DE102008025694A1 - Stator for use in electrical machine i.e. asynchronous motor, has electrical conductor elements producing magnetic field acting in rotor, where parts of elements are provided as foil conductors attached to surface pointing towards recess - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine und insbesondere die Ausgestaltung des hierbei verwendeten Stators und des hierbei verwendeten Rotors.The The invention relates to an electric machine and in particular to the Embodiment of the stator used here and the case used here Rotor.
Der übliche
Aufbau einer elektrischen Maschine (vorliegend einer Asynchronmaschine)
ist im Querschnitt in
In
Wie
anhand von
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie eine elektrische Maschine gebaut werden kann, die bei gleicher Drehzahl mit höheren Leistungen betrieben werden kann.It Object of the invention to show a way, such as an electric Machine can be built at the same speed with higher Services can be operated.
Die Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, einen Rotor mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 4 und eine elektrische Maschine mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 gelöst.The Task is achieved by a stator with the features according to claim 1, a rotor having the features according to claim 4 and an electrical machine with the features according to claim 7 solved.
Erfindungsgemäß ist bei dem Stator zumindest ein Teil der elektrischen Leiterelemente, die zum Erzeugen eines auf einen Rotor in der Aussparung einwirkenden Magnetfelds dienen (wenn sie mit Strom beaufschlagt werden) als Folienleiter bereitgestellt. Der oder die Folienleiter sind auf der zu der Aussparung weisenden Oberfläche des Grundkörpers angebracht.According to the invention at least a part of the electrical conductor elements in the stator, that for generating a force acting on a rotor in the recess Magnetic fields serve (when they are energized) as Foil conductor provided. The one or more film conductors are on the pointing to the recess surface of the body appropriate.
Dadurch, dass der Leiter in Form einer Folie bereitgestellt ist, lässt sich die Innenoberfläche des Grundkörpers besonders effektiv nutzen, denn es muss nicht mehr zwischen dem Bereich der Nuten und den dazwischen befindlichen Zähnen unterschieden werden. Der Folienleiter ist daher flacher ausbildbar als die Nuten tief sind. Dadurch ist bei gleichen Außenkonturen des Stators der Bau eines größeren Rotors möglich, und somit kann eine höhere Leistung bei gleicher Drehzahl erzielt werden.Thereby, that the conductor is provided in the form of a foil leaves The inner surface of the body especially effectively use, because it no longer has to be between the field of Distinguished grooves and the teeth between them become. The foil conductor is therefore flatter ausbildbar than the grooves are deep. This is the same outer contours of the stator the construction of a larger rotor possible, and thus can a higher power at the same speed be achieved.
Bevorzugt sind sämtliche elektrischen Leiterelemente des Stators Folienleiter, und die Innenoberfläche wird besonders effektiv genutzt, wenn die Folienleiter über 90%, bevorzugt über 95%, der zu der Aussparung weisenden Innenoberfläche des Grundkörpers bedecken.Prefers are all electrical conductor elements of the stator Foil conductor, and the inner surface becomes particularly effective used when the foil conductor over 90%, preferably over 95%, the inner surface facing the recess Cover body.
Bereits
ein Folienleiter mit der Leitfähigkeit von Kupfer genügt.
Es stehen jedoch auch andere, noch bessere Materialien zur Verfügung:
Der Folienleiter kann insbesondere ein Kompositmaterial aus Kupfer
und Kohlenstoffnanoröhren umfassen. Kohlenstoffnanoröhren
sind gemäß
Die
Durch Kompositmaterial aus Kupfer und Kohlenstoffnanoröhren wird ein elektrischer Leiter bereitgestellt, der in einer schlechten Ausführungsform zumindest so leitfähig ist wie Kupfer, bei optimaler Gestaltung jedoch zumindest die doppelte, wenn nicht sogar die dreifache Leitfähigkeit wie Kupfer aufweist. Dadurch wird eine besonders dünne Folie verwendbar.Composite material of copper and carbon nanotubes provides an electrical conductor which, in a bad embodiment, is at least as conductive as copper, but at least twice as well when optimally designed not even triple conductivity like copper. As a result, a particularly thin film can be used.
Der erfindungsgemäße Rotor weist einen Grundkörper mit ring- oder kreisförmigem Querschnitt auf und elektrische Leiterelemente. Diese sind erfindungsgemäß zumindest teilweise als Folienleiter bereitgestellt, die auf der Außenoberfläche des Grundkörpers angebracht sind, und zwar auf der bei Einbau des Rotors in eine elektrische Maschine zum Stator weisenden Außenoberfläche. Diese ist üblicherweise eine zylindrische Außenoberfläche. Bevorzugt wird die Außenoberfläche optimal dadurch genutzt, dass sämtliche elektrischen Leiterelemente Folienleiter sind, und dass diese über 90% und bevorzugt über 95% der zylindrischen Außenoberfläche des Grundkörpers bedecken. Auch hier können die Folienleiter als Kompositmaterial aus Kupfer und Kohlenstoffnanoröhren hergestellt sein.Of the Rotor according to the invention has a main body with annular or circular cross-section on and electrical Conductor elements. These are at least according to the invention partially provided as a foil conductor, which on the outer surface of the Base body are mounted, and that on installation of the rotor in an electrical machine facing the stator outer surface. This is usually a cylindrical outer surface. Prefers the outer surface is optimally used by that all electrical conductor elements foil conductor are, and that these over 90% and preferably over 95% of the cylindrical outer surface of the body cover. Again, the foil conductor as a composite material be made of copper and carbon nanotubes.
Zur Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine, die einen erfindungsgemäßen Stator umfasst oder alternativ bzw. und zusätzlich einen erfindungsgemäßen Rotor umfasst.to Invention also includes an electric machine, the one Stator according to the invention comprises or alternatively or and additionally an inventive Rotor includes.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobeifollowing is a preferred embodiment of the invention below With reference to the drawing, wherein
Bei
einer elektrischen Maschine gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie sie im Querschnitt in
Es
hat sich als machbar erwiesen, wenn lediglich 2,0 mm leitfähiges
Material bereitgestellt werden. Bevorzugt ist also die in
Durch
die Verwendung der Folienleiter
Die Erfindung kann sowohl wie hier am Ausführungsbeispiel gezeigt bei einer Asynchronmaschine verwirklicht werden, als auch darüber hinaus bei einer Synchron- oder Gleichstrommaschine.The Invention can be shown both here and in the embodiment be realized in an asynchronous machine, as well as above addition to a synchronous or DC machine.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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