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Die
Erfindung betrifft ein Motorklemmbrett für den Anschluss von elektrischen
Leitungen einer ein- oder mehrphasigen Wicklung. Weiterhin betrifft
die Erfindung einen Elektromotor mit einem derartigen Motorklemmbrett.
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Elektromotoren
weisen ein Primärteil
und ein Sekundärteil
auf. Das Sekundärteil
ist beispielsweise ein Rotor und das Primärteil ein Stator mit einer
ein- oder mehrphasigen Wicklung eines rotatorisch arbeitenden Elektromotors.
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Bei
rotatorisch ausgeführten
Elektromotoren steht der Stator dem Rotor gegenüber, wobei Stator und Rotor
durch einen Luftspalt voneinander beabstandet sind. Stator und Rotor
weisen magnetische oder elektromagnetische Mittel zur Generierung und/oder
Führung
magnetischer Felder bzw. Flüsse auf.
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Üblicherweise
weist der Stator eine bestrombare Wicklung auf, wobei die einzelnen
Leitungen (auch als Leiter bezeichnet) der Wicklung in Nuten eines
Blechpakets des Stators angeordnet sind.
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Zum
Anschluss der Statorwicklung an ein Stromnetz werden die Enden der
Leitungen/Leiter der Wicklung, welche auch als Wickeldrähte bezeichnet
werden, beispielsweise mit Kabelschuhen versehen auf ein Klemmbrett
geführt,
auf welchem dann die Leitungen/Leiter/Wickeldrähte in der gewünschten
Verschaltung, wie beispielsweise Stern-/Dreieckschaltung elektrisch
angeschlossen werden.
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Abhängig von
den elektrischen Ausführungsvarianten
(alle Leitungen auf das Klemmbrett herausgeführt, Sternpunkt im Wickelkopf,
polumschaltbare Motoren etc.) kann die erforderliche Anzahl von
Polen am Klemmbrett unterschiedlich sein. Es sind Klemmbretter,
im Folgenden auch Motorklemmbretter ge nannt, mit unterschiedlichen
Polzahlen bekannt, die je nach elektrischer Ausführungsvariante eingesetzt werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorklemmbrett
bereitzustellen, das variabel einsetzbar und einfach und kostengünstig herstellbar
ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektromotor
mit einem derartigen Motorklemmbrett bereitzustellen.
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Die
Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und
8 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Elektromotoren,
wie beispielsweise Drehstrom-Asynchronmotoren, weisen i. d. R. eine
dreiphasige Statorwicklung zum Anschluss an ein Drehstromnetz auf,
wobei die Wicklung drei oder ein ganzzahliges Vielfaches von drei
Leitungssträngen
aufweist.
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Es
gibt Motorklemmbretter (auch nur als Klemmbrett bezeichnet) mit
unterschiedlichen Anzahlen an Polen, üblicherweise 3, 6, oder 9 Pole,
die je nach elektrischer Ausführungsvariante
entsprechend eingesetzt sind. Eine Kombination von Motorklemmbrettern,
z. B. ein 9-poliges Motorklemmbrett aus einem 3-poligen und 6-poligen
Motorklemmbrett, erfolgt über
zusätzliche
Zwischenstücke
oder mehrere Befestigungsnocken im Motorgehäuse, auf denen die Klemmbretter
in der erforderlichen Anordnung befestigt sind. Die Klemmbretter
sind dabei oft nicht direkt miteinander verbindbar.
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Für den Anschluss
von dreiphasigen Asynchronmotoren bzw. Asynchronmaschinen oder auch einphasigen
elektrischen Maschinen (Elektromotoren) ist zumindest ein dreipoliges
Klemmbrett erforderlich, wenn beispielsweise der Sternpunkt im Wickelkopf
eines entsprechenden Stators geschaltet ist.
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Das
erfindungsgemäße Motorklemmbrett
ist ein Motorklemmbrett, welches eine minimal erforderliche Anzahl
von drei Polen auf weist und so gestaltet ist, dass bei Verwendung
von mehreren erfindungsgemäßen Motorklemmbrettern
ein mehrpoliges, mit einer Anzahl von mehr als drei Polen, insbesondere ein
sechs- oder neunpoliges,
Klemmbrett herstellbar ist. Das erfindungsgemäße Motorklemmbrett ist demnach
als sogenanntes ,Basisklemmbrett' ausgeführt, mit
dem zusammengesetzte Motorklemmbretter mit verschiedenen Anzahlen
von Polen herstellbar sind.
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Die
einzelnen Leitungsstränge
bzw. Leitungen/Leiter/Wickeldrähte
der Wicklung sind jeweils mit einem Kabelschuh versehen an dem Motorklemmbrett
elektrisch und mechanisch angeschlossen. Dabei sind eine Leitung
oder auch mehrere Leitungen an einem Pol des Klemmbretts angeschlossen.
Ist jeweils nur eine Leitung je Pol angeschlossen, so können die
einzelnen Pole untereinander durch zusätzliche Verbindungsschienen
für verschiedene
Schaltungen (z. B. Stern- oder Dreieckschaltung) verschalten sein.
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Das
Motorklemmbrett weist ein Federelement und/oder eine Rastvorrichtung
auf, welche mit dem entsprechenden Gegenstück, welches an einem weiteren
Motorklemmbrett angeordnet ist, verbindbar ist. Ein Federelement
greift dabei in eine Rastvorrichtung. Federelement und Rastvorrichtung,
welche als Führung,
insbesondere Schwalbenschwanzführung, ausgeführt ist,
bilden eine Schnappverbindung. Schnappverbindungen stellen eine
einfache und kostengünstige
Art der Verbindungstechnik dar.
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Das
Motorklemmbrett bietet den Vorteil, dass es als dreipoliges Basisklemmbrett
in großen
Stückzahlen
sehr wirtschaftlich hergestellt und eingesetzt werden kann. Eine
Klemmbrettvarianz für
mehrpolige Ausführungen
entfällt,
da die mehrpoligen, z. B. sechs- oder neunpoligen, Klemmbrettausführungen erst
in der Endmontage entsprechend zusammengefügt werden und somit keine eigene
Bauteilvariante bilden. Damit ergibt sich eine deutliche Reduzierung von
Materialeinsatz, Klemmbrettvarianz und Logistikaufwand. Ferner können bei
entsprechender Gestal tung des Motorklemmbretts zusätzliche
Zwischenstücke
für die
Befestigung im oder am Elektromotor selbst entfallen.
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Vorteilhafterweise
bildet das Federelement eines ersten Motorklemmbretts mit der Rastvorrichtung
eines zweiten Motorklemmbretts eine Schnappverbindung aus, die so
ausgeführt
ist, dass die zusammengefügten
Motorklemmbretter in horizontaler und vertikaler Richtung fixiert
sind und eine feste Einheit bilden. Dadurch entfallen weitere mechanische Verbindungsmittel.
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Die
Schnappverbindung ist vorzugsweise lösbar ausgeführt, so dass entsprechend der
elektrischen Ausführungsvariante
ein nicht mehr benötigtes Klemmbrett
oder auch ein nicht mehr funktionierendes Klemmbrett entfernt werden
kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung weist ein Motorklemmbrett mehrere Federelemente
und mehrere Rastvorrichtungen auf, damit ein sicheres Verbinden
und Fixieren der Motorklemmbretter untereinander gewährleistet
ist. Die Federelemente und/oder die Rastvorrichtungen sind an zwei
seitlichen Außenflächen des
Motorklemmbretts angeordnet, so dass an ein Motorklemmbrett wahlweise
ein oder zwei weitere Klemmbretter anordenbar sind.
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Weiterhin
weist das Motorklemmbrett vorzugsweise zumindest ein Anschlusselement
zur mechanischen Befestigung an einem Gehäuse oder in einem Klemmkasten
des Elektromotors bzw. der elektrischen Maschine auf. Sind mehrere
erfindungsgemäße Motorklemmbretter
miteinander verbunden, so befindet sich das Anschlusselement, welches
vorzugsweise ringförmig
ausgebildet ist, zwischen den zusammengefügten Klemmbrettern, so dass
beide Einzelklemmbretter sicher mechanisch fixiert sind. Durch das
ringförmige
Anschlusselement wird beispielsweise ein Bolzen oder ein Schraube
geführt. Jedoch
kann auch jedes andere geeignete Befestigungsmittel eingesetzt werden.
Beispielsweise kann das Motorklemmbrett durch eine entsprechende Gestaltung
einer weiteren Schnappverbindung am Motorgehäuse eingeschnappt werden.
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Das
Motorklemmbrett ist als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt. Bei
Klemmbrettern, die in einem Pressverfahren hergestellt werden, sind keine
Schnappverbindungen möglich.
Durch Umstellung auf Spritzgussteile können am Klemmbrett Schnappverbindungen
angebracht werden, die ein direktes Verbinden mehrerer Klemmbretter
ermöglichen.
Die Anschlusselemente für
die elektrische Kontaktierung am Klemmbrett, wie beispielsweise die
als Stehbolzen ausgeführten
Pole (oder auch Einlegemuttern) können wahlweise direkt beim
Spritzvorgang mit eingespritzt oder aber nachträglich montiert werden.
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Der
erfindungsgemäße Elektromotor
weist einen Stator und einen Rotor auf, wobei der Stator eine ein-
oder mehrphasige, insbesondere eine dreiphasige, Wicklung aufweist,
wobei die Leitungen der Wicklung an einem oder mehreren der erfindungsgemäßen Motorklemmbretter
elektrisch und mechanisch angeschlossen sind. Der Elektromotor ist
beispielsweise als rotatorisch arbeitender Drehstrom-Asynchronmotor
ausgebildet, wobei das Motorklemmbrett ebenso in allen weiteren
Ausführungen
von dynamoelektrischen Maschinen, wie beispielsweise Synchronmaschinen
oder Linearmotoren, einsetzbar ist.
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In
der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten
der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von
Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Dabei
sind in einzelnen Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle
Ausführungsbeispiele übertragbar.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Motorklemmbrett,
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2 zwei
erfindungsgemäße Motorklemmbretter,
und
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3 zwei
zusammengefügte
erfindungsgemäße Motorklemmbretter.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Motorklemmbrett 1,
welches eine minimal erforderliche Anzahl von drei Polen 2 aufweist.
Das Motorklemmbrett 1 ist als sogenanntes ,Basisklemmbrett' ausgeführt, mit
welchem zusammengesetzte Motorklemmbretter 1 mit verschiedenen
Anzahlen von Polen 2 herstellbar sind.
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Die
einzelnen Leitungsstränge
bzw. Leitungen der dreiphasigen Wicklung (nicht gezeigt) sind jeweils
mit einem Kabelschuh versehen an dem Motorklemmbrett 1 elektrisch
und mechanisch angeschlossen, wobei eine Leitung oder auch mehrere Leitungen
an einem Pol 2 des Klemmbretts 1 anschließbar sind.
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Das
Motorklemmbrett 1 weist mehrere Federelemente 3 und
Rastvorrichtungen 4 auf, welche mit entsprechenden Gegenstücken, welche
an einem weiteren Motorklemmbrett 1 angeordnet sind, verbindbar
sind. Ein Federelement 3 greift dabei in eine Rastvorrichtung 4.
Federelement 3 und Rastvorrichtung 4, welche vorzugsweise
als Schwalbenschwanzführung
ausgebildet ist, bilden eine Schnappverbindung aus.
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Die
Federelemente 3 und/oder die Rastelemente 4 sind
an ersten und zweiten seitlichen Außenflächen 5, 6 des
Motorklemmbretts 1 angeordnet, so dass an ein Motorklemmbrett 1 wahlweise
seitlich ein oder zwei weitere Klemmbretter 1 anordenbar
sind, an die wiederum ebenso ein weiteres Klemmbrett 1 anordenbar
ist.
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Weiterhin
weist das Motorklemmbrett 1 zumindest ein Anschlusselement 7 zur
mechanischen Befestigung an einem Gehäuse oder in einem Klemmkasten
des Elektromotors bzw. der elektrischen Maschine (nicht gezeigt)
auf.
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2 zeigt
zwei Motorklemmbretter 1 beim Vorgang des Zusammenfügens. Dabei
greifen die Federelemente 3 eines Klemmbretts 1 in
die Rastvorrichtungen 4 des anderen Klemmbretts 1,
so dass die Klemmbretter 1 mittels Schnappverbindungen
verbunden sind.
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Wie
in 2 erkennbar, befinden sich zwei ringförmige Anschlusselemente 7 zwischen
den zusammengefügten
Klemmbrettern 1, so dass beide Einzelklemmbretter 1 sicher
mechanisch fixiert werden können.
Durch das ringförmige
Anschlusselement 7 wird beispielsweise ein Bolzen oder
ein Schraube geführt
(nicht gezeigt).
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3 zeigt
zwei zusammengefügte
erfindungsgemäße Motorklemmbretter 1.
Das Motorklemmbrett 1 bietet den Vorteil, dass es als dreipoliges
Basisklemmbrett in großen
Stückzahlen
sehr wirtschaftlich hergestellt und eingesetzt werden kann. Eine
Klemmbrettvarianz für
mehrpolige Ausführungen
entfällt,
da die mehrpoligen, z. B. sechs- oder neunpoligen, Klemmbrettausführungen
erst in der Endmontage entsprechend zusammengefügt werden und somit keine eigene
Bauteilvariante bilden.
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Die
Motorklemmbretter 1 sind als Kunststoff-Spritzgussteile
ausgeführt.
Bei Klemmbrettern, die in einem Pressverfahren hergestellt werden,
sind keine Schnappverbindungen möglich.
Durch Umstellung auf Spritzgussteile können am Klemmbrett 1 Schnappverbindungen
angebracht werden, die ein direktes Verbinden mehrerer Klemmbretter
ermöglichen.