DD288940A5 - Arrangement for phase insulation within the winding head of electrical machines - Google Patents

Arrangement for phase insulation within the winding head of electrical machines

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DD288940A5 DD288940A5 DD 288940 A5 DD288940 A5 DD 288940A5 DD 288940 A5 DD288940 A5 DD 288940A5
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Phasenisolation im Wickelkopf bei elektrischen Maschinen. Sie beinhaltet eine Anordnung zur Phasenisolation der Statorspulen bei Auîenläufermotoren, mit der gleichzeitig die Wickelköpfe des Motorinnenständers befestigt und geformt werden. Die Anordnung besteht darin, dass die aus Isolierstoff bestehenden Endscheiben, welche stirnseitig das Blechpaket isolieren, mit starren Kammernsystemen gefertigt werden. Der Aufbau des starren Kammernsystems richtet sich nach der Wicklungsart und ist so zu gestalten, dass in einer Spulenkammer nur Einzelspulen oder mehrere Spulen mit gleichem Spannungspotential eingelegt werden können. Durch die starren Trennwände entfällt eine zusätzliche Phasenisolierung, auîerdem werden die Lagen der Spulen fixiert, so dass die Nacharbeiten wie das Formen und Bandagieren entfallen. In den Zeichnungen stellen die Fig. 1 und 2 die Erfindung im wesentlichen dar. 1 = Innenständerblechpaket; 2 = Stirnscheibe mit Kammern für die untere Etage; 3 = Kammernscheibe für die obere Etage; 4 = Deckscheibe für die Schaltverbindungen. Fig. 1, 2{Auîenläufermotor; Phasenisolierung; Phasenkammern; Endscheiben; Wickelkopf; Wicklung; Montage}The invention relates to an arrangement for phase insulation in the winding overhang in electrical machines. It contains an arrangement for the phase insulation of the stator coils in external rotor motors with which the winding heads of the motor inner stator are fastened and shaped at the same time. The arrangement is that the existing of insulating end plates, which insulate the end face of the laminated core, are made with rigid chamber systems. The structure of the rigid chamber system depends on the type of winding and is to be designed so that only single coils or several coils with the same voltage potential can be inserted in a coil chamber. The rigid partitions eliminates additional phase insulation, in addition, the layers of the coils are fixed, so that the reworking such as shaping and bandaging omitted. In the drawings, Figs. 1 and 2 illustrate the invention substantially. 1 = inner stator core; 2 = end disc with chambers for the lower level; 3 = chamber disc for the upper floor; 4 = Cover plate for the switching connections. Fig. 1, 2 {Auienläufermotor; Phase insulation; Phase chambers; end plates; Winding; winding; Assembly}

Description

Hierzu 5 Seiten ZeichnungenFor this 5 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Phasenisolation der Statorspulen bei Außenläufermotoren, mit der gleichzeitig dieThe invention relates to an arrangement for phase insulation of the stator coils in external rotor motors, with the same time Wickelköpfe des Motorinnenständers (Stators) befestigt und geformt werden.Winding heads of the motor inner stator (stator) are attached and shaped. Die Außenläufermotor werden vorzugsweise als Antriebe von Radial- und Axialventilatoren in der Klimatechnik eingesetzt.The external rotor motor are preferably used as drives of radial and axial fans in air conditioning. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Auf Grund der geringen Spannungsfestigkeit des Lackdrahtes werden Spulen mit unterschiedlichem SpannungspotentialDue to the low dielectric strength of the enameled wire coils with different voltage potential

innerhalb des Wickelkopfes zusätzlich isoliert. Die Phasenisolation im Wickelkopf des Stators bei Außenläufermotoren erfolgt bei den bisherigen bekannten Verfahren mit flexiblen Isoliermaterialien wie Vlier, Folien, Isolierpapier usw., diese Materialien werden während des Wickelvorganges zwischen die entsprechenden Spulen eingelegt.additionally insulated inside the winding head. The phase insulation in the winding head of the stator in external rotor motors is carried out in the known methods with flexible insulating materials such as Vlier, films, insulating paper, etc., these materials are inserted during the winding process between the corresponding coil.

Nachdem die Schaltverbindungen hergestellt sind, werden die Wickelköpfe durch eine Schnurbandage verfestigt und mit HilfeAfter the switching connections are made, the winding heads are solidified by a cord bandage and with help

von Pressen in die Endform gedrückt. Dieser Stand der Technik wird im Fachbuch „Fachkunde Elektromaschinenbauer"pressed by presses in the final form. This state of the art is described in the textbook "Fachkunde Elektromaschinenbauer"

Seite 253/254 dargestellt.Page 253/254. Die aus den Patentschriften CH-PS 493137 und DE-PS 241583902 bekannten Stirnscheiben haben die Aufgabe, die WickelköpfeThe end discs known from the patents CH-PS 493137 and DE-PS 241583902 have the task of winding heads

gegenüber den äußeren leitfähigen Bauteilen wie Gehäuse, Achsrohr und dem Blechpaket zu isolieren und die Aufgabe dento isolate the outer conductive components such as housing, axle tube and the laminated core and the task the

Wickelkopf zu befestigen.Attach winding head. Die Phasenisolierung wurde In den Patentschriften nicht berücksichtigt.The phase insulation was not considered in the patents. Bei allen bekannten und beschriebenen Verfahren der Bewicklung treten erhebliche technologische Schwierigkeiten auf, da dieIn all known and described methods of winding occur considerable technological difficulties, since the Phasenisolierungen manuell eingesetzt werden, was einen hohen Arbeitspotential-Einsatz bedeutet, weiter hängt hierbei diePhase insulators are used manually, which means a high work potential use, further depends on the Qualität im wesentlichen von Subjektiven Faktoren ab, relativ hohe Ausschußzahlen lassen sich kaum vermeiden.Quality depends essentially on subjective factors, relatively high numbers of rejects can hardly be avoided. Ziel dor ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist die rationelle Gestaltung der Wickeltechnologie am Stator des Außenläufermotors und eine wesentliche Verbesserung der Qualität des Endproduktes. Gleichzeitig besteht das Ziel, den bisherigen hohen Fertigungsausschuß auf ein Minimum zu reduzieren.The aim of the invention is the rational design of the winding technology on the stator of the external rotor motor and a significant improvement in the quality of the final product. At the same time there is the goal to reduce the previous high production committee to a minimum.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die maschinelle Bewicklung ohne zeitraubende manuelle Phasenisolierung zuThe object of the invention is to machine winding without time-consuming manual phase insulation

gewährleisten. Gleichzeitig besteht die Aufgabe, die Nacharbeiten, wie das Formen, Pressen und Bandagieren zu beseitigen, da bei diesen Arbeiten die Lackschichten des Wickeldrahtes häufig beschädigt werden.guarantee. At the same time there is the task to eliminate the rework, such as molding, pressing and bandaging, since in these works the paint layers of the winding wire are often damaged.

Die vorgenannten Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus isolierendem Werkstoff bestehendenThe above objects are achieved in that the existing of insulating material Endscheiben, welche stirnseitig auf das Blechpaket aufgesetzt werden, mit starren Kammersystemen gefertigt werden. DieEnd discs, which are placed on the front side of the laminated core, are manufactured with rigid chamber systems. The Gestaltung dor starren Spulenkammern auf den Stirnscheiben hängt im wesentlichen von der Wicklungs&rt und demDesign of the rigid spool chambers on the end plates depends essentially on the winding and the Wickelschritt ab, wichtig ist hierbei, daß in einer Spulenkammer nur Einzelspulen oder mehrere Spulen mit gleichemWickelschritt, it is important that in a coil chamber only single coils or more coils with the same Spannungspotential eingelegt werden dürfen.Voltage potential may be inserted. Das starre Kammernsystem bestimmt gleichzeitig die Abmessung und räumliche Lage der Einzelspulen. Der Wickelkopf erhältThe rigid chamber system simultaneously determines the dimension and spatial position of the individual coils. The winding head receives

damit eine kompakte und feste Form, die Nachformung und Bandagierung entfällt.thus a compact and solid form, the reshaping and bandaging eliminated.

Die Stirnschoiben lassen sich im Plastspritzverfahren herstellen, sie sind daher relativ billig. Bei der Auswahl des PlastwerkstcffesThe Stirnschoiben can be produced in the plastic injection molding process, they are therefore relatively cheap. When choosing the Plastwerkstcffes

ist die Temperaturbeständigkeit und die mechanische sowie elektrische Festigkeit zu berücksichtigen. Die Erfindung soll nachstehend an 2 Ausführungsbeispielen beschrieben werden.the temperature resistance and the mechanical and electrical strength must be considered. The invention will be described below with reference to two embodiments.

Ausführungsbelsplel 1Exercise booklet 1 Der Aufbau des Erfindungsgegenstandes ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.The structure of the subject invention is illustrated in the accompanying drawings. Flg. 1: Ansicht des gewickelten Stators eines AußenläufermotorsFlg. 1: View of the wound stator of an external rotor motor Fig. 2: Schnittdarstellung der Fig. 12: sectional view of Fig. 1st Fig.3: Schema der Spulen im Wickelkopf vom gewählten BeispielFig.3: Scheme of the coils in the winding head of the selected example Fig.4: Druckscheibe für die SchaltverbindungenFig.4: thrust washer for the switching connections Fig. 6: Kammemscheibe für die obere EtageFig. 6: Kammemscheibe for the upper floor Fig.6: Schnittdareteilung der Fig.5Fig.6: sectional view of Fig.5 Fig. 7: Stirnscheibe mit den 3 Kammern für die untere EtageFig. 7: end plate with the 3 chambers for the lower floor Fig.8: ächnittdarstellungderFig.7Fig.8: shows the figure 7 Für die Darstellung des Erfinduntisgegenstandes wurde ein Innenständer (Statord) Fig. 1 mit 24 Nuten gewählt, die WicklungsartFor the representation of the subject invention, an inner stator (Statord) Fig. 1 was selected with 24 grooves, the winding type Fig.3 ist eine 4polige Drehstromwicklung mit Spulen ungleicher Weite, die Wickelschritte sind 1:6 und 1 ;8. Bei der Bewicklung3 is a 4-pole three-phase winding with coils of unequal width, the winding steps are 1: 6 and 1, 8. At the winding

des Stators bilden sich im Wickolkopf 2 Etagen.of the stator form in Wickolkopf 2 floors.

Nach dem beidseitigen Aufsetzen der Stirnscheiben 2 entsprechend der Fig. 7 auf das Blechpaket 1 werden die 3 SpulengruppenAfter the two-sided placement of the end plates 2 according to FIG. 7 on the laminated core 1, the 3 coil groups

der unteren Etage in die jeweilig um 120° versetzten starren Kammern 9 Fig. 7/8 gewickelt. Die starren Isolierwände 8 auf denthe lower floor in the respective offset by 120 ° rigid chambers 9 Fig. 7/8 wound. The rigid insulating 8 on the

Stirnscheiben der Fig. 7/8 stehen am Nutengrund, dem Wickelschritt 1:6 entsprechend und auf den dazugehörigen Polzähnen inEnd discs of Fig. 7/8 are at the bottom of the groove, the winding step 1: 6 accordingly and on the associated pole teeth in

axialer Richtung.axial direction.

Nach der vollständigen Bewicklung der unteren Etage werden die starren Kammerscheiben 3 Fig. 5 für die obere EtageAfter the complete winding of the lower floor, the rigid chamber discs 3 Fig. 5 for the upper floor

aufgesetzt; die Bewicklung erfolgt analog der unteren Etage. Durch die starren Isolierwände zwischen den Spulengruppen und den Etagen entfällt eine zusätzliche Phasenisolierung, außerdem erhält der Wickolkopf dadurch eine kompakte und feste Form, so daß die Nacharbeiten wie das Formen und das Bandagieren entfallen.placed; The winding is analogous to the lower floor. Due to the rigid insulating walls between the coil groups and the floors eliminates additional phase insulation, also receives the Wickolkopf thereby a compact and solid form, so that the reworking such as molding and bandaging omitted.

Die anfallenden Schaltverbindungen werden mit einer geformten Deckscheibe 4 Fig. 4 zusammengehalten.The resulting switching connections are held together with a shaped cover plate 4 Fig. 4. Beispiel 2Example 2 Der Aufbau des Erfindungsgegenstandes in einteiliger Ausführung Ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.The structure of the subject invention in one-piece design is shown on the accompanying drawings. Fig. 9: Ansicht des gewickelten Stators eines Außenläufermotors mit Stirnscheiben, wobei die Kammern der unteren undFig. 9: view of the wound stator of an external rotor motor with end disks, wherein the chambers of the lower and

oberen Etage aus einem Spritzteil bestehen Fig. 10: Darstellung der Stirnscheibe von Fig.9 Fig. 11: Schnittdarstellung der Fig. 10Fig. 10: Representation of the end disk of Fig. 9 Fig. 11: A sectional view of Fig. 10

Für die Darstellung des Erfindungsgegenstandes wurde ein Innenständer wie im Beispiel 1 ausgewählt.For the representation of the subject invention, an inner stand was selected as in Example 1. Be! dieser Ausführung bestehen die starren Kammern auf den Stirnscheiben 5 Fig. 9 für die untere und obere Etage aus einemBe! this embodiment consist of the rigid chambers on the end disks 5 Fig. 9 for the lower and upper floors of a Spritzteil. Der Vorteil der einteiligen Si rnscheibon 5 liegt darin, daß die Kammern nicht mehr während des WickelvorgangesMolded part. The advantage of the one-piece Si rnscheibon 5 is that the chambers are no longer during the winding process

etagenweise zusammengesetzt werden müssen, dadurch erreicht man eine optimale Wickelzeitverkürzung.must be assembled floor by floor, thereby achieving an optimal winding time reduction.

Die Kammern für die untere Etage sind halb offen ausgeführt, so daß mit Hilfe von geeigneten Schablonen der Draht zwischenThe chambers for the lower floor are made semi-open, so that with the help of suitable templates the wire between

dem inneren Kragen und der halboffenen Kammerabdeckung 7 Fig. 10/11 eingewickelt werden kann.the inner collar and the half-open chamber cover 7 Fig. 10/11 can be wrapped.

Die Stützen 6 Fig. 10/11 oberhalb der halboffenen Kammern In axialer Richtung geben dem Wickelkopf der oberen Etage dieThe supports 6 Fig. 10/11 above the half-open chambers in the axial direction give the winding head of the upper floor the Festigkeit und Form, dadurch entfällt wie beim Beispiel 1 die Nacharbeit.Strength and shape, thereby eliminating the rework as in Example 1.

Claims (3)

1. Anordnung zur Phasenisolation Innerhalb des Wickelkopfes und Formung der Statorwicklungen bei Außenläufermotoren mit aus Isolierstoff bestehenden Endscheiben, die stirnseitig auf das Blechpaket angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben, welche die Polzähne und das Blechpaket abdecken, mit axial gerichteten starren Kammern versehen sind, welche entsprechend der Wicklungsart und dem Wickelschritt angeordnet werden.1. Arrangement for phase insulation Within the winding head and shaping of the stator windings in external rotor motors with insulating end plates, which are arranged on the front side of the laminated core, characterized in that the end plates, which cover the pole teeth and the laminated core, are provided with axially directed rigid chambers , which are arranged according to the type of winding and the winding step. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben mit Phasenkammern für die 1. Etage und 2. Etage aus einem Spritzteil bestehen und daß bei Mehretagenwicklungen entsprechend den Etagen separate starre Kammern aufgesetzt werden.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the end disks with phase chambers for the 1st floor and 2nd floor consist of a molded part and that in multi-day windings according to the floors separate rigid chambers are placed. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Kammern in axialer Richtung offen oder halboffen ausgeführt werden.3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the rigid chambers are designed to be open or semi-open in the axial direction.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9923427B2 (en) 2012-12-19 2018-03-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stator with phase insulation for an electric machine and production method for such a stator

Cited By (2)

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US9923427B2 (en) 2012-12-19 2018-03-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stator with phase insulation for an electric machine and production method for such a stator
DE102012223668B4 (en) 2012-12-19 2023-03-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stator for an electrical machine and method of manufacturing the stator

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