穿通部35，根据本发明的电机的转子设置在该中央穿通部中。软磁和在外表上截锥形叠片20分别在堆叠方向40上从底面30到端面50逐渐缩小，所述端面具有与底面30相比更小的外径并且与底面30平行。

软磁叠片20的截锥形的形式借助软磁叠片20借助丝网和模板印刷和烧结的制造来实现：软磁叠片20分别借助具有圆环形孔的模板作为具有内部圆柱形穿通部35的圆柱形生坯件(Grünteil)被印刷到基板上。基板分别以高表面粗糙度形成，使得生坯件在其在基板上的支承面上不能跟随在生坯件的紧接着的烧结时出现的烧结收缩，所述支承面形成后来的软磁叠片20的后来的底面30。生坯件随后被烧结。因此，生坯件远离支承面以比在支承面处更强的程度收缩，在所述支承面处，由于表面粗糙度，烧结收缩甚至完全消失。由于局部地沿着生坯件不同的烧结收缩，生坯件的形成软磁叠片20的后来的端面50的端面相对于支承面在其外径上被减小，使得在烧结期间生坯件获得外部截锥形形式(在内部，最初圆柱形的穿通部35同样获得截锥形形式，这在附图中未明确地被详细说明)。在烧结之后，将烧结后的软磁叠片20从基板分离并与类似地所制造的其他软磁叠片20借助电绝缘的粘合剂(在所述图中未示出)连接成堆叠10。在此，软磁叠片20被彼此连接，使得软磁叠片20的底面30分别指向相同的方向(这里与堆叠方向40相反)。堆叠10的软磁叠片20的端面50相应地指向堆叠方向40。

软磁叠片20的堆叠10被保持在堆叠座60中。堆叠座60借助绝缘纸70形式的绝缘部与堆叠10电绝缘。绝缘纸70可以与堆叠方向40相反地、即在堆叠10的软磁叠片20的底面30所指向的方向上容易地被插入在堆叠10和堆叠座60之间。

替代地或附加地，在未特意示出的其他实施例中，可以在印刷软磁叠片20的生坯件时已经设置外表截锥形形式，使得烧结如上面所描述的那样仅仅增强、但是并不单独地引起截锥形形式的构成。替代地，外部截锥形形式也可以仅仅通过生坯件的3D打印来预先给定，使得如上面所描述的那样可以舍弃基板的表面粗糙度。

该堆叠10与绝缘纸70和堆叠座60构成根据本发明的电机100的定子80。为此，叠片20的穿通部在堆叠10中构成中央的在堆叠方向40上引导的中央穿通部35。在所示出的实施例中，分别在印刷软磁叠片20时设置穿通部35，其方式是：叠片20作为圆环被印刷。替代地，穿通部35也可以事后减材地、例如借助铣削来设置。

为了形成根据本发明的电机100，转子110被引入到定子80的穿通部35中，该转子原则上除了对于转子100而言可以舍弃的穿通部35以及堆叠座60和绝缘纸70以外可以以与定子80相同的方式来制造。为了形成电机100，定子80以本身已知的方式(在附图中未明确示出)配备有线圈和线圈的馈电部。

在所示出的实施例中，电机100是工业系统130(这里传送带系统)的驱动器120的电动机和一部分。在未特意示出的其他实施例中，根据本发明的电机是自主仓库车辆的驱动器的电动机和一部分，或者能量生成系统的能量转换装置的发电机，例如风轮的电力发电机。

Claims (10)

1.一种电机，所述电机具有转子和/或定子(80)，所述转子和/或定子具有软磁叠片(20)的堆叠(10)，所述叠片各具有第一平面(30)和背离所述第一平面(30)的第二平面(50)，并且所述叠片从所述第一平面(30)到所述第二平面(50)逐渐缩小，其中所述堆叠(10)的软磁叠片(20)以其第二平面(50)朝相同的方向(40)被定向。

2.根据权利要求1所述的电机，其中优选地所述转子和/或定子(80)的所述堆叠(10)的所有叠片(20)以其第二平面(50)朝相同的方向(40)被定向。

3.根据上述权利要求中任一项所述的电机，其中所述叠片(20)是丝网和/或模板印刷件并且优选地是烧结件。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电机，其中所述叠片(20)具有在所述第一平面(30)和所述第二平面(50)之间、优选地在整个周边上、相对于所述第一平面(30)和/或第二平面(50)的法线倾斜地延伸的表面。

5.一种用于生产根据上述权利要求中任一项所述的电机的方法，其中所述叠片(20)通过如下方式来制造：金属浆料借助丝网和/或模板印刷被印刷并在烧结底板上被烧结。

6.根据上一权利要求所述的方法，其中所述金属浆料借助丝网和/或模板印刷以紧贴在印刷底板上的第一平面以及背离所述第一平面的第二平面被沉积，使得所述金属浆料从所述第一平面到所述第二平面逐渐缩小。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述印刷底板形成烧结底板。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属浆料分别被烧结，使得烧结收缩曲线朝着所述第二平面(50)的逐渐缩小的方向被优化。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中使用具有高的静摩擦的烧结底板和/或具有被降低的流动性的金属浆料，使得在所述第一平面(30)上的烧结收缩消失或被最小化。

10.一种具有根据权利要求1至4中任一项所述的或利用根据权利要求5至9中任一项所述的方法所生产的电机(100)。

Images