DE102006047964A1 - Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit hohem Kupferfüllfaktor - Google Patents
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Abstract
Stator (1) einer rotatorischen elektrischen Maschine mit parallelflankigen Zähnen (3), wobei jeder Zahn eine als Formspule ausgebildete Zahnspule aufweist und wobei jeder zweite Zahn eine Zahnspule (5) mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, deren breitere Seite am Nutzgrund (4) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit Zahnspulen und ein Herstellverfahren einer derartigen elektrischen Maschine
- Elektrische Maschinen weisen zu ihrer elektrischen Erregung ein Wicklungssystem auf, das in Nuten dieser elektrischen Maschine angeordnet ist. Das Wicklungssystem ist entweder durch gesehnte Spulen oder durch Zahnspulen realisiert. Zahnspulen umfassen dabei jeweils nur einen Zahn der dem Luftspalt zugewandten Nuten.
- Um einen ausreichenden Kupferfüllfaktor in diesen Nuten zu erhalten, werden entweder durch aufwändige Handarbeit und manuelles Einlegen der Kupferfüllfaktor erhöht, oder es wird ein Statorjoch zwecks Einlegen der Spulen in die Nuten axial aufgeteilt. Damit liegt ein zweiteiliger Stator vor, so dass in einen Jochrücken ein Sternpaket steckbar ist, das vorab mit Zahnspulen radial von außen bestückt wurde. Das Sternpaket wird insbesondere abschnittsweise durch Stege zwischen den einzelnen Zähnen des Sternpakets fixiert.
- Nachteilig dabei ist außerdem, dass über diese Stege, die das Sternpaket bilden, ein Streufluss fließt, der nicht zur Drehmomentenbildung beiträgt.
- Einzelspulen von innen in die Nuten einzubringen, also von der Statorbohrung aus, ist wegen der Nutform, z.B. wegen ausgeprägter Zahnköpfe und den normalerweise geringen Achshöhen nicht möglich.
- Falls dennoch Einzelspulen, insbesondere Zahnspulen von der Statorbohrung eingesetzt werden, ergibt sich eine vergleichsweise geringer Kupferfüllfaktor, da die Nutbreite im Bereich des Luftspalts der elektrischen Maschine kleiner ist als am Nutgrund. Die Differenz hängt dabei u.a. von der Nuthöhe und/oder vom Radius der Statorbohrung ab.
- Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine zu schaffen, dessen Wicklungssystem einfach in den Nuten zu platzieren ist und außerdem einen vergleichsweise hohen Kupferfüllfaktor auch bei geringen Achshöhen aufweist.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch einen Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit parallelflankigen Zähnen, wobei jeder Zahn eine Zahnspule aufweist, und wobei jeder zweite Zahn eine Zahnspule mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, dessen breitere Seite am Nutgrund angeordnet ist.
- Insbesondere bei größeren Achshöhen, d.h. Achshöhe > 150 mm, ist die erfindungsgemäße Herstellung äußerst vorteilhaft, da der Montagevorgang der Zahnspulen ohne weiteres von der Statorbohrung aus durchgeführt werden kann. Somit werden nunmehr erfindungsgemäß zwei unterschiedliche Formspulen zur Bildung des Wicklungssystems des Stators eingesetzt. Die erste Formspule mit einem trapezförmigen Querschnitt wird zuerst radial auf jeden zweiten Zahn des Stators aufgeschoben und daraufhin wird erst die zweite Formspule mit einem im Wesentlichen rechteckförmigen, dreieckförmigen oder trapezförmigen Querschnitt auf die verbleibenden Zähne gesetzt. Die breitere Seite des trapezförmigen Querschnitts der ersten Formspule ist dabei am Nutgrund anzuordnen. Die breitere Seite des dreickförmigen oder trapezförmigen Querschnitts der zweiten Zahnspule ist am Luftspalt angeordnet.
- Damit erhöht sich der Kupferfüllfaktor der einzelnen Nuten des Stators und es kann außerdem ein einteiliger Blechschnitt des Stators vorgesehen werden.
- Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind schematisch in der Figur dargestellt.
-
1 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Stators1 , der aus einzelnen axial geschichteten Blechen2 aufgebaut ist, deren parallelflankige Zähne3 zu einer Statorbohrung9 weisen, in der ein nicht naher dargestellter Rotor einer permanenterregten Synchronmaschine angeordnet ist. Dabei wird nunmehr zur Herstellung eines derartigen Stators1 nachdem das Blechpaket vorliegt zuerst die trapezförmige Zahnspule5 in Richtung7 auf den Zahn3 gesetzt. Jeder zweite Zahn weist nunmehr nach Abschluss dieser Arbeiten eine Zahnspule5 auf, die als Formspule mit trapezförmigem Querschnitt ausgeführt ist, wobei die breite Seite dieses Trapezes am Nutgrund4 angeordnet ist. Auf die verbleibenden Zähne wird nunmehr als zweite Formspule eine rechteckförmige Zahnspule aufgesetzt, so dass sich nunmehr in den zwischen den parallelflankigen Zähnen3 befindlichen Nuten kein Leerraum mehr befindet. - Alternativ dazu sind die zweiten Formspulen mit dreieckförmigem oder trapezförmigem Querschnitt ausgebildet, so dass die auf die verbleibenden Zähne aufgesetzten Formspulen die breite Seite des Dreiecks oder des Trapezes dem Luftspalt bzw. dem Rotor zuwenden.
- Die schmale Seite des Querschnitts der zweiten Formspulen befindet sich dann am Nutgrund
4 . - Damit wird in einfacher Art und Weise ein hoher Kupferfüllfaktor bei einteiligem Blechschnitt des Stators
1 geschaffen. - Diese Art der Herstellung ist insbesondere bei Achshöhen von elektrischen Maschinen > 150 mm besonders geeignet. Solche elektrischen Maschinen können dabei insbesondere permanent erregte Synchronmaschinen oder auch Asynchronmotoren sein.
- Bei kleineren Achshöhen ist die Montage etwas umständlicher, aber der Kupferfüllfaktor erhöht sich aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Zahnspulen
5 ,6 aufgrund der kleineren Statorbohrung9 und der damit zusammenhängenden größeren Krümmung dieser Statorbohrung9 .
Claims (5)
- Stator (
1 ) einer rotatorischen elektrischen Maschine mit parallelflankigen Zähnen (3 ), wobei jeder Zahn eine als Formspule ausgebildete Zahnspule aufweist, und wobei jeder zweite Zahn eine Zahnspule (5 ) mit trapezförmigem Querschnitt aufweist, deren breitere Seite am Nutgrund (4 ) angeordnet ist. - Stator (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden Zähne mit Zahnspulen (6 ) bestückt sind, die einen rechteckförmigen oder dreieckförmigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei dieser trapezförmige Querschnitt der Zahnspule (6 ) die schmale Seite am Nutgrund aufweist. - Stator (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1 ) aus einteiligen Blechen gestapelt aufgebaut ist. - Herstellverfahren eines Stators (
1 ) nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Stanzen der jeweiligen einteiligen Bleche mit parallelflankigen Zähnen (3 ), – Einsetzen der Zahnspulen (5 ) mit trapezförmigem Querschnitt auf jeden zweiten Zahn aus Richtung Statorbohrung (9 ), – Einsetzen der Zahnspulen (6 ) auf die verbleibenden Zähne aus Richtung Statorbohrung (9 ). - Herstellverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Verbund vergossen wird.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE200610047964 DE102006047964A1 (de) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit hohem Kupferfüllfaktor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200610047964 DE102006047964A1 (de) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit hohem Kupferfüllfaktor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102006047964A1 true DE102006047964A1 (de) | 2008-04-17 |
Family
ID=39184806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE200610047964 Withdrawn DE102006047964A1 (de) | 2006-10-10 | 2006-10-10 | Stator einer rotatorischen elektrischen Maschine mit hohem Kupferfüllfaktor |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102006047964A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE1025958B1 (nl) * | 2018-01-26 | 2019-08-27 | Punch Powertrain Nv | Elektrische machine, voorgevormde statorwikkelingen, werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling en werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6218758B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stator of dynamo-electric machine |
-
2006
- 2006-10-10 DE DE200610047964 patent/DE102006047964A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6218758B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Stator of dynamo-electric machine |
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BE1025958B1 (nl) * | 2018-01-26 | 2019-08-27 | Punch Powertrain Nv | Elektrische machine, voorgevormde statorwikkelingen, werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormde statorwikkeling en werkwijze voor het vervaardigen van een stator voor een elektrische machine |
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