DE102004042736A1 - Main element for an electric motor has a magnetically conductive body having teeth extending on-axis with a shank and a shoe for teeth - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Hauptelement für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention is based on a main element for an electrical machine according to the preamble of claim 1.
Bei
einem bekannten Stator als Hauptelement eines Innenläufermotors
(
Zur Herstellung der Statorwicklung werden die Statorzähne mit Wickeldraht so bewickelt, dass langgestreckte Spulen entstehen, deren Spulenseiten in den zwischen den Zähnen vorhandenen Axialnuten einliegen, und die Spulen miteinander verschaltet. Anstelle des direkten isolierten Aufwickelns des Wickeldrahts auf die Zähne werden die einzelnen Spulen auch auf Spulenkörper aus Isoliermaterial aufgewickelt und anschließend die bewickelten Spulenkörper auf die Statorzähne aufgeschoben. Auf den mit der Statorwicklung belegten Stator- oder Zähnestern wird der Rückschlussring stirnseitig aufgesetzt und die Statorzähne mit ihren Zahnfüßen in die Fügenuten im Rückschlussring formschlüssig eingeschoben.to Production of the stator winding are the stator teeth with Winding wire wound so that elongated coils arise, their coil sides in the existing between the teeth Axialnuten einliegen, and the coils interconnected. Instead of direct insulated winding of the winding wire on the teeth the individual coils wound on bobbins of insulating material and subsequently the wound bobbins on the stator teeth postponed. On the stator winding or toothed star covered with the stator winding becomes the return ring put on the front side and the stator teeth with their toothed feet in the Fügenuten in the return ring positively inserted.
Zum Isolieren der Spulen, bei denen der Wickeldraht direkt auf die Statorzähne aufgewickelt wird ist ein sog. Coating bekannt, bei dem der magnetisch leitfähige Körper zumindest im Bereich der die Nuten begrenzenden Zahnschäfte zur Nutauskleidung und im Bereich der Stirnseiten der Zähne mit einer dünnen, elektrisch isolierenden Kunststoffschicht überzogen wird.To the Isolate the coils where the winding wire is wound directly onto the stator teeth is a so-called. Coating is known in which the magnetically conductive body at least in the area of the grooves limiting tooth shanks for Nutauskleidung and in the Area of the front sides of the teeth with a thin, electrically insulating plastic layer is coated.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Das erfindungsgemäße Hauptelement für eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Isolationsmaske mit Verlegungshilfen die Spulen so gewickelt werden können, das ein hoher Kupferfüllfaktor der Nuten und eine vereinfachte Verschaltung der Spulen ohne Verschaltungselemente erzielt wird. Damit einher geht die Reduktion von Kontaktstellen. Im Vergleich zu auf Spulekörper aufgewickelten Spulen reduziert sich die Anzahl der vorzufertigenden und zu montierenden Teile erheblich, was sich kostengünstig in der Fertigung niederschlägt. Die erfindungsgemäße Isolationsmaske kann sowohl bei Hauptelementen eingesetzt werden, deren magnetisch leitfähiger Körper aus einem Zähnestern mit innenliegenden, zumindest teilweise über dünne Stege verbundenen Zahnschuhen oder Zahnköpfen und einen außenliegenden Rückschlussring besteht, die beide als Stanzpakete aus Blechzuschnitten hergestellt sind, oder bei Hauptelementen, deren magnetisch leitfähiger Körper aus einer Vielzahl von Komplettblechzuschnitten paketiert ist und einen innenliegenden Rückschlussring und außenliegende Zahnschuhe aufweist.The main element according to the invention for one electrical machine having the features of claim 1 has the advantage that through the insulation mask with laying aids, the coils so can be wrapped this is a high copper fill factor Grooves and a simplified interconnection of the coils without interconnection elements is achieved. This is accompanied by the reduction of contact points. Compared to on bobbin wound coils reduces the number of prefabricated and parts to be mounted considerably, which is cost-effective in the production is reflected. The insulation mask according to the invention can be used both in main elements whose magnetic conductive body from a teeth star with internal, at least partially connected via thin webs toothed shoes or tooth heads and an outside one Return ring Both of these are produced as stamped packages from sheet metal blanks are, or at main elements whose magnetically conductive body made a large number of complete sheet metal blanks is packaged and a internal return ring and outboard Toothed shoes.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Hauptelements möglich.By in the further claims listed activities are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified main element possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Verlegungshilfen am freien, radialen Ende des die Zähne überdeckenden Bereichs der Isolationsmaske angeordnete Umlaufflansche auf, die von der Isoliermaske abstehen und die Nutöffnungen zwischen den Zähnen bis auf einen axialen Nutspalt abdecken. Diese die freien Stirnflächen der Zahnschäfte aussparenden Umlaufflansche dienen der Halterung der auf die Isoliermaske aufgewickelten Spulen sowie der Isolierung der Spulen gegenüber Teilen des Körpers, z.B. gegenüber einem Rückschlussring oder gegenüber außenliegenden Zahnköpfen oder -schuhen.According to one advantageous embodiment of the Invention have the laying aids at the free, radial end of covering the teeth Circular flanges arranged on the area of the insulation mask, the protrude from the insulating mask and the slot openings between the teeth up cover to an axial groove gap. These are the free faces of the Zahnschäfte Saving circulating flanges serve to hold the on the insulating mask wound coils and the insulation of the coils against parts of the body, e.g. across from a return ring or opposite external tooth heads or -shoes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Verlegungshilfen in den Übergang einer Stirnseite der Zähne in eine Längsseite der Zähne überdeckenden Bereichen der Isolationsmaske angeordnete Nasen auf, die von der Isolationsmaske abstehen und in Radialrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind. Der Abstand der Nasen ist wenig größer bemessen als der Durchmesser des Wickeldrahts. Durch diese Nasen können einzelne Windungen der Spule insbesondere am Anfang des Wickelvorgangs sehr genau platziert werden und dadurch ein hoher Nutfüllfaktor erreicht werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the laying aids in the transition of an end face of the teeth in a longitudinal side of the teeth overlapping regions of the insulation mask arranged lugs which protrude from the insulation mask and are arranged in the radial direction at a distance from each other. The distance between the noses is not much larger than the diameter of the winding wire. Through these lugs individual turns of the coil can be placed very precisely, especially at the beginning of the winding process and thereby a high Nutfüllfaktor be achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der die mindestens eine Stirnseite des Körpers überdeckende Bereich der Isolationsmaske kappenförmig ausgebildet und weisen die Verlegungshilfen einen im Kappenbereich angeordneten, konzentrischen, umlaufenden Verlegekanal sowie Führungszangen auf, die im Kappenbereich in Zuordnung zu je einem Zahn- und Nutgrund axial vorstehen. Die Führungszungen und der Verlegekanal dienen zur Führung des Wickeldrahts von einer Spule zur nächsten, so dass auf gesonderte Verschaltungselemente verzichtet werden kann.According to one advantageous embodiment of the Invention is the at least one end face of the body overlapping Section of the insulation mask cap-shaped and have the laying aids arranged in the cap area, concentric, circumferential laying channel and guide tongs on, in the cap area in association with a tooth and groove base protrude axially. The leadership tongues and the laying channel serve to guide the winding wire of a Coil to the next, so that it is possible to dispense with separate Verschaltungselemente.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The Invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail in the following description. Show it:
Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment
Das Hauptelement für eine elektrische Maschine wird nachfolgend am Beispiel eines Stators einer Innenläufermaschine, z.B. eines Gleichstrommotors, beschrieben. Das Hauptelement kann aber in gleicher Ausführung auch ein Rotor einer Außenläufermaschine sein, so dass nachfolgend die verwendeten Begriffe Statorkörper für den magnetisch leitfähigen Körper und Statorwicklung für die elektrische Wicklung auch synonym für Rotorkörper und Rotorwicklung einer Außenläufermaschine stehen.The Main element for An electric machine is described below using the example of a stator an internal rotor machine, e.g. a DC motor, described. The main element can but in the same design also a rotor of an external rotor machine be so that below the terms used stator body for the magnetic conductive body and stator winding for the electrical winding also synonymous with rotor body and rotor winding one External rotor machine stand.
Der
Stator weist einen als Statorkörper
Die
Statorwicklung
Wie
aus
Die
an der Isolationsmaske
Die
Verlegungshilfen weisen des weiteren einen Verlegekanal
Weiterhin
gehören
zu den Verlegungshilfen in der Kappe
Die
beschriebene Isoliermaske
Die
beschriebene Isolationsmaske
Claims (13)
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