CN1849737A - 用于电动机的电枢铁心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电动机的电枢铁心(1)具有多个电枢片(2，3)，在这些电枢片中各构造有多个用于容纳电枢绕组(5)的绕组槽(4)，相邻的电枢片(2，3)的绕组槽(4)彼此对准地设置并且形成通道(6)，电枢绕组(5)的更好的位置固定被这样地实现，即不同的电枢片(2，3)的配置给一个通道(6)的绕组槽(4)具有不同的几何结构。这也被这样地实现，即这些绕组槽(4)的至少一部分各具有一个流入通道(11)，该流入通道各通到这些绕组槽的朝着该电枢铁心(1)的中央的区域中。

Description

用于电动机的电枢铁心

现有技术

本发明涉及一种具有权利要求1所述的构型类别的特征的用于电动机的电枢铁心。

为了制造用于电动机的电枢铁心，这样地冲压单个电枢片，使得在同一个工作过程中将用于电枢绕组的凹槽一起冲压在板中。这些电枢绕组被缠绕在这些绕组槽中并且通过用合适的材料浸渍来固定在它们的位置中。对此，原则上公开了两种方法。

在浸渍滚动(Tauchrollieren)时，被缠绕的电枢铁心通过在浸渍材料(例如聚酯树脂)中浸入及滚动来上保护层。接着，该浸渍材料固化，使得绕组与电枢铁心形成一个刚性的产物。在滴注时——浸渍滚动的变型，电枢铁心被转动地容纳在一个合适的装置中并且被浸渍材料滴注。接着，浸渍材料如在浸渍滚动中那样被固化。但在浸渍滚动及滴注时出现这样的问题，即该浸渍材料不是总渗入这些电枢绕组之间的所有空腔中。为了保证完全地填充这些空腔，所有过程参数，例如温度、粘度、线的绕组密度及排气，必须最佳地相互协调并且尽可能精确地保持。否则导致浸渍材料不均匀地填充这些绕组槽以及导致气态夹杂，因此导致气孔形成。由此，这些绕组只能有缺陷地被固定在它们的位置中来抵抗在运行中起作用的离心力及抵抗振动。其后果是：导致匝间短路、由电枢绕组的及因此质量重心的径向移动引起的振动并且由此导致电机的寿命缩短。

在绑扎时，为了附加的固定，使用由纸或塑料软绳制成的所谓交叉绑带。这些绑带一方面一定程度地保护这些绕组以避免有磨蚀作用的磨屑，另一方面在铁心中附加地对这些绕组位置固定。由此，虽然基本上补偿了浸渍的缺陷，但是该方法非常费事且由此在制造过程中也昂贵，因此它仅仅被应用于高级的电动机。

本发明的优点

相比之下，根据本发明的具有权利要求1所述特征的用于电动机的电枢铁心具有其优点，即通过不同的电枢片的配置给一个通道的、具有不同的几何结构的绕组槽，电枢绕组被更好地固定在它们的位置中。另外由此也减小了由松动的绕组线的摩擦引起的匝间短路。由此也实现了振动的降低，因为电枢绕组在浸渍材料固化后即使在转速高及由此离心力高的情况下也不再可径向地移动，由此不产生质量重心的任何改变。这也适合于根据本发明的具有权利要求4所述特征的用于电动机的电枢铁心，因为浸渍材料通过流入通道也很好地到达下面的绕组。

一个通道的每个第二绕组槽的几何结构比邻接的电枢片的绕组槽具有更大的横截面，由此，浸渍材料可以深入直到该绕组槽的底部，使得该浸渍材料通过毛细作用一直到达最里面的绕组线并且在固化后固定这些绕组线来抵抗任何类型的运动。除了给每个第二绕组槽设置一个较大的横截面的可能性外，同样可在该通道中实现任何其它次序。

每个第二绕组槽的几何结构比同一个电枢片的相邻的绕组槽具有更大的横截面，由此，用同一个冲压装置制造的电枢片可以通过相互偏转开一个相邻绕组槽而在整个电枢铁心上形成具有较小横截面的绕组槽和具有较大横截面的绕组槽的均匀图案。除了给每个第二绕组槽设置一个较大的横截面的可能性外，同样可实现任何其它次序。

所有配置给一个通道的绕组槽的流入通道通过至少一个基本上相对于电枢铁心的中心纵轴线平行地定向的横向通道来相互连接，由此，浸渍材料很好地达到所有流入通道并且因此到达各个绕组槽中的深地位于下面的绕组线处。除了一个横向通道这种通常情况外，同样可设置任意数量的横向通道。横向通道的几何结构可以圆形地、椭圆形地、矩形地或任意地被成形。

横向通道位于绕组槽与电枢铁心的中心纵轴线之间，由此，磁通量被最小地影响，因为该横向通道很靠近该电枢铁心的中央。

这些包括该横向通道的流入通道各构造成相应的电枢片中的至少一个冲压结构，由此，非常简单且价格便宜地制造各个电枢片，这些电枢片接着被组装成电枢铁心。除了一个冲压结构这种一般情况外，两个或多个冲压结构也是可以的。在一个椭圆形的或矩形的横向通道的情况下这尤其适合。

在一个预给定的通道中总是重复一个纯粹的横向通道、一个从该横向通道向右引出的流入通道与一个从该横向通道向左引出的流入通道这个次序，由此，给出了这样一种简单并且可靠的可能性，即浸渍材料被输送到在这些绕组槽中深地位于下面的绕组线。此外也可以是，设置一些垂直向上延伸的流入通道。这些流入通道与该横向通道的次序可以具有任何任意的顺序。

每个绕组槽的横截面在外面的端部上具有一个收缩部、尤其是带有两个侧凹的收缩部，由此，保证了位于这些绕组槽中的绕组线的良好的导入及保护以避免来自外部的磨损。

本发明的进一步有利构型是从属权利要求的技术方案。

附图说明

在下面的说明中借助附图详细地说明本发明的一个实施例。附图示出：

图1根据本发明的电枢铁心的第一实施例的一个等轴的视图；

图2图1中的电枢铁心的单个绕组槽的增大比例的截面图；

图3图1中的电枢铁心的侧视图；

图4根据本发明的第二实施例如在图3中的侧视图，但单个电枢片具有不同的几何结构；

图5本发明第三实施例的一个电枢片如图2所示绕组槽的一个局部，具有一个流入通道及一个径向的冲压结构；

图6本发明第四实施例如图2和5所示绕组槽的一个局部，具有一个纵向延伸的横向通道和对单个电枢片的冲压结构；

图6a～c根据图6中所示出的实施例的三个一个接一个地设置的电枢片；以及

图7本发明第五实施例如图2、5和6所示绕组槽的一个局部，具有两个纵向延伸的横向通道。

图1至图3中示出了根据本发明的电枢铁心1的第一实施例。图1中示出了不带电枢绕组5(参见图2)的电枢铁心1。这个电枢铁心也适用于图3。该电枢铁心1具有多个沿着一个中心纵轴线17相互挨着排成列的电枢片2、3。这些电枢片2、3沿着它们的圆周具有一些绕组槽4。在所示的情况中涉及总共12个绕组槽4，这些绕组槽分别相互等距离地设置。这些绕组槽4这样地构造，使得它们在相应的电枢片2、3的圆周上具有一个收缩部15，该收缩部通过两个侧凹16扩宽成一个较大的横截面。所示的12个绕组槽4仅仅是示范性的，也可以在这些电枢片2、3中构造任何其它数量的绕组槽4。这些绕组槽4也不必是相互等距离的。

一个接一个地设置的各个电枢片2、3的这些绕组槽4这样地定向，使得分别形成一个相对于中心纵轴线17定向的通道6。电枢绕组5(参见图2)被穿入在通道6中。

两个相邻的电枢片2、3的这些绕组槽4就它们的横截面而言被构造得不同。与第二电枢片3相比，图1中所示的第一电枢片2具有横截面较小的绕组槽4。

图2中示出了垂直于中心纵轴线17剖切的第二电枢片3的一个截面。在此可清楚地看到，第二电枢片3的绕组槽4的横截面比电枢片2的绕组槽的横截面更大，该电枢片2在该图中伸出超过第二电枢片3的绕组槽4的轮廓。由此对于第二电枢片3的绕组槽4不仅得到一个较宽的收缩部15′，而且得到一些继续延伸向该电枢片3中的侧凹16。此外，第二电枢片3的整个绕组槽4比第一电枢片2的绕组槽更宽且更深。

电枢绕组5包在绝缘纸18中以公知的方式方法插入通道6中。该电枢绕组在其圆周上通过第一电枢片2的具有较小横截面的绕组槽4构成边界。由此在第二电枢片3的绕组槽4中得到一个完全包围该电枢绕组5的空腔。在借助浸渍材料根据公知的方法浸渍该电枢铁心1时，该浸渍材料可以深入直到第二电枢片3的绕组槽4的底部。因此通过毛细作用，该浸渍材料一直到达最里面的绕组线并且在固化后固定这些绕组线来抵抗任何类型的运动。这意味着，这些绕组线不可再在这些绕组槽4中运动并且因此不产生任何匝间短路。此外，也不出现由电枢绕组5的径向的移动引起的振动及由此引起的质量重心的移动。这意味着，其中安装有该电枢铁心1的电机的寿命相对于由现有技术公知的电枢铁心被延长。

图3中示出了前面所说明的电枢铁心1的一个侧视图，该电枢铁心设置在一个电枢轴19上。在此可以看到电枢铁心1由于各个电枢片2、3的不同的收缩部15而产生的表面图案。为了更清楚起见，没有示出这些电枢绕组5。第一电枢片2的窄的收缩部15一直延伸到细实线表示的线，这些线平行于中心纵轴线17连续延伸。

图4中示出了由于一些电枢片2、3、3似第二实施例的形式进行的不同的组合而产生的不同的表面图案。第一电枢片2及第二电枢片3与第一实施例(图1～3)的第一电枢片及第二电枢片相同地构造。但还添加了第三电枢片3′。这些第三电枢片仅仅在每个第二绕组槽4处具有一个增大的横截面。第三电枢片3′的剩余的绕组槽4具有与第一电枢片2的绕组槽4相同的尺寸。

电枢片2、3、3′的顺序是这样的，即一个第二电枢片3然后一个第三电枢片3′分别被交替着设置在两个第一电枢片2之间。由此总是以相同的次序得到不同尺寸的收缩部15、15′、15″，也就是以窄的收缩部15、宽的收缩部15′、窄的收缩部15、中等宽度的收缩部15″这个顺序。此后重复整个次序。

在此通过作为毛细管起作用的空腔也得到相同的优点，即实现绕组线的完全的固定。

图5中示出了根据本发明的第三实施例。在该实施例中，与上述两个实施例相反，在所有电枢片7中槽4与由从现有技术公知的槽相同地构造。但是事先要明确，对下面所说明的特征附加地，也完全可实现绕组槽4根据前面说明的这两个实施例之一的构型(在图1至图4中示出)。

一个电枢绕组5包在绝缘纸18中被插入在该绕组槽4中。一个流入通道11的垂直部分21从电枢片7的表面起被冲压到该电枢片7中。相比之下，在处于后面的其它电枢片(被所示出的电枢片7挡住)中冲压该流入通道11的一个水平部分20。该流入通道11的水平部分20在绕组槽4的下面的朝着该电枢铁心1的中心的端部上通到该绕组槽中。具有垂直部分21的电枢片7和具有水平部分20的电枢片7的交替布置在电枢铁心1的整个长度上重复。当然同样可以是，具有垂直部分21或水平部分20的电枢片7中的一部分被一个在垂直部分21与水平部分20相遇的区域中仅仅具有一个孔的电枢片(未示出)代替。通过图5中所示的配置，在流入通道11的垂直部分21与水平部分20的相交区域中得到一个在中心纵轴线17(未示出)方向上的贯穿的孔。由此在浸渍时浸渍材料也可很好地到达该电枢绕组5的下面的区域中。

在浸渍滚动时，所示的实施形式具有这样的效果，即浸渍材料通过附加的流入通道11被很好地输送到深地位于下面的绕组线处。

图6和图6a～c中使示出了第四实施例，它与图5中所示的第三实施例类似地被构造。并且在此这样地构造一个接一个地设置的电枢片8、9、10，使得它们的绕组槽4都具有相同的横截面。但是也适合于此的是，对下面所说明的特征附加地，可以实现根据图1至图4中所示的这两个第一实施例之一的一个构型。

与第三实施例不同，所述在该第三实施例中在电枢片7的表面中具有一个开口的流入通道11以一个横向通道12的形式来代替，该横向通道基本上与中心纵轴线17(未示出)平行地延伸。在图6a中所示的前面的电枢片8中仅仅在绕组槽4下方具有横向通道12。位于其后而的中间的电枢片9具有一个倾斜的右冲压结构13，后者与该绕组槽4的下面的端部相连接。连接在该中间的电枢片9上的后面的电枢片10具有一个相对于该右冲压结构13镜像地构造的左冲压结构14。该左冲压结构14也与绕组槽4的下面的部分相连。如果图6a～c的这三个电枢片8、9、10被一个接一个地布置，则在横向通道12的区域中得到一个贯穿的通道，后者延伸在电枢铁心1的整个长度上。所示的这三个电枢片8、9、10的布设置被周期地重复。由此得到，在每三个电枢片8、9、10之后再进行同样的次序。但是要明确，这三个电枢片8、9、10的任何其它次序也是可以的。这个次序甚至不必周期性重复，而是使用者可以自由选择对于其应用最有利的前后排列顺序。

通过这样一个构型，在浸渍滚动时获得了与图5中所示的第三实施例中的情况相同的优点。在此浸渍材料通过横向通道12和与之相连接的右冲压结构13及左冲压结构14也到达绕组槽4的下面的部分并且由此到达位于深处的绕组线处。此外，根据该第四实施例的一个构型即使在滴注时也具有重要的优点，即进行改善的排气并由此强地降低了气孔形成。此外，这样的技术方案具有其优点，即横向通道12、右冲压结构13和左冲压结构14很靠近电枢片的中央并且由此仅很小地影响磁通量。

在图7中示出了一个第五实施例，它与图6和图6a～c中所示的第四实施例类似地被构造。在此也这样地构造这些一个接一个地布置的电枢片7，使得它们的绕组槽4都具有相同的横截面。但也适合于此的是，对下面所说明的特征附加地，可以实现根据图1至图4中所示的这两个第一实施例之一的构型。

与第四实施例不同，该横向通道12不是圆形地而是以椭圆形的冲压结构23的形式构造。该电枢铁心1在第五实施例中具有这样一些电枢片7，这些电枢片具有从绕组槽4起的L形的冲压结构24。这些L形的冲压结构24具有垂直部分22以及水平部分25。这两个垂直部分22在该绕组槽4的下面的区域的侧面上与该绕组槽相连接。这两个水平部分25相互对齐。由此在两个L形的冲压结构24之间保留一个接片26。该接片26在水平部分25的区域中比在垂直部分22的区域中窄地构造。

在被挡住地设置在所示出的电枢片7后面的电枢片中，构造有一个用虚线示出的椭圆形的冲压结构23，后者不具有与绕组槽4的连接部分。该椭圆形的冲压结构23被这样地设置，使得它至少部分地与L形的冲压结构24的水平部分25对齐地终止。由此构成两个相对于电枢铁心1的中心纵轴线(未示出)平行地定向的横向通道12。

存在这样的可能性，即电枢片7的如前面所说明的两个构型以交替的顺序来设置。此外，这两种类型的电枢片7也可以以任意顺序重复一个类型的电枢片7和另一个类型的电枢片7来设置。此外也可以是，根据图6a～c的第四实施例的电枢片8、9、10安装在该电枢铁心1中。仅须保证形成一个穿过全部电枢片7、8、9、10的贯穿的横向通道12。这个横向通道12不必强制相对于电枢铁心1的中心纵轴线17平行地延伸。

可以概括地说，通过根据本发明的所有五个实施例实现了电枢绕组5在绕组槽4中更好地位置固定。在所示出的五个实施例中说明的特征可以无问题地结合。通过根据所示出的五个实施例的不同类型的电枢片的组合——不管是具有流入通道11、横向通道12还是不带这些附加的结构，可以得到几乎无限多种电枢铁心1。由此实现，个别地适应相应的电枢铁心1的制造过程中的要求。这些无限多种构型可能性全部具有所述的优点。

Claims (11)

1.用于电动机的电枢铁心(1)具有多个电枢片(2，3，3′)，在这些电枢片中各构造有多个用于容纳电枢绕组(5)的绕组槽(4)，相邻的电枢片(2，3，3′)的绕组槽(4)彼此对准地设置并且形成通道(6)，其特征在于：不同的电枢片(2，3，3′)的配置给一个通道(6)的绕组槽(4)具有不同的几何结构。

2.根据权利要求1所述的电枢铁心(1)，其特征在于：一个通道(6)的每个第二绕组槽(4)的几何结构比邻接的电枢片(2，3，3′)的绕组槽(4)具有更大的横截面。

3.根据权利要求1或2所述的电枢铁心(1)，其特征在于：每个第二绕组槽(4)的几何结构比同一个电枢片(2，3，3′)的相邻的绕组槽(4)具有更大的横截面。

4.用于电动机的电枢铁心(1)具有多个电枢片(7，8，9，10)，在这些电枢片中各构造有多个用于容纳电枢绕组(5)的绕组槽(4)，相邻的电枢片(7，8，9，10)的绕组槽(4)彼此对准地设置并且形成通道(6)，其特征在于：这些绕组槽(4)的至少一部分各具有一个流入通道(11)，该流入通道各通到这些绕组槽的朝着该电枢铁心(1)的中央的区域中。

5.根据权利要求4所述的电枢铁心(1)，其特征在于：配置给一个通道(6)的所有绕组槽(4)的流入通道(11)通过至少一个基本上相对于该电枢铁心(1)的中心纵轴线(17)平行地定向的横向通道(12)相互连接。

6.根据权利要求4或5所述的电枢铁心(1)，其特征在于：该横向通道(12)位于绕组槽(4)与电枢铁心(1)的中心纵轴线之间。

7.根据权利要求4至6之一所述的电枢铁心(1)，其特征在于：这些流入通道(11)分别作为至少一个冲压结构(13，14)被构造在相应的电枢片(7，8，9，10)中，这些流入通道包括该横向通道(12)。

8.根据权利要求4至7之一所述的电枢铁心(1)，其特征在于：该电枢铁心具有一些电枢片(7，8，9，10)，这些电枢片具有一个纯粹的横向通道(12)、一个从横向通道(12)向右引出的通到该绕组槽(4)中的冲压结构(13)、一个通到该绕组槽(4)的向左引出的冲压结构(14)、和/或一个垂直引出的冲压结构(22)。

9.根据权利要求4至8之一所述的电枢铁心(1)，其特征在于：在一个预给定的通道(6)中始终重复一个纯粹的横向通道(12)、一个从该横向通道(12)向右引出的流入通道(13)与一个从该横向通道(12)向左引出的流入通道(14)这个次序。

10.根据权利要求4至9之一所述的电枢铁心(1)，其特征在于：该电枢铁心根据权利要求1至3之一来构造。

11.根据上述权利要求之一所述的电枢铁心(1)，其特征在于：每个绕组槽(4)的横截面在外部的端部上具有一个收缩部(15，15′，15″)、尤其是带有两个侧凹(16)的收缩部。

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