DE102006042360B3

DE102006042360B3 - Electromagnet metal core for e.g. single pole wound electric motor, has supporting unit of metal sheet supported during shrinking welding seam against supporting unit of adjacent sheet, such that expansion of metal sheets are prevented

Info

Publication number: DE102006042360B3
Application number: DE200610042360
Authority: DE
Inventors: Oliver Dipl.-Ing. Eiberger; Peter Dipl.-Ing. Lemke
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2026-09-09

Abstract

The metal core has metal sheets (12) arranged parallel to each other and welded with each other along a welding seam (20) running in an axial direction (50). The welding seam is arranged for avoiding eddy current in an edge (18) of the metal sheets. Each metal sheet has a supporting unit, which is supported during shrinking the welding seam against a supporting unit of an adjacent metal sheet (24), such that expansion of the metal sheets are prevented in a side (14) opposite to the welding seam during welding and/or after welding.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromagnetmetallkern aus Einzelblechen. Elektromagneten werden beispielsweise für die Fertigung von Motoren, Transformatoren und magnetischen Aktoren verwendet.The The invention relates to a solenoid metal core of individual sheets. Electromagnets are used for example for the production of motors, transformers and magnetic actuators used.

Hierbei besteht der Elektromagnet in der Regel aus einem metallischen Kern, der von einem spulenförmigen Leiter umwickelt ist. Der Metallkern dient dabei der Führung und Verstärkung des Magnetfeldes, das durch den spulenförmigen elektrischen Leiter hervorgerufen wird.in this connection As a rule, the electromagnet consists of a metallic core, the one of a coil-shaped Head is wrapped. The metal core serves the leadership and reinforcement of the magnetic field passing through the coil-shaped electrical conductor is caused.

Durch den Einfluss des Magnetfeldes im Metallkern, der ebenfalls aus elektrisch leitendem Material besteht, können in diesem Metallkern Spannungen induziert werden, die zu einer Entstehung von ungeordneten Wirbelströmen führen. Diese Wirbelströme wirken mit ihrer Induktion der Primärspannung entgegen und erzeugen damit Verluste.By the influence of the magnetic field in the metal core, which is also made of electrical conductive material in this metal core voltages are induced, leading to a formation from disordered eddy currents to lead. These eddy currents counteract with their induction of the primary voltage and generate with losses.

Bei der Herstellung von Elektromagneten gilt es daher, solche Wirbelströme zu vermeiden. Dies geschieht dadurch, dass der Metallkern in Elektromagneten nicht aus Vollmaterial hergestellt wird, sondern eine Vielzahl von gegeneinander isolierten, parallel angeordneten Metallblechen aufweist. Da diese einzelnen Bleche gegeneinander isoliert sind, kann in axialer Richtung, d.h. von einem Blech zum nächsten, kein elektrischer Strom fließen, so dass die Entstehung von Wirbelströmen vermieden ist. Ziel dieser Vorkehrung ist es, einen Stromfluss senkrecht zu den Blechoberflächen zu vermeiden.at The production of electromagnets, therefore, it is important to avoid such eddy currents. This happens because the metal core in electromagnets is not made of solid material, but a variety of against each other having insulated, parallel metal sheets. Because these individual Sheets are insulated from each other, in the axial direction, i. from one sheet to the next, no electric current flow, so that the formation of eddy currents is avoided. Goal of this provision is to allow a current flow perpendicular to the sheet surfaces too avoid.

Die einzelnen Metallbleche werden meist als Elektroblech bezeichnet. In der Regel werden aus Elektroblech Magnetfluss tragende Strukturen hergestellt, indem viele Blechteile gleicher Form übereinander gestapelt werden. Diese werden als Blechpaket bezeichnet. Damit sich aus dem Blechpaket ein zusammenhängender Körper ergibt, ist es notwendig, die einzelnen Bleche miteinander zu verbinden. Hierbei ist es wichtig, dass die Verbindungstechnik die magnetischen Eigenschaften des Blechpakets hinsichtlich der Verluste bei Wirbelströmen nicht zu sehr gegenüber den Eigenschaften des unverbundenen Blechpakets verschlechtert. Dazu ist es, wie oben beschrieben, wichtig, dass kein Strompfad senkrecht zu den Blechoberflächen eröffnet wird.The individual metal sheets are usually referred to as electrical sheet. As a rule, electrical steel becomes magnetic flux-carrying structures manufactured by placing many sheet metal parts of the same shape on top of each other be stacked. These are called a laminated core. In order to If a coherent body results from the laminated core, it is necessary to connect the individual sheets together. Here it is important that the connection technique with respect to the magnetic properties of the laminated core the losses in eddy currents not too much opposite deteriorates the properties of the unconnected laminated core. For this it is, as described above, important that no current path is vertical to the metal surfaces open becomes.

Eine Methode zur Verbindung der Bleche untereinander ist ihre Beschichtung mit einem organischen Klebstoff, backlack genannt, der die einzelnen Bleche unter Anwendung von Druck und Hitze miteinander verklebt. Dieses Verfahren ermöglicht die Fertigung von Blechpaketen, deren Wirbelstromverluste nur unwesentlich schlechter sind als die der unverbundenen Blechteile. Dieses Verbindungsverfahren ist jedoch sehr zeitaufwändig und teuer.A Method for connecting the sheets with each other is their coating with an organic adhesive, called backlack, which covers the individual sheets glued together using pressure and heat. This Procedure allows the production of laminated cores whose eddy current losses are insignificant worse than the unconnected sheet metal parts. This connection method is but very time consuming and expensive.

Ein weiteres gängiges Verfahren zum Verbinden der einzelnen Bleche ist das Verschweißen eines Blechpakets an den Blechkanten. Der Einfluss der Schweißnähte auf die Zunahme der Wirbelstromverluste im Blechpaket hängt vom Querschnitt der Schweißnähte und vor allem von ihrer Anordnung relativ zur magnetischen Flussverteilung im Blechpaket ab. Bei rotatorischen Elektromotoren mit Statoren aus einem Blechpaket sind solche Schweißnähte vorzugsweise am Rücken des Stators gelegen. Die dem Statorrücken gegenüberliegende Seite wird als Statorzahn bezeichnet. Ungünstig wäre es, sowohl am Statorrücken als auch an den Statorzähnen eine Schweißnaht vorzusehen: Ein zeitlich veränderlicher Magnetfluss im Motor zwischen den beiden Schweißnähten hindurch erzeugt durch das um den Flusspfad verlaufende, elektrische Feld einen Stromfluss längs der Schweißnähte, dessen Stromkreis sich über die Bleche wieder schließt. Eine derartige Anordnung führt daher zu erheblichen Wirbelstromverlusten.One other common Method for connecting the individual sheets is the welding of a Sheet metal packets at the sheet edges. The influence of the welds on the increase in eddy current losses in the laminated core depends on the Cross section of the welds and especially of their arrangement relative to the magnetic flux distribution in the laminated core. For rotary electric motors with stators off a laminated core such welds are preferably on the back of the Stators located. The stator back opposing Side is called a stator tooth. It would be unfavorable, both at the stator back than also on the stator teeth a weld to provide: A time-varying magnetic flux generated in the engine between the two welds through the electric field running around the flux path creates a current flow along the Welds, whose Circuit over the sheets closes again. Such an arrangement leads therefore significant eddy current losses.

Bei Schweißverfahren am Statorrücken und an den Statorzähnen wird weiterhin versucht, den Querschnitt der Schweißnähte zu minimieren, um die Wirbelstromverluste möglichst gering zu halten. Beispielsweise können hierfür die Bleche mit einem Impulslaser durch einzelne Schweißpunkte mit einem Durchmesser in der Größenordnung der Blechdicke miteinander verbunden werden. Es entsteht wieder ein Strompfad um das gesamte Blechpaket herum, dessen Querschnitt jedoch minimiert werden soll. Die prinzipiellen Nachteile eines umgreifenden Strompfades sind mit diesem Verfahren nicht beseitigt. Für eine derartige Verbindung der Bleche ist zudem eine aufwändige Schweißanlage erforderlich.at welding processes at the stator back and on the stator teeth is still trying to minimize the cross section of the welds, to the eddy current losses as possible to keep low. For example, for this purpose, the sheets with a pulse laser through individual welds with a diameter of the order of magnitude the sheet thickness are joined together. It arises again Current path around the entire laminated core, but its cross-section should be minimized. The principal disadvantages of a comprehensive Current paths are not eliminated with this method. For such Connection of the sheets is also an elaborate welding system required.

Wird versucht, die Blechpakete zur Vermeidung von Wirbelströmen lediglich an einer einzelnen oder an mehreren Schweißnähten am Statorrücken zu verbinden, führt dies durch den Wärmeeinfluss beim Schweißen und durch die Schrumpfung der Schweißnähte beim Abkühlen und Verfestigen der Schmelze zu einem bogenförmigen Auffächern des Blechpakets. Eine weitere Verarbeitung des Blechpakets ist somit nicht möglich, so dass dieses Verfahren ebenfalls nicht zur Vermeidung von Wirbelströmen geeignet ist.Becomes just try the laminated cores to avoid eddy currents on a single or multiple welds on the stator back connect leads this by the influence of heat welding and by the shrinkage of the welds during cooling and Solidifying the melt to an arcuate fanning of the laminated core. A further processing of the laminated core is thus not possible, so that this method is also not suitable for avoiding eddy currents is.

EP 1 014 536 A2 beschreibt einen Elektromotor mit einem Statorpaket, das von Wicklungen umwickelte Polschenkel aufweist. Die Polschenkel sind von einem Polring umgeben, an dem die Polschenkel lösbar befestigt sind. Die Polschenkel sind über eine Schwalbenschwanzführung mit dem Polring verbunden. Die Polschenkel sind aus einem Stapel ausgestanzter Polbleche gebildet und im Stanzpaketierverfahren hergestellt. EP 1 014 536 A2 describes an electric motor with a stator core comprising windings wrapped pole legs. The pole legs are surrounded by a pole ring to which the pole legs are releasably secured. The pole legs are connected via a dovetail guide with the pole ring. The pole legs are formed from a stack of punched Polbleche and manufactured in punching package.

DE 102 43 985 A1 beschreibt ein Ständerblechpaket für eine elektrische Maschine, das aus einzelnen geschichteten streifenförmigen Lamellen besteht. Die Lamellen weisen eine mit Zähnen und Nuten versehene Seite auf, an der mindestens eine Schweißnaht zur Fixierung der geschichteten Lamellen vorgesehen ist. Die Zähne der streifenförmigen Lamellen werden mit einer Wicklung besetzt und anschließend derart umgeformt, dass ein ringförmiges Ständerblechpaket entsteht. An einer Fügestelle, an der zwei Endzähne der streifenförmigen Lamellen aneinander stoßen, werden diese durch Schweißen miteinander verbunden. DE 102 43 985 A1 describes a stator core for an electric machine, which consists of individual layered strip-shaped fins. The lamellae have a side provided with teeth and grooves on which at least one weld seam is provided for fixing the layered lamellae. The teeth of the strip-shaped fins are occupied by a winding and then reshaped so that an annular stator core is formed. At a joint where two end teeth of the strip-like lamellae abut each other, they are joined together by welding.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach herzustellenden Elektromagnetmetallkern mit einer Vielzahl von Blechen zu schaffen, die derart miteinander verbunden sind, dass die Entstehung von Wirbelströmen verringert ist.task The invention is an easy to manufacture solenoid metal core to create a variety of sheets that are so together connected, that reduces the formation of eddy currents is.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.The The object is achieved by the features of claim 1.

Ein Elektromagnetmetallkern weist eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Blechen auf, die entlang einer in axialer Richtung verlaufenden Schweißnaht miteinander verschweißt sind. Die axiale Richtung kann dabei senkrecht zu der Blechoberflächen oder auch in einem Winkel von +/– 30° zur Senkrechten der Blechoberflächen verlaufen. Diese Schweißnaht befindet sich zur Vermeidung von Wirbelströmen an genau einer Kante der Bleche. Eine Schweißnaht an einer weiteren Kante der Bleche, durch die ein das Blechpaket umgreifender Strompfad geschaffen würde, ist nicht vorhanden. Um ein Auffächern der Bleche an der der Schweißnaht gegenüberliegenden Seite zu vermeiden, weist jedes Blech mindestens ein Abstützelement auf, das sich an dem Abstützelement des jeweils benachbarten Blechs derart in axialer Richtung abstützt, dass ein Auseinanderbewegen der Blechkanten am anderen Ende nicht möglich ist. Ein Auffächern der Blechpakete beim Verschweißen bzw. nach dem Verschweißen ist somit vermieden. Gleichzeitig bietet der erfindungsgemäße Elektromagnetmetallkern keinen das Blechpaket umgreifenden Strompfad, durch den die Entstehung von Wirbelströmen begünstigt werden könnte.One Electromagnetic metal core has a plurality of parallel to each other arranged on sheets, along a in the axial direction extending weld welded together are. The axial direction can be perpendicular to the sheet surfaces or even at an angle of +/- 30 ° to the vertical the sheet metal surfaces run. This weld is located to avoid eddy currents at exactly one edge of the Sheets. A weld on another edge of the sheets, through which the laminated core encompassing path is not available. Around a fan-out the sheets at the weld opposite Side to avoid, each plate has at least one support element on, which is on the support element of each adjacent sheet supported in the axial direction, that a moving apart of the sheet edges at the other end is not possible. A fan-out the laminated cores during welding or after welding is thus avoided. At the same time, the electromagnet metal core according to the invention offers no current path encompassing the laminated core, through which the emergence of eddy currents favored could be.

Vorzugsweise weist der Elektromagnetmetallkern vier Abstützelemente auf. Jeweils ein Abstützelement befindet sich dabei relativ zur Schweißnaht in einer ersten Richtung nach rechts und nach links, sowie in einer zweiten Richtung jeweils nach oben und nach unten, wobei die erste Richtung senkrecht zur zweiten Richtung verläuft. Die erste Richtung kann dabei einer horizontalen und die zweite Richtung einer vertikalen Richtung entsprechen. Das Abstützelement, das sich beispielsweise relativ zur Schweißnaht in vertikaler Richtung nach oben erstreckt, verhindert ein Auffächern der Bleche an der in vertikaler Richtung nach unten weisenden Blechkante. Ähnlich verhindert ein relativ zur Schweißnaht in horizontaler Richtung nach links weisendes Abstützelement ein Auffächern der Bleche an der in horizontaler Richtung rechten Blechkante. Je nach geometrischer Ausgestaltung der Einzelbleche ist es möglich, auch weniger als vier Abstützelemente vorzusehen.Preferably The electromagnet metal core has four support elements. One each supporting is located relative to the weld in a first direction to the right and to the left, as well as in a second direction respectively up and down, with the first direction perpendicular to second direction runs. The first direction can be a horizontal and the second To correspond to a vertical direction. The support element, for example, relative to the weld in the vertical direction extends upward, prevents fanning of the sheets at the in vertical direction downward facing sheet metal edge. Similarly prevented a relative to the weld in horizontal direction to the left-facing support a fanning the Sheets on the horizontal right sheet metal edge. Depending on geometric design of the individual sheets, it is possible, too less than four support elements provided.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, dass die Schweißnaht vom Rand der Außenkontur des Blechpakets innerhalb der Konturgrenzen verlegt wurde. Daraus resultiert, dass in jeder Richtung ausgehend von der Zugstelle (Schweißnaht) Abstützelemente der Einzelbleche vorhanden sind, gegen die sich die Zugkräfte aus der Schweißnaht abstützen können. Auf diese Weise kann ohne eine stützende zweite Schweißnaht an einer weiteren Blechkante verhindert werden, dass sich das Blechpaket einseitig auffächert und verbiegt.essential Feature of the invention is that the weld from the edge of the outer contour of the Laminated core was moved within the contour boundaries. This results, that in each direction, starting from the towing point (weld) support elements the individual sheets are present against which the tensile forces the weld can support. On this way can be second without a supporting one Weld be prevented at a further sheet edge, that the laminated core unilaterally fanned out and bends.

Zum Verschweißen werden die einzelnen Bleche in einer Vorrichtung ausgerichtet, axial vorgespannt und anschließend an der oben beschriebenen Stelle durch Schweißen verbunden. Nach diesem Schweißvorgang hält die Schweißnaht die Vorspannung auf den Blechstapel aufrecht, wodurch sein Zusammenhalt und seine Stabilität gewährleistet werden.To the weld together The individual sheets are aligned in a device, axially preloaded and then connected at the location described above by welding. After this welding process Hold the Weld the bias on the sheet stack upright, reducing its cohesion and its stability guaranteed become.

Besonders bevorzugt ist es, die Schweißnaht auf dem Grund einer Nut anzuordnen, die in axialer Richtung verläuft. Diese Nut kann insbesondere tropfenförmig ausgebildet sein.Especially it is preferable to the weld to arrange at the bottom of a groove which extends in the axial direction. These In particular, the groove can be drop-shaped be educated.

Weiterhin ist es möglich, zwei oder mehrere Schweißnähte an genau einer Kante der Bleche vorzusehen. Wichtig zur Vermeidung von Wirbelströmen ist auch hierbei, dass die Schweißnähte lediglich an Kanten der Bleche angeordnet sind, zwischen denen kein zeitlich veränderlicher Magnetfluss auftritt. Das Vorsehen einer weiteren Schweißnaht, beispielsweise an einer gegenüberliegenden Blechkante, würde wieder das Entstehen von Wirbelströmen begünstigen.Farther Is it possible, two or more welds at exactly to provide an edge of the sheets. Important to avoid eddy currents Again, that the welds only are arranged on edges of the sheets, between which no time variable Magnetic flux occurs. The provision of another weld, for example on an opposite Sheet edge, would again the emergence of eddy currents favor.

Alternativ zu einer in axialer Richtung verlaufenden Nut kann das Abstützelement auch als ein schwalbenschwanzförmiger Ansatz ausgebildet sein, in dessen Hinterschnittausnehmungen die Schweißnaht angeordnet ist. Es kann auch lediglich ein Schweißpunkt in einer Hinterschnittausnehmung angeordnet sein. Die Hinterschnittausnehmungen können insbesondere konkav ausgebildet sein.alternative to a groove extending in the axial direction, the support element also as a dovetail-shaped Approach be formed in the undercut recesses the Weld is arranged. It can also be just a spot weld in be arranged undercut recess. The undercut recesses can in particular be concave.

Die Nut bzw. der schwalbenschwanzförmige Ansatz sind derart ausgebildet, dass durch sie Hinterschneidungen entstehen, die zum Aufnahmen, Spannen und Halten des Elektromagnetmetallkerns durch eine Haltevorrichtung geeignet sind.The groove or the dovetail-shaped approach are formed such that they create undercuts, which for receiving, clamping and holding the solenoid metal core through a holding device are suitable.

Die Nut kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass sich ein formschlüssiger Körper sowohl vor als auch nach dem Schweißvorgang in die Nut einschieben lässt. Dadurch kann die Nut zur Magazinierung der Einzelbleche, zum Verschweißen, wie auch zur formschlüssigen Aufnahme des Elektromagnetmetallkerns, z. B. zur nachfolgend beschriebenen Herstellung einzelpolbewickelter Motoren, verwendet werden.The Groove can also be designed such that a positive body both before as well as after the welding process can be inserted into the groove. This allows the groove for storage of individual sheets, for welding, as well for positive locking Inclusion of the Elektromagnetmetallkerns, z. B. for the following Manufacture of single-pole wound motors.

Weiterhin umfasst die Erfindung einen einzelpolbewickelten Elektromotor mit einer Vielzahl von Elektromagnetmetallkernen, wie sie in dieser Anmeldung beschrieben sind. Ein solcher Motor besteht aus mehreren Statorpolen, die mit Leitermaterial bewickelt sind, so dass ein kompakterer Motor mit höherer Leistungsdichte realisiert werden kann. Der Stator eines solchen Motors besteht nicht mehr aus einem, sondern aus mehreren Blechpaketen. Jedes Blechpaket entspricht dann dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Elektromagnetmetallkern. Weiterhin weisen einzelpolbewickelte Elektromotoren gegenüber herkömmlichen Elektromotoren niedrigere Kupferverluste auf.Farther The invention comprises a single-pole wound electric motor a variety of electromagnetic metal cores as used in this Application are described. Such an engine consists of several Stator poles, which are wound with conductor material, leaving a more compact engine with higher Power density can be realized. The stator of such Motors no longer consists of one, but of several laminated cores. Each laminated core then corresponds to the electromagnet metal core according to the invention described above. Farther single-pole wound electric motors have lower levels than conventional electric motors Copper losses on.

Dadurch, dass der erfindungsgemäße Elektromagnetmetallkern eine Hinterschneidung aufweist, die zum Aufnehmen, Spannen und Halten des Elektromagnetmetallkerns durch eine Haltevorrichtung geeignet ist, kann die Herstellung von einzelpolbewickelten Elektromotoren aus den einzelnen Blechpaketen vereinfacht werden. Die Teilung des Stators in einzelne Statorpole bringt prinzipiell das Problem mit sich, dass die Pole während des Bewickelns mit Leitermaterial sowie zum Zusammenfügen des Stators aus den bewickelten Polen in einer geeigneten Vorrichtung gehalten werden müssen.Thereby, that the electromagnet metal core according to the invention has an undercut for picking, cocking and holding of the solenoid metal core by a holding device suitable is the production of single-pole wound electric motors be simplified from the individual laminated cores. The division of the stator into individual stator poles basically brings with it the problem that the poles while the winding with conductor material and to assemble the Stators from the wound poles in a suitable device must be kept.

Diese muss einerseits den Krafteinflüssen bei der Bewicklung standhalten, andererseits sollte sie den Polrücken nicht umgreifen, da der Statorpol andernfalls vor dem Fügevorgang zum Stator aus der Vorrichtung entnommen und einzeln gehandhabt werden muss.These On the one hand, it must contribute to the influence of force on the other hand she should not support the pole back otherwise, because the stator pole otherwise before the joining process taken to the stator from the device and handled individually got to.

Durch die erfindungsgemäße Nut bzw. den schwalbenschanzförmigen Ansatz am Statorrücken ist es möglich, das Blechpaket über den gesamten Verlauf der Fertigung aufzunehmen und zu spannen. Das Bewickeln des Pols sowie der Fügevorgang zum Stator sind somit erheblich vereinfacht.By the groove according to the invention or the swallow-winged Approach on Statorrücken is it is possible the laminated core over to record and tighten the entire course of production. The Winding the pole as well as the joining process to the stator are thus considerably simplified.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren erläutert.in the The following are preferred embodiments the invention explained with reference to figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Elektromagnetmetallkerns; 1 an oblique view of an electromagnetic metal core according to the invention;

2 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des Elektromagnetmetallkerns; und 2 a sectional view of a first embodiment of the solenoid metal core; and

3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Elektromagnetmetallkerns. 3 a sectional view of a second embodiment of the solenoid metal core.

Ein Elektromagnetmetallkern 10 weist eine Vielzahl von Blechen 12 auf, die vorzugsweise die gleiche Form aufweisen und in axialer Richtung 50 hintereinander angeordnet sind. Die Bleche erstrecken sich in Richtung einer ersten Achse 52 sowie in Richtung einer zweiten Achse 54. Die erste und die zweite Achse stehen senkrecht aufeinander und verlaufen in der dargestellten Ausführungsform horizontal bzw. vertikal. Weiterhin weisen die Bleche eine in vertikaler Richtung 54 obere Kante 18 auf, die auch als Statorrücken bezeichnet wird. Die in vertikaler Richtung untere Blechkante 14 wird als Statorzahn bezeichnet. Die einzelnen Bleche weisen eine im Wesentlichen T-förmige Geometrie auf, wobei sich das Blechpaket in Richtung des Statorzahns 14 verbreitert. Dadurch entsteht eine größere Verbreiterung am Statorrücken 18 sowie eine kleinere Verbreiterung am Statorzahn 14. Zwischen diesen Verbreiterungen ist ein im Wesentlichen rechteckiger, schmalerer Bereich 16 ausgebildet. Um diesen Bereich herum kann das Leitermaterial bewickelt werden, so dass dieses von der oberen sowie der unteren Verbreiterung gehalten wird. Wird das Leitermaterial mit Strom beaufschlagt, kann der bewickelte Elektromagnetmetallkern als Elektromagnet verwendet werden.An electromagnetic metal core 10 has a variety of sheets 12 on, which preferably have the same shape and in the axial direction 50 arranged one behind the other. The sheets extend in the direction of a first axis 52 and in the direction of a second axis 54 , The first and the second axis are perpendicular to each other and extend horizontally or vertically in the illustrated embodiment. Furthermore, the sheets have a vertical direction 54 upper edge 18 on, which is also called Statorrücken. The lower sheet edge in the vertical direction 14 is called a stator tooth. The individual sheets have a substantially T-shaped geometry, wherein the laminated core in the direction of the stator tooth 14 widened. This creates a larger broadening on the stator back 18 and a smaller broadening on the stator tooth 14 , Between these widenings is a substantially rectangular, narrower area 16 educated. Around this area, the conductor material can be wound so that it is held by the upper and lower widening. If the conductor material is energized, the wound solenoid metal core can be used as an electromagnet.

Wie bereits beschrieben, weist der Elektromagnetmetallkern eine im Wesentlichen T-förmige Außenkontur auf. In der Mitte des Statorrückens 18 weist der Elektromagnetmetallkern 10 eine Nut 22 auf, die in axialer Richtung 50 verläuft. Diese Nut 22 wird durch eine Ausnehmung an der Rückenseite jeden Blechs 12 ausgebildet.As already described, the electromagnet metal core has a substantially T-shaped outer contour. In the middle of the stator back 18 has the solenoid metal core 10 a groove 22 on, in the axial direction 50 runs. This groove 22 is through a recess on the back side of each sheet 12 educated.

Zum Zusammenfügen der einzelnen Bleche 12 zu einem Blechpaket 10 werden diese ausgerichtet, in axialer Richtung 50 vorgespannt und entlang der Schweißnaht 20 verschweißt. Nach dem Schweißvorgang hält die Schweißnaht 20 die Vorspannung auf das Blechpaket aufrecht, wodurch sein Zusammenhalt und seine Stabilität gewährleistet werden.For joining the individual sheets 12 to a laminated core 10 these are aligned, in the axial direction 50 prestressed and along the weld 20 welded. After the welding process, the weld stops 20 the bias on the laminated core upright, ensuring its cohesion and stability.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, dass die Schweißnaht 20 am Grund der Nut 22 verläuft. Damit ist sie an einer Stelle positioniert, die innerhalb der oben beschriebenen T-förmigen Außenkontur des Elektromagnetmetallkerns 10 verläuft. Daraus resultiert, dass in beide Richtungen entlang der horizontalen Achse 52 und in beide Richtungen entlang der vertikalen Achse 54, ausgehend von der Zugstelle (Schweißnaht 20) Elemente der einzelnen Bleche 12 vorhanden sind, gegen die sich die Zugkräfte aus der Schweißnaht 20 abstützen können. Diese Elemente werden als Abstützelemente 24 bezeichnet. Auf diese Weise kann ohne eine stützende zweite Schweißnaht am Statorzahn 14 verhindert werden, dass sich das Blechpaket 10 beim Schweißvorgang einseitig auffächert und verbiegt. Durch die nur einseitige Schweißnaht 20 wird kein Pfad für Wirbelströme eröffnet, da die einzelnen Bleche 12 lediglich an einer Seite leitend miteinander verbunden sind.An essential feature of the invention is that the weld 20 at the bottom of the groove 22 runs. Thus, it is positioned at a position within the above-described T-shaped outer contour of the solenoid metal core 10 runs. As a result, in both directions along the horizontal axis 52 and in both directions along the vertical axis 54 , starting from the towing point (weld seam 20 ) Elements of the individual sheets 12 are present, against which the tensile forces from the weld 20 can support. These elements are called support elements 24 designated. In this way, without a supporting second weld on the stator tooth 14 prevents the laminated core 10 unilaterally fanned out and bent during the welding process. By the only one-sided weld 20 no path for eddy currents is opened, as the individual sheets 12 are conductively connected to one another only on one side.

Ferner weist die Nut 22 in vertikaler Richtung 54 unter den Abstützelementen 24 Hinterschneidungen 26 auf, die zum Aufnehmen Spannen und Halten des Elektromagnetmetallkerns 10 durch eine Haltevorrichtung 42 geeignet sind. Eine derartige Haltevorrichtung 42 ist in 2 dargestellt. Sie weist einen schwalbenschwanzförmigen Ansatz 34 sowie Hinterschneidungen 36 auf, so dass der schwalbenschwanzförmige Ansatz 34 eine formschlüssige Verbindung mit der Nut 22 eingehen kann.Furthermore, the groove 22 in the vertical direction 54 under the support elements 24 undercuts 26 on which to pick up clamping and holding the solenoid metal core 10 by a holding device 42 are suitable. Such a holding device 42 is in 2 shown. It has a dovetailed approach 34 as well as undercuts 36 on, giving the dovetailed approach 34 a positive connection with the groove 22 can go down.

Eine derartige Haltevorrichtung 42 weist den Vorteil auf, dass sie den Statorrücken 18 nicht umgreift, so dass der Elektromagnetmetallkern in dieser Vorrichtung bewickelt und anschließend direkt zum Stator zusammengesetzt werden kann. Die Haltevorrichtung 42 ist derart ausgebildet, dass sie gleichzeitig zum Magazinieren und Ausrichten der Bleche 12 vor dem Schweißen sowie zum Spannen und Aufnehmen des Statorpols nach dem Schweißen geeignet ist.Such a holding device 42 has the advantage of being the stator back 18 does not surround, so that the solenoid metal core can be wound in this device and then assembled directly to the stator. The holding device 42 is formed so that they simultaneously for magazineing and aligning the sheets 12 before welding and for clamping and receiving the stator pole after welding is suitable.

In einer zweiten Ausführungsform (3) weisen die Bleche 12 anstelle einer Nut 22 einen schwalbenschanzförmigen Ansatz 28 auf. Dieser weist konkave Hinterschnittausnehmungen 32 auf, in denen jeweils auf der rechten und linken Seite des schwalbenschwanzförmigen Ansatzes 28 eine Schweißnaht 20 angeordnet ist.In a second embodiment ( 3 ) have the sheets 12 instead of a groove 22 a swallow-winged approach 28 on. This has concave undercut recesses 32 on, in each case on the right and left side of the dovetail-shaped approach 28 a weld 20 is arranged.

Die Haltevorrichtung 42 gemäß 3 weist eine Nut 38 auf. Diese wird gebildet aus zwei Ansätzen 40 sowie zwei Hinterschneidungen 30. Der schwalbenschanzförmige Ansatz 28 des Blechpakets 10 gemäß 3 kann somit eine formschlüssige Verbindung mit der Nut 38 der Haltevorrichtung 42 eingehen.The holding device 42 according to 3 has a groove 38 on. This is made up of two approaches 40 as well as two undercuts 30 , The swallow-swallow-shaped approach 28 of the laminated core 10 according to 3 Thus, a positive connection with the groove 38 the holding device 42 received.

Neben der Schweißnaht 20 am Statorrücken 18 können auch weitere Schweißnähte am Statorrücken vorgesehen sein. Wichtig hierbei ist lediglich, dass neben den Schweißnähten am Statorrücken 18 beispielsweise keine Schweißnähte am Statorzahn 14 angebracht werden, damit kein Strompfad geschaffen wird, der die Entstehung von Wirbelströmen begünstigt.Next to the weld 20 at the stator back 18 can also be provided on the stator back more welds. Important here is only that, in addition to the welds on Statorrücken 18 For example, no welds on the stator tooth 14 be installed so that no current path is created, which favors the formation of eddy currents.

Ebenso ist es möglich, die Schweißnaht 20 an einer anderen Stelle der Bleche 12 anzuordnen. Diese können außer der beschriebenen T-Form auch andere geometrische Formen aufweisen. Erfindungswesentlich ist lediglich das Merkmal, dass die Schweißnaht 20 an einer Stelle angeordnet ist, die sich innerhalb der Außenkontur des Elektromagnetmetallkerns 10 befindet, so dass Abstützelemente 24 gebildet werden, die ein Auffächern des Elektromagnetmetallkerns 10 an der Seite verhindern, die der Schweißnaht gegenüberliegt.It is also possible to weld 20 in another place of the sheets 12 to arrange. These can have other geometric shapes besides the described T-shape. Essential to the invention is only the feature that the weld 20 is disposed at a position which is within the outer contour of the solenoid metal core 10 located so that support elements 24 which are a fan of the electromagnetic metal core 10 on the side opposite to the weld.

Ungeeignet wäre ein Anbringen der Schweißnaht 20 beispielsweise an dem in horizontaler Richtung 52 linken äußeren Ende des Statorrückens 18, da dies ein Auffächern des Blechpakets 10, beispielsweise am rechten äußeren Ende des Statorrückens 18 begünstigen würde. Daher ist es wichtig, dass, ausgehend von der Schweißnaht 20, Bereiche der Bleche 12 vorhanden sind, die sich entlang der horizontalen Achse 52 in beide Richtungen sowie entlang der vertikalen Achse 54 ebenfalls in beide Richtungen erstrecken. Nur so kann ein Auffächern des Blechpakets 10 an allen Seiten wirkungsvoll vermieden werden, ohne dass Schweißnähte an einer weiteren Seite erforderlich sind.Unsuitable would be attaching the weld 20 for example, in the horizontal direction 52 left outer end of the stator back 18 as this is a fanning of the laminated core 10 , for example, at the right outer end of the stator back 18 would favor. Therefore, it is important that, starting from the weld 20 , Areas of sheets 12 are present, extending along the horizontal axis 52 in both directions as well as along the vertical axis 54 also extend in both directions. Only then can a fanning of the laminated core 10 be effectively avoided on all sides, without the need for welds on another side.

Claims

Electromagnetic metal core for guiding and amplifying the magnetic field of an electromagnet, with a large number of sheets ( 12 ), which are arranged parallel to each other and along a in the axial direction ( 50 ) extending weld ( 20 ) are welded together, wherein the weld ( 20 ) to avoid eddy currents at exactly one edge ( 18 ) of the sheets ( 12 ), characterized in that each sheet ( 12 ) at least one support element ( 24 . 38 ), which in a shrinkage of the weld ( 20 ) in the axial direction ( 50 ) against the supporting element ( 24 . 38 ) of a neighboring sheet ( 12 ) that a fanning of the sheets at the weld ( 20 ) opposite side ( 14 ) is prevented.

Electromagnetic metal core according to claim 1, characterized in that the electromagnet metal core along a first axis ( 52 ) and a second axis ( 54 ), wherein the first axis ( 52 ) perpendicular to the second axis ( 54 ) and every sheet ( 12 ) starting from the weld ( 20 ) in both directions of the first axis ( 52 ) and in both directions of the second axis ( 54 ) Supporting elements ( 24 . 38 ), against which the from the weld ( 20 ) can support the resulting tensile forces.

Electromagnetic metal core according to claim 1 or 2, characterized in that the weld ( 20 ) in a groove, in particular at the bottom of a groove ( 22 ) is arranged in the axial direction ( 50 ) runs.

Electromagnetic metal core according to claim 1 to 3, characterized in that at least two welds ( 20 ) on exactly one side ( 18 ) of the sheets ( 12 ) are arranged.

Electromagnetic metal core according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support element as a dovetail-shaped approach ( 28 ) is formed, wherein in at least one undercut recess ( 32 ) of the dovetailed approach ( 28 ) a weld ( 20 ) is arranged.

Electromagnetic metal core according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sheets ( 12 ) are isolated from each other.

Electromagnetic metal core according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sheets ( 12 ) have the same shape.

Electromagnetic metal core according to one of claims 1 to 7, characterized in that a continuous, in the axial direction ( 50 ) firmly connected body ( 10 ).

Electromagnetic metal core according to one of claims 1 to 8, characterized in that the weld seam ( 20 ) on the back ( 18 ), especially in the middle of the back ( 18 ) of the solenoid metal core is arranged,

Electromagnetic metal core according to one of claims 2 to 9, characterized in that the support element as in the direction of the opening of the groove ( 22 ) leading edge ( 24 ) is trained.

Electromagnetic metal core according to claim 10, characterized in that by the projection ( 24 ) an undercut ( 26 ) formed to receive, tension and hold the solenoid metal core ( 10 ) by a holding device ( 42 ) suitable is.

Electromagnetic metal core according to claim 3, characterized in that the groove ( 22 ) is formed such that a positive-locking body ( 34 ) both before, as well as after welding into the groove ( 22 ) can be inserted.

Single pole wound electric motor with a plurality of stators, the wound electromagnet metal cores ( 10 ) according to one of claims 1 to 12.