DE102007040808A1

DE102007040808A1 - Three-phase motor

Info

Publication number: DE102007040808A1
Application number: DE200710040808
Authority: DE
Inventors: Markus Ploch; Andreas Stibor
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2009-03-05
Also published as: WO2009027384A1

Abstract

Bei einem Drehstrommotor mit einer Sternschaltung zu Spulensegmenten (25-28) zusammengeschaltet. Die Spulensegmente (25-28) verbinden die Spulen (1-24) untereinander und weisen jeweils eine Verbindung mit den Strängen (U, V, W) auf. Die Aufteilung der Spulen (1-24) auf die Spulensegmente (25-28) führt zu einer Vereinfachung der Fertigung des Drehstrommotors.In a three-phase motor with a star connection to coil segments (25-28) interconnected. The coil segments (25-28) connect the coils (1-24) with each other and each have a connection to the strands (U, V, W). The division of the coils (1-24) on the coil segments (25-28) leads to a simplification of the production of the three-phase motor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehstrommotor mit einem Rotor und mit einem Stator mit drei sternförmig geschalteten Strängen des Stators, wobei pro Strang eine Anzahl s Spulen in Serie und eine Anzahl p Spulen parallel geschaltet sind.The The invention relates to a three-phase motor with a rotor and with a stator with three stars switched strands of the stator, wherein per strand a number s coils in series and a number of p coils are connected in parallel.

Solche Drehstrommotoren werden häufig in Großserien hergestellt und sind aus der Praxis bekannt. Die Statoren der aus der Praxis bekannten Drehstrommotoren werden als so genannte verteilte Wicklung oder als Einzelzahnspulen hergestellt. Die Verschaltung der Spulen erfolgt in der Regel von Hand oder durch Einziehtechnik. Dies führt jedoch insbesondere bei Großserien zu einem großen fertigungstechnischen Aufwand. Zur Vereinfachung der Verschaltung sind daher Ringsegmente oder Kontaktbrücken bekannt geworden. Dennoch erfordert die Fertigung der bekannten Drehstrommotoren einen sehr großen Aufwand.Such Three-phase motors become common in large series made and are known from practice. The stators of the The practice known three-phase motors are called a so-called distributed winding or manufactured as single tooth coils. The interconnection of the coils usually done by hand or by Einziehtechnik. However, this leads in particular in large series to a big one production engineering effort. To simplify the interconnection Therefore ring segments or contact bridges have become known. Yet requires the production of the known three-phase motors a very huge Effort.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Drehstrommotor der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er insbesondere in einer Großserie besonders einfach zu fertigen ist.Of the Invention is based on the problem, a three-phase motor of the above be designed so that he especially in a large series especially easy to manufacture.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Spulen des Stators in p Spulensegmenten symmetrisch aufgeteilt sind und dass die Spulensegmente jeweils mit jedem der Stränge verbunden sind.This Problem is inventively characterized solved, that the coils of the stator are divided symmetrically into p coil segments and that the coil segments are each connected to each of the strands are.

Durch diese Gestaltung lassen sich die Spulensegmente einfach als vormontierte Bauteile fertigen. Die Einteilung der parallel geschalteten Spulen in dieselbe Anzahl an Spulensegmenten ermöglicht die einfache Verschaltung der Spulen untereinander. Die Aufteilung des Sternpunktes in p einzelne Sternpunkte ermöglicht die Modularisierung in p Spulensegmente, welche jeweils von allen Strängen angesteuert werden. p entspricht der Anzahl der parallel geschalteten Spulen pro Strang. Eine zusätzliche Sternpunktschiene zur Erzeugung des Sternpunktes wird dank der Erfindung vermieden. Durch die Verbindung jeder der Spulensegmente mit jedem der Stränge wird die Verschaltung der einzelnen Spulen untereinander vervollständigt. Hierdurch gestaltet sich die Fertigung des erfindungsgemäßen Drehstrommotors insbesondere in Großserie besonders einfach. Die Spulen sind so genannte Einzelzahnspulen mit eigenem Spulenkern.By This design allows the coil segments simply as pre-assembled Manufacture components. The division of the parallel coils in the same number of coil segments enables easy interconnection the coils with each other. The division of the star point into p single Star points enabled the modularization in p coil segments, each of which strands be controlled. p corresponds to the number of parallel connected Coils per strand. An additional star point rail to generate the star point is avoided thanks to the invention. By connecting each of the coil segments with each of the strands becomes completed the interconnection of the individual coils with each other. hereby designed the production of the three-phase motor according to the invention in particular in mass production especially easy. The coils are so-called single-tooth coils with own coil core.

Der erfindungsgemäße Drehstrommotor lässt sich besonders kostengünstig aus Gleichteilen zusammensetzen, wenn die Spulensegmente jeweils gleich aufgebaut sind.Of the inventive three-phase motor can be especially inexpensive Assemble from identical parts, if the coil segments in each case the same are constructed.

Die Kontaktierung der Spulen gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn Anschlüsse der Spulen abstehen und mit einem Kontaktring verbunden sind und wenn auf dem Kontaktring die vorgesehene Verschaltung der Spulen innerhalb der Spulensegmente angeordnet ist. Durch diese Gestaltung lässt sich die Verschaltungsart einfach durch die Montage des Kontaktrings herstellen. Fehlerhafte Verschaltungen der Spulen werden hierdurch zuverlässig vermieden.The Contacting the coil designed according to another advantageous Development of the invention particularly simple when connections of the coils stand out and connected with a contact ring and if on the Contact ring the intended interconnection of the coils within the Coil segments is arranged. Through this design can be the connection method simply by mounting the contact ring produce. Faulty interconnections of the coils are thereby reliable avoided.

Zur weiteren Vereinfachung des erfindungsgemäßen Drehstrommotors trägt es bei, wenn der Kontaktring aus derselben Anzahl an Kontaktringsegmenten zusammengesetzt ist wie der Stator Spulensegmente hat. Weiterhin lässt sich hierdurch der erfindungsgemäße Drehstrommotor aus vielen kostengünstig zu fertigenden Gleichteilen zusammensetzen.to further simplification of the three-phase motor according to the invention contributes to if the contact ring consists of the same number of contact ring segments is composed of how the stator has coil segments. Farther let yourself thereby the three-phase motor according to the invention from many inexpensive put together to produce identical parts.

Die Verbindung der Kontaktringsegmente mit den einzelnen Strängen gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn jeder der Kontaktringsegmente drei Anschlusskontakte für die Stränge aufweist. Die Verbindung der Anschlusskontakte der Kontakt ringsegmente kann dann einfach durch Kontaktbrücken erfolgen.The Connection of the contact ring segments designed with the individual strands according to another advantageous embodiment of the invention particularly simple, if each of the contact ring segments has three terminal contacts for the strands. The connection of the terminal contacts of the contact ring segments can then simply by contact bridges respectively.

Die Kontaktierung der einzelnen Spulen des erfindungsgemäßen Drehstrommotors gestaltet sich besonders einfach, wenn die Anschlüsse der Spulen parallel zur Achse des Rotors angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass der erfindungsgemäße Drehstrommotor hierdurch besonders kompakt aufgebaut ist.The Contacting the individual coils of the three-phase motor according to the invention makes it particularly easy when the connections of the Coils are arranged parallel to the axis of the rotor. Another Advantage of this design is that the three-phase motor according to the invention This makes it very compact.

Die Erfindung lässt eine Vielzahl von Ausführungsformen zu. Zur Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention leaves a variety of embodiments to. To clarify its basic principle, one of them is in the Drawing shown and will be described below. This shows in

1 einen Schaltplan eines Stators eines erfindungsgemäßen Drehstrommotors mit vier parallel geschalteten Spulen pro Strang mit vier isolierten Sternpunkten, 1 a circuit diagram of a stator of a three-phase motor according to the invention with four parallel coils per strand with four isolated star points,

1a schematisch den Drehstrommotor in einer Schnittdarstellung, 1a schematically the three-phase motor in a sectional view,

2 eine Aufteilung der Spulen in vier Spulensegmente und die Verschaltung der Spulen untereinander, 2 a division of the coils into four coil segments and the interconnection of the coils with one another,

3 einen Kontaktring zur Kontaktierung der Spulen, 3 a contact ring for contacting the coils,

4 ein Kontaktringsegment des Kontaktrings aus 3, 4 a contact ring segment of the contact ring 3 .

5 den Stator des erfindungsgemäßen Drehstrommotors vor der Verbindung des Kontaktrings mit den Spulen. 5 the stator of the invention Three-phase motor before the connection of the contact ring with the coils.

1 zeigt einen Schaltplan für Spulen 1–24 eines Stators 38 eines in 1a schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Drehstrommotors mit drei Strängen U, V, W in ei ner Sternschaltung mit vier isolierten Sternpunkten. Der Stator 38 ist in 1a geschnitten dargestellt und umschließt einen drehbar gelagerten Rotor 39. Jeder der Stränge U, V, W weist vier parallel geschaltete und jeweils zwei in Serie geschaltete Spulen 1–24 auf. Damit weist jeder Strang U, V, W insgesamt acht Spulen 1–24 auf. Insgesamt hat der Stator damit 24 Spulen. 1 shows a circuit diagram for coils 1 - 24 a stator 38 one in 1a schematically shown three-phase motor according to the invention with three strands U, V, W in egg ner star connection with four isolated star points. The stator 38 is in 1a shown cut and encloses a rotatably mounted rotor 39 , Each of the strings U, V, W has four coils connected in parallel and two in series 1 - 24 on. Thus, each strand U, V, W has a total of eight coils 1 - 24 on. Overall, the stator has 24 coils.

2 zeigt die Verschaltung der Spulen 1–24 in vier Spulensegmente 25–28 und die Verschaltung der Spulen 1–24 innerhalb der Spulensegmente 25–28 untereinander. Die Reihenfolge der Spulen in 2 entspricht der tatsächlichen Anordnung im dem Stator 38. Zur Vereinfachung der Darstellung der Verschaltung sind die Spulen 1–24 in den 1 und 2 auf die gleiche Art durchnummeriert. Die Aufteilung der Spulen 1–24 in die vier Spulensegmente 25–28 hat zur Folge, dass in jedem der Spulensegmente 25–28 insgesamt sechs Spulen 1–6, 7–12, 13–18, 19–24 angeordnet sind, die auf die zeichnerisch dargestellte Weise untereinander und mit den einzelnen Strängen U, V, W verbunden sind. Die Verbindung der Spulen 1–24 untereinander und innerhalb der einzelnen Spulensegmente 25–28 erfolgt über einfach aufgebaute Kontaktbrücken 29. Die vier Spulensegmente 25–28 weisen jeweils eine Verbindung mit den Strängen U, V, W auf. Damit bilden die Spulensegmente 25–28 vier separate Sternpunkte 25'–28'. Weiterhin zeigt 2, dass die Spulensegmente 25–28 jeweils gleich aufgebaut sind. 2 shows the interconnection of the coils 1 - 24 in four coil segments 25 - 28 and the wiring of the coils 1 - 24 within the coil segments 25 - 28 among themselves. The order of the coils in 2 corresponds to the actual arrangement in the stator 38 , To simplify the representation of the interconnection, the coils 1 - 24 in the 1 and 2 numbered the same way. The division of the coils 1 - 24 into the four coil segments 25 - 28 As a result, in each of the coil segments 25 - 28 a total of six coils 1 - 6 . 7 - 12 . 13 - 18 . 19 - 24 are arranged, which are connected in the manner shown in the drawing with each other and with the individual strands U, V, W. The connection of the coils 1 - 24 with each other and within the individual coil segments 25 - 28 takes place via simply constructed contact bridges 29 , The four coil segments 25 - 28 each have a connection with the strands U, V, W on. This forms the coil segments 25 - 28 four separate star points 25 ' - 28 ' , Further shows 2 in that the coil segments 25 - 28 each have the same structure.

3 zeigt einen Kontaktring 30 mit den Kontaktbrücken 29 zur Verbindung der einzelnen Spulen 1–24 untereinander. Dieser Kontaktring 30 setzt sich in diesem Ausführungsbeispiel aus vier Kontaktringsegmenten 31–34 zusammen. Beispielhaft ist einer der Kontaktringsegmente 31 in 4 vergrößert dargestellt. Damit hat jeder der in 2 dargestellten Spulensegmente 25–28 ein Kontaktringsegment 31–34. Die Kontaktringsegmente 31–34 haben jeweils drei Anschlusskontakte 35 zur Verbindung mit den drei Strängen U, V, W. Die Kontaktbrücken 29 zur Verbindung der Spulen 1–24 sind auf den Kontaktringsegmenten 31–34 aufgedruckt. Ebenso sind die Sternpunkte 25'–28' auf den Kontaktringsegmenten 31–34 angeordnet. 3 shows a contact ring 30 with the contact bridges 29 for connecting the individual coils 1 - 24 among themselves. This contact ring 30 is in this embodiment of four contact ring segments 31 - 34 together. An example is one of the contact ring segments 31 in 4 shown enlarged. So everyone has the in 2 shown coil segments 25 - 28 a contact ring segment 31 - 34 , The contact ring segments 31 - 34 each have three connection contacts 35 for connection to the three strands U, V, W. The contact bridges 29 for connecting the coils 1 - 24 are on the contact ring segments 31 - 34 printed. Likewise, the star points 25 ' - 28 ' on the contact ring segments 31 - 34 arranged.

5 zeigt die zu einem Ring 37 zusammengesetzten Spulen 1–24 vor der Montage des Kontaktrings 30. Hierbei ist zu erkennen, dass Anschlüsse 36 der Spulen 1–24 axial von dem Ring 37 abstehen. Der Kontaktring 30 lässt sich senkrecht auf den Anschlüssen 36 montieren und verbindet die Spulen 1–24 untereinander. Der Ring 37 der Spulen 1–24 mit dem Kontaktring 30 bildet den Stator für den Drehstrommotor. 5 shows the to a ring 37 composite coils 1 - 24 before mounting the contact ring 30 , Here it can be seen that connections 36 the coils 1 - 24 axially from the ring 37 protrude. The contact ring 30 can be perpendicular to the connections 36 assemble and connect the coils 1 - 24 among themselves. The ring 37 the coils 1 - 24 with the contact ring 30 forms the stator for the three-phase motor.

1–241-24: SpuleKitchen sink
25–2825-28: Spulensegmentcoil segment
25'–28'25'-28 ': Sternpunktstar point
2929: KontaktbrückeContact bridge
3030: Kontaktringcontact ring
31–3431-34: KontaktringsegmentContact ring segment
3535: Anschlusskontaktconnection contact
3636: Anschlussconnection
3737: Ringring
3838: Statorstator
3939: Rotorrotor

Claims

Three-phase motor having a rotor and having a stator with three star-connected strings of the stator, wherein per string a number s of coils in series and a number of p coils are connected in parallel, characterized in that the coils ( 1 - 24 ) of the stator ( 38 ) in p coil segments ( 25 - 28 ) are divided symmetrically and that the coil segments ( 25 - 28 ) are each connected to each of the strands (U, V, W).

Three-phase motor according to Claim 1, characterized in that the coil segments ( 25 - 28 ) are each constructed the same.

Three-phase motor according to Claim 1 or 2, characterized in that connections ( 36 ) of the coils ( 1 - 24 ) and with a contact ring ( 30 ) and that on the contact ring ( 30 ) the intended interconnection of the coils ( 1 - 24 ) within the coil segments ( 25 - 28 ) is arranged.

Three-phase motor according to claim 3, characterized in that the contact ring ( 30 ) from the same number of contact ring segments ( 31 - 34 ) is like the stator ( 38 ) Coil segments ( 25 - 28 ) Has.

Three-phase motor according to claim 4, characterized in that each of the contact ring segments ( 31 - 34 ) three connection contacts ( 35 ) for the strands (U, V, W).

Three-phase motor according to one of the preceding claims, characterized in that the connections ( 36 ) of the coils ( 1 - 24 ) parallel to the axis of the rotor ( 39 ) are arranged.