DE10132022A1

DE10132022A1 - Manufacturing primary part of electric motor with winding especially for linear motors, involves making pole teeth, positioning them with tooth gaps between them, introducing windings into gaps, and joining pole teeth

Info

Publication number: DE10132022A1
Application number: DE2001132022
Authority: DE
Inventors: Thomas Hoppe
Original assignee: Siemens Linear Motor Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-02-06
Anticipated expiration: 2021-07-04
Also published as: DE10132022B4

Abstract

The method involves making individual pole teeth (10,20), positioning the pole teeth with tooth gaps (L) between them, introducing windings (70) into the tooth gaps and joining the pole teeth together by attaching a rear part (90). The individual pole teeth are attached to a cover (50) at one end for positioning. AN Independent claim is also included for the following: a primary part of an electric motor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Primärteil eines Elektromotors mit Wicklungen sowie auf ein Primärteil. The invention relates to a method for manufacturing a primary part of an electric motor with windings as well on a primary part.

Derartige Primärteile werden in der Regel so gefertigt, daß zunächst einzelne Blechstreifen oder -Ringe für einen Wicklungskörper aus einem Blech ausgestanzt oder geschnitten werden und zur Bildung eines Wicklungskörpers aufeinandergeschichtet werden. Der Wicklungskörper weist dabei ein Rückenteil und einstückig damit Polzähne auf, die zwischen sich Zahnlücken zur Aufnahme von Wicklungen aufweisen. Anschließend werden die Wicklungen in die Zahnlücken eingebracht, und bei Bedarf können die Zahnlücken beispielsweise mit einem nichtmagnetischen Abdeckblech verschlossen werden, das an die Polzähne geschweißt wird (DE-A-199 24 280). Such primary parts are usually made so that first individual sheet metal strips or rings for one Die-cut or cut winding body from a sheet and to form a winding body be stacked on top of each other. The winding body has one Back part and in one piece with pole teeth that between there are tooth gaps to accommodate windings. Then the windings are in the tooth gaps introduced, and if necessary, the tooth gaps, for example closed with a non-magnetic cover plate are, which is welded to the pole teeth (DE-A-199 24 280).

Insbesondere bei Wicklungskörpern, bei denen die Zahnlücken im Bereich des Luftspalts des späteren Elektromotors verjüngt sind, beispielsweise für einen Kraftwelligkeitsausgleich, gestaltet sich das Einbringen der Wicklungen in die Zahnlücken sehr arbeitsaufwendig. Especially in the case of winding bodies in which the tooth gaps in the area of the air gap of the future electric motor are tapered, for example for one Force ripple compensation, the introduction of the windings into the Tooth gaps are very labor intensive.

Diesem Problem begegnet man mit einem Verfahren zum Herstellen eines Primärteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Primärteil gemäß Patentanspruch 8; die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung. One addresses this problem with a method for Manufacture of a primary part with the characteristics of Claim 1 or by a primary part according to claim 8; the dependent claims relate to advantageous ones Further developments of the invention.

Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, die Polzähne als separate Einheiten zu fertigen, die einzelnen Polzähne mit Abständen, die den Zahnlücken entsprechen, zu Positionieren und die Wicklungen in die Zahnlücken einzubringen. Anschließend wird das Rückenteil auf die Polzähne aufgepresst und befestigt, wodurch der Primärteil vervollständigt wird. According to the invention it is thus proposed to use the pole teeth as to produce separate units with the individual pole teeth To position distances that correspond to the tooth gaps and insert the windings into the tooth gaps. Then the back part is pressed onto the pole teeth and fastened, completing the primary part.

Zum Positionieren der Polzähne ist es vorteilhaft, diese mit ihren Enden, die später den Luftspalt des Motors zugewandt sind, auf einem Abdeckblech aus nicht oder nur schwach ferromagnetischem Material zu befestigen, vorzugsweise festzuschweißen. Alternativ kann eine Paketiermaschine verwendet werden, oder die Polzähne können mit Magneten positioniert und fixiert werden. It is advantageous to position the pole teeth with their ends, which later the air gap of the engine are facing or not on a cover plate to fix weakly ferromagnetic material, preferably welded. Alternatively, one Packing machine can be used, or the pole teeth can be magnetized be positioned and fixed.

Vor dem Anbringen des Rückenteils können beispielsweise Kühlschlangen in die Zahnlücken eingebracht werden, der Inhalt kann verpresst und/oder vergossen werden. Vorzugsweise sind die Enden, die später mit dem Rückenteil verbunden werden als Einführhilfen für die Wicklungsdrähte ausgebildet, und zwar so, daß sie zwischen sich eine sich auf die Breite der Zahnlücken verjüngende Öffnung bilden. For example, before attaching the back part Cooling coils are introduced into the tooth gaps, the Contents can be pressed and / or poured. Preferably are the ends that are later connected to the back part are used as insertion aids for the winding wires trained, and that in such a way that they are between themselves on the Form the width of the tooth gap tapering opening.

Um den Magnetfluß im Primärteil sicherzustellen, sind die Polzähne und der Rückenteil vorzugsweise so ausgebildet, daß sie formschlüssig ineinandergreifen. Ferner sind Befestigungsmittel zum Befestigen der Polzähne am Rückenteil vorgesehen. To ensure the magnetic flux in the primary section, the Pole teeth and the back part are preferably designed so that they interlock positively. Furthermore are Fastening device for fastening the pole teeth to the back part intended.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für Primärteile von Linearmotoren geeignet, kann aber in entsprechender Weise auch zur Fertigung von Primärteilen für Rotationsmotoren angewandt werden. The method according to the invention is particularly for Primary parts of linear motors are suitable, but can be used in accordingly for the production of primary parts for Rotary motors are applied.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen die Fig. 1 bis 4 schematische Seitendarstellungen in verschiedenen Schritten der Herstellung eines Primärteils für einen Linearmotor sind. An embodiment of the invention is explained with reference to the accompanying drawings, in which FIGS. 1 to 4 are schematic side representations in different steps of the production of a primary part for a linear motor.

Fig. 1 zeigt separate Polzähne 10, 20 die auf einem Abdeckblech 50 aus nichtmagentischem Material vorzugsweise durch Schweißen oder dergleichen angebracht sind. Die Polzähne bilden zwischen einander Zahnlücken L und weisen an dem dem Abdeckblech 50 zugewandten Ende Polschuhe 40 aus, die beispielsweise für einen Kraftwelligkeitsausgleich vorgesehen sind. Fig. 1 shows separate pole teeth 10 , 20 which are attached to a cover plate 50 made of non-magnetic material, preferably by welding or the like. The pole teeth form tooth gaps L between one another and have pole shoes 40 on the end facing the cover plate 50 , which are provided, for example, for force ripple compensation.

Die den Polschuhen 40 gegenüberliegenden Enden der Polzähne 10, 20 sind verjüngt ausgebildet und bilden damit Einführhilfen 130 zum Einbringen von Wicklungen zwischen die Polzähne. Durch die Einführhilfen 130 werden Öffnungen gebildet, die sich auf die Breite der Lücken L zwischen den Polzähnen verjüngen. Desweiteren sind in den Polzähnen 110, 120 Durchgangsbohrungen 30 vorgesehen, deren Zweck später erläutert wird. Im übrigen sind die Polzähne im wesentlichen identisch aufgebaut, lediglich die stirnseitigen Polzähne 10 weisen nur einseitig Polschuhe auf und haben an der anderen Seite eine Abschrägung 60. The ends of the pole teeth 10 , 20 opposite the pole shoes 40 are tapered and thus form insertion aids 130 for inserting windings between the pole teeth. The insertion aids 130 form openings which taper to the width of the gaps L between the pole teeth. Furthermore, through bores 30 are provided in the pole teeth 110 , 120 , the purpose of which will be explained later. Otherwise, the pole teeth are constructed essentially identically; only the front pole teeth 10 have pole shoes on one side only and have a bevel 60 on the other side.

Fig. 2 zeigt den Zustand, nach dem in die Zahnlücken L Wicklungen 70 eingebracht wurden, auf die Kühlrohre bzw. eine Kühlschlange 80 aufgelegt wurden. FIG. 2 shows the state after which windings 70 have been introduced into the tooth spaces L and cooling tubes or a cooling coil 80 have been placed on them.

Fig. 3 zeigt den Fertigungszustand, nach dem ein Rückenteil 90 auf die Polzähne aufgesetzt, vorzugsweise aufgepresst, wurde. Der Rückenteil weist Ausnehmungen 120 auf, die formschlüssig in Eingriff mit den Einführhilfen 130 sind. Desweiteren sind Rippen 140 vorgesehen, die in die Zahnlücken hineinragen und vorzugsweise formschlüssig mit der Oberseite der Kühlrohre 140 ausgebildet sind. Durch das Aufsetzen des Rückenteils 90 werden durch die Rippen 140 die zunächst locker aufgeschichteten Wicklungen 70 in die Zahnlücken gedrängt und dort verpreßt, wobei vor oder nach dem Verpressen Gußmasse in die Zwischenräume zwischen den Wicklungen, Kühlrohren und Polzähnen eingebracht werden kann. Desweiteren weist der Rückenteil 90 Durchgangslöcher 100 auf. FIG. 3 shows the production state after a back part 90 has been placed on the pole teeth, preferably pressed on. The back part has recesses 120 which are positively engaged with the insertion aids 130 . Furthermore, ribs 140 are provided, which protrude into the tooth gaps and are preferably formed in a form-fitting manner with the top of the cooling tubes 140 . By placing the back part 90 through the ribs 140, the loosely layered windings 70 are pushed into the tooth gaps and pressed there, with casting compound being able to be introduced into the spaces between the windings, cooling tubes and pole teeth before or after the pressing. Furthermore, the back part 90 has through holes 100 .

Zur Fixierung der in Fig. 3 dargestellten Struktur wird gemäß Fig. 4 eine Gehäusekappe aus einem Abdeckblech 150 und einem Seitenblech 110 auf den Rückenteil 90 aufgesetzt. In dem Seitenblech 110 sind Bohrungen 160, 170 ausgebildet, wobei die Bohrungen 170 mit den Bohrungen 30 in den Polzähnen fluchten und die Bohrungen 160 mit den Durchgangslöchern 100 im Rückenteil. Anschließend werden Befestigungsstifte durch die Durchgangslöcher getrieben und fixiert, so daß die Polzähne und der Rückenteil über die Gehäusekappe aneinander befestigt sind, dabei ist es vorzuziehen, die Stifte aus einem ferromagnetischen Material zu fertigen. To fix the structure shown in FIG. 3, a housing cap comprising a cover plate 150 and a side plate 110 is placed on the back part 90 according to FIG. 4. Bores 160 , 170 are formed in the side plate 110 , the bores 170 being aligned with the bores 30 in the pole teeth and the bores 160 with the through-holes 100 in the back part. Fastening pins are then driven through the through holes and fixed so that the pole teeth and the back part are fastened to one another via the housing cap. It is preferable to manufacture the pins from a ferromagnetic material.

Als abschließender Schritt wird das am Abdeckblech 50 an den durch die Pfeile A und B der Fig. 4 dargestellten Positionen gekappt. As a final step, the cover plate 50 is capped at the positions shown by arrows A and B in FIG. 4.

Alternativ zu der vorgeschriebenen Verfahrensweise ist es nicht immer erforderlich, die Polzähne an einem Abdeckblech 50 zu befestigen. Das Positionieren sowie das Fixieren für den Aufwickelvorgang kann beispielsweise auch mittels einer Paketiervorrichtung erfolgen, die im Bereich der Polschuhe an den Polzähnen angreift und diese fixiert. Dies kann auch mittels einer Postioniervorrichtung mit einzelnen Magneten (Permanentmagneten oder schaltbare Elektromagnete) erfolgen, die im Zahnabstand der Polzähne angeordnet sind. As an alternative to the prescribed procedure, it is not always necessary to attach the pole teeth to a cover plate 50 . The positioning and the fixing for the winding process can also be carried out, for example, by means of a packaging device which engages and fixes the pole teeth in the region of the pole shoes. This can also be done by means of a positioning device with individual magnets (permanent magnets or switchable electromagnets) which are arranged at the tooth spacing of the pole teeth.

Claims

1. A method for producing a primary part of an electric motor with a winding body and windings with the steps:
Manufacture of individual pole teeth ( 10 , 20 ),
Positioning the pole teeth ( 10 , 20 ) with tooth gaps (L) between the pole teeth,
Introducing windings ( 70 ) into the tooth gaps (L) and
Connect the pole teeth ( 10 , 20 ) to each other by fastening a back part ( 90 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that for positioning the individual pole teeth ( 10 , 20 ) each with one end attached to a cover ( 50 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the pole teeth ( 10 , 20 ) are welded to a cover.

4. The method according to claim 1, characterized in that the pole teeth ( 10 , 20 ) are positioned and fixed by means of a packaging device.

5. The method according to claim 1, characterized characterized in that the pole teeth with magnetic force positioned and temporarily fixed.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that cooling tubes ( 80 ) are introduced into the tooth gaps before the back part ( 90 ) is attached.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the contents of the tooth gaps are pressed and / or filled with potting compound before or when attaching the back part ( 90 ).

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the pole teeth are formed at one end as insertion aids ( 130 ) for the windings ( 70 ).

9. The method according to claim 8, characterized in that the insertion aids ( 130 ) and the back part ( 90 ) are positively connected.

10. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the back part ( 90 ) has ribs ( 140 ) which engage in the tooth gaps (L) when connecting.

11. Primary part of an electric motor with a winding body with a back part ( 90 ) and pole teeth ( 10 , 20 ) on which windings ( 70 ) are applied, characterized in that the pole teeth ( 10 , 20 ) are formed separately and at least one at a time Engage the end with the back part ( 90 ).

12. Primary part according to claim 11, characterized by fastening means for fastening the pole teeth ( 10 , 20 ) on the back part ( 90 ).