DE102004035602A1

DE102004035602A1 - Elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102004035602A1
Application number: DE200410035602
Authority: DE
Inventors: Jörg Müller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-03-16
Also published as: WO2006008277A1

Abstract

Um eine elektrische Maschine (10) mit geringem Herstellungsaufwand auch für höhere Schutzarten vorzusehen, wird eine elektrische Maschine (10) vorgeschlagen mit einem aus Blechen (1) aufgebauten Stator (11) und/oder aus Blechen (1) aufgebauten Rotor (13), wobei die jeweiligen Bleche (1) zumindest eine, in Umfangsrichtung betrachtet, umlaufende ineinander greifende Sicke (2) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem aus Blechen aufgebauten Stator und/oder einem aus Blechen aufgebauten Rotor.
Elektrische Maschinen deren Blechpakete, insbesondere die Blechpakete des Stators, im direkten Kontakt mit der Umwelt stehen, können nicht prozesssicher höhere Schutzarten als IP65 erfüllen. Sie können damit auch nicht durch Flüssigkeiten oder Gase gekühlt werden, da das Kühlmedium in die elektrische Maschine eindringt oder die elektrische Maschine verlässt, so dass der Betrieb nicht ordnungsgemäß aufrechterhalten werden kann.
Um dennoch höhere Schutzarten für derartige elektrische Maschinen zu erfüllen, wurde durch zusätzliche Abdichtungsmaßnahmen an den Blechpaketen eine Abdichtung erreicht.

So ist aus der DE 197 16 759 A1 eine elektrische Maschine bekannt, bei der das Blechpaket aus ganzflächig untereinander verklebten Magnetblechen und miteinander verspannten oder verschweißten Magnetblechen gefügt ist.

Aus der WO 2003/094323 werden die Kühlkanäle abgedichtet, indem ein Dichtungsmittel in die Kühlkanäle des Blechpakets eingebracht wird.

In der US 4 691 131 wird das Imprägnieren der Blechzwischenräume beschrieben.

Der Erfindung liegt demnach das Problem zugrunde, eine elektrische Maschine für höhere Schutzarten als IP65 zu schaffen, die in einfacher Art und Weise aufgebaut ist und gegebenenfalls durch Flüssigkeiten oder Gase kühlbar ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, dass die jeweiligen Bleche zumindest eine in Umfangsrichtung umlaufende ineinander greifende Sicke aufweisen.

Durch das Einbringen von Sicken in die Bleche des Stators werden die Bleche ineinander verkeilt und dichten somit durch Formschluss ab. Die Sicken wirken somit zusätzlich als eine Labyrinthdichtung. Damit erreichen elektrische Maschinen ohne eine Nachbehandlung bereits höhere Schutzarten im Bereich der Bleche von Stator und Rotor; dabei werden Schutzarten erreicht, die im Bereich von IP67 und IP68 liegen.

Zusätzliche Transporthilfen, insbesondere während der Fertigung, die vermeiden, dass die Bleche sich gegeneinander verschieben, sind nicht mehr notwendig, da durch den Formschluss ein Verschieben der Bleche gegeneinander ohne erhöhten Kraftaufwand nicht mehr möglich ist.

Des Weiteren ist ein Ausrichten der Bleche vor der weiteren Montage der elektrischen Maschine nicht mehr erforderlich, da die Lage der Bleche zueinander bereits beim Stanzen vorgegeben wird. Es erfolgt sozusagen eine Selbstzentrierung der Bleche.

Insbesondere bei elektrischen Maschinen mit Kühlkanälen sind die Kühlkanäle radial nach außen und/oder radial nach innen durch die erfindungsgemäßen Sicken in den Blechen abgedichtet.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen werden in den Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 einen Querschnitt eines Bleches eines Stators,
2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bleches,
3 ein zusammengefügtes Paket aus erfindungsgemäßen Blechen,
4 einen Querschnitt eines Bleches eines Stators mit Kühlkanälen,
5 ein Paket aus derartigen Blechen,
6 prinzipielle Darstellung einer elektrischen Maschine
Ein Blech 1 gemäß 1 eines nicht näher dargestellten Stators 11 einer gehäuselosen elektrischen Maschine 10 gemäß 6 zeigt in Umfangsrichtung verlaufende prinzipiell dargestellte Sicken 2, die zwischen dem radial äußeren Bereich des Bleches und dem nicht näher dargestellten Bereich der Nuten 5 angeordnet sind. Diese Sicken 2 lassen sich bereits beim Stanzvorgang in das jeweilige Blech 1 einbringen.
Gemäß 2 sind dabei die Sicken 2 als mehrfach profilierte Rillen am Blech 1 auf beiden Seiten des Blechs 1 angeordnet. Als Sicke 2 wird dabei auch eine einzelne Rille angesehen, die dem Zweck der Abdichtung dient.
Gemäß 3 werden dabei die Bleche 1 durch Formschluss ineinandergefügt und bilden somit eine Labyrinthdichtung, so dass das Eindringen von Flüssigkeiten oder Gasen in das Innere der elektrischen Maschine 10 nicht mehr möglich ist. Die Formgebung der Sicken 2 kann dabei rundlich oder auch kantig gestaltet sein.
4 zeigt ein Blech 6 eines nicht näher dargestellten Stators 11 mit Kühlkanälen 7. Radial unterhalb der Kühlkanäle 7 befinden sich die Sicken 2. Damit wird eine Abdichtung der elektrischen Maschine 10 radial nach innen in den elektrisch wirksamen Bereich der Nuten 5 geschaffen. Diese Abdichtung ist notwendig, da sich dort z.B. ein Wicklungssystem 12 befindet. Das Wicklungssystem 12 kann z.B. als Ein – oder Mehrschichtwicklung, gesehnt oder als Zahnspulenwicklung ausgeführt sein.
Gemäß 5 werden die Bleche, wie auch in 2 dargestellt, zusammengefügt und bilden dadurch eine Labyrinthdichtung. Die im Kühlkanal 7 vorhandenen Kühlmedien, ob Flüssigkeit oder Gase können damit nicht weiter als bis zu den Sicken 2 nach innen dringen. Durch eine weitere Profilierung 8 durch Sicken 2 radial außerhalb der Kühlkanäle 7 wird auch ein Austreten des Kühlmediums aus der elektrischen Maschine 10 vermieden.
Derartige Bleche 1 mit Sicken 2 können auch bei Rotoren 13 einer elektrischen Maschine 10 eingesetzt werden, insbesondere bei Rotoren 13 mit Kühlkanälen. Das Blechpaket des Rotors 13 befindet sich auf einer Welle 14.
Vorteilhafterweise sind die Bleche 1 zusätzlich z.B. durch Bolzen verspannt, so dass sich ein verbesserter Formschluss der Bleche 1 ergibt. Diese Verspannung kann über die Lagerschilde oder direkt am Blechpaket erfolgen.

Claims

Elektrische Maschine (10) mit einem aus Blechen (1) aufgebauten Stator (11) und/oder aus Blechen (1) aufgebauten Rotor (13), dadurch gekennzeichnet, die jeweiligen Bleche (1) zumindest eine in Umfangsrichtung betrachtet, umlaufende ineinander greifende Sicke (2) aufweisen.
Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (2) als profilierte Rille ausgeführt ist.
Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (2) der Bleche (1) radial innerhalb und/oder außerhalb der Kühlkanäle (7) angeordnet ist.
Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1) mit Sicken (2), insbesondere bei Statoren (11) an gehäuselosen elektrischen Maschinen (10) einsetzbar sind.