DE102008032214B4 - Reluctance motor - Google Patents
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- H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
- H02K1/246—Variable reluctance rotors
Abstract
Reluktanzmotor,dadurch gekennzeichnet, dassder Rotor in Umfangsrichtung regelmäßig angeordnete Aussparbereiche umfasst, insbesondere wobei in Umfangsrichtung zwischen den Aussparbereichen Polbereiche angeordnet sind,und dass die Statorwicklung in Einzelzahnbewicklung ausgeführt ist,wobei die Aussparbereiche jeweils aus einer Gruppe von einzelnen Aussparungen gebildet sind,wobei der Rotor als Blechpaket ausgeführt ist, wobei aus den Blechteilen die Aussparungen ausgestanzt sind, insbesondere wobei die Blechteile axial hintereinander gestapelt vorgesehen sind,wobei alle Aussparungen unterbrochen ausgeführt sind, insbesondere im Bereich der Symmetrieebene der Aussparung oder der zugehörigen Gruppe.Reluctance motor, characterized in that the rotor comprises cut-out areas regularly arranged in the circumferential direction, in particular with pole areas being arranged in the circumferential direction between the cut-out areas, and that the stator winding is designed with individual tooth winding, the cut-out areas each being formed from a group of individual cut-outs, the rotor is designed as a laminated core, the recesses being punched out of the sheet metal parts, in particular the sheet metal parts being provided stacked axially one behind the other, with all recesses being interrupted, in particular in the area of the plane of symmetry of the recess or the associated group.
Description
Die Erfindung betrifft einen Reluktanzmotor.The invention relates to a reluctance motor.
Reluktanzmotoren weisen meist einen Rotor auf, der radial hervorstehende Polbereiche umfasst.Reluctance motors usually have a rotor which comprises radially protruding pole areas.
Aus der
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reluktanzmotor derart weiterzubilden, dass die Fertigung einfach und kostengünstig wird.The invention is based on the object of developing a reluctance motor in such a way that production becomes simple and inexpensive.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, the object is achieved with the features specified in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Reluktanzmotor sind, dass der Rotor in Umfangsrichtung regelmäßig angeordnete Aussparbereiche umfasst, insbesondere wobei in Umfangsrichtung zwischen den Aussparbereichen Polbereiche angeordnet sind,
und dass die Statorwicklung in Einzelzahnbewicklung ausgeführt ist.Important features of the invention in the reluctance motor are that the rotor comprises cutout areas regularly arranged in the circumferential direction, in particular with pole areas being arranged in the circumferential direction between the cutout areas,
and that the stator winding has a single tooth winding.
Von Vorteil ist dabei, dass der Motor einfach zu fertigen ist. Insbesondere die Einzelzahnbewicklung ist einfach auszuführen. Aber auch die Aussparbereiche sind beispielsweise durch Ausstanzen herstellbar. Auch die Regelmäßigkeit trägt zur einfachen Fertigung bei.The advantage here is that the motor is easy to manufacture. In particular, the individual tooth winding is easy to implement. But the recess areas can also be produced, for example, by punching out. The regularity also contributes to the simple production.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mittels der Aussparbereiche eine magnetische Querrichtung ausgeprägt, insbesondere bei symmetrischer Ausführung der Aussparbereiche durch deren jeweilige Symmetrieebene. Von Vorteil ist dabei, dass die Längsrichtung zwischen den Aussparberiechen liegt und die Querrichtung nicht 90° aufweist sondern in der Richtung liegt, in welcher im Wesentlichen die meiste ausgesparte Materialmenge vorgesehen ist, insbesondere in der Symmetrieebene.In an advantageous embodiment, a magnetic transverse direction is defined by means of the cutout areas, in particular when the cutout areas are designed symmetrically by their respective plane of symmetry. The advantage here is that the longitudinal direction lies between the recess areas and the transverse direction does not have 90 ° but lies in the direction in which essentially the greatest amount of recessed material is provided, in particular in the plane of symmetry.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aussparbereiche jeweils aus einer Gruppe von einzelnen Aussparungen gebildet. Von Vorteil ist dabei, dass die Fertigung in einfacher Weise ausführbar ist. Außerdem ist die mechanische Stabilität des Rotors besser als bei Aussparung durchgehender zusammenhängender großer Bereiche.In an advantageous embodiment, the cutout areas are each formed from a group of individual cutouts. The advantage here is that production can be carried out in a simple manner. In addition, the mechanical stability of the rotor is better than when large continuous areas are cut out.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Stator ein Blechpaket, welches in Umfangsrichtung radial zum Rotor hin gerichtete Einzelzähne aufweist, auf die jeweils eine Wicklung aufgeschoben vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung der Wicklung besonders einfach und kostengünstig ausführbar ist.In an advantageous embodiment, the stator comprises a laminated core which has individual teeth which are directed radially towards the rotor in the circumferential direction and onto which a winding is provided in each case. The advantage here is that the winding can be produced in a particularly simple and inexpensive manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Rotor als Blechpaket ausgeführt, wobei aus den Blechteilen die Aussparungen ausgestanzt sind, insbesondere wobei die Blechteile axial hintereinander gestapelt vorgesehen sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung einfach ist und außerdem Wirbelströme reduziert sind.In an advantageous embodiment, the rotor is designed as a laminated core, the cutouts being punched out of the sheet metal parts, in particular the sheet metal parts being provided axially one behind the other. The advantage here is that production is simple and eddy currents are also reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Anzahl der Wicklungen des Stators der Anzahl der Polbereiche am Rotor. Von Vorteil ist dabei, dass die Arbeitswelle des Statorfeldes zur Krafterzeugung gut nutzbar ist.In an advantageous embodiment, the number of windings on the stator corresponds to the number of pole areas on the rotor. The advantage here is that the working shaft of the stator field can be used well for generating force.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Aussparungen einen Halbkreis-, C- oder U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Öffnung des Halbkreises, C oder U in radialer Richtung nach außen vorgesehen ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine magnetische Querrichtung bildbar ist, die einen kleinen geometrischen Winkel zur magnetischen Längsrichtung aufweist, insbesondere 360° dividiert durch die vierfache Polpaarzahl.In an advantageous embodiment, the recesses have a semicircle, C or U-shaped cross section, the opening of the semicircle, C or U being provided in the radial direction outward. The advantage here is that a magnetic transverse direction can be formed which has a small geometric angle to the magnetic longitudinal direction, in particular 360 ° divided by four times the number of pole pairs.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Gruppe aus mehreren einzelnen ineinander geschachtelt angeordneten Aussparungen gebildet. Von Vorteil ist dabei, dass in einfacher Weise und bei erhöhter mechanischer Stabilität und verringerter Schwingneigung magnetische Pole ausprägbar sind.In an advantageous embodiment, the group is formed from a plurality of individual recesses arranged nested in one another. The advantage here is that magnetic poles can be formed in a simple manner and with increased mechanical stability and reduced tendency to oscillate.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aussparungen unterbrochen ausgeführt, insbesondere im Bereich der Symmetrieebene der Aussparung oder der zugehörigen Gruppe. Von Vorteil ist dabei, dass die Unterbrechungen zu einer mechanisch höheren Stabilität führen. Insbesondere Unterbrechungen in der Symmetrieebene verbessern die Stabilität und vermindern die Neigung zu Resonanzschwingungen.In an advantageous embodiment, the recesses are designed to be interrupted, in particular in the area of the plane of symmetry of the recess or of the associated group. The advantage here is that the interruptions lead to a mechanically higher stability. In particular, interruptions in the plane of symmetry improve stability and reduce the tendency to resonance oscillations.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Gruppe jeweils fünf einzelne Aussparungen. Von Vorteil ist dabei, dass bei einem Motor mit der Polpaarzahl vier eine besonders mechanisch stabile und kostengünstige Ausführung erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the group comprises five individual recesses. The advantage here is that a particularly mechanically stable and inexpensive design can be achieved with a motor with four pole pairs.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aussparungen mit Luft, Kunststoff oder einem anderen dia- oder paramagnetischem Stoff befüllt, wobei der restliche Rotor aus einem ferromagnetischen Stoff gefertigt ist. Insbesondere sind die Aussparungen mit einem Mittel befüllt, der zum Zusammenhalten der aufeinander gestapelten Einzelbleche beiträgt oder den Zusammenhalt bewirkt. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Stabilität erreichbar ist. Allerdings ist bei einem Stoff mit geringer Dichte sogar zusätzlich ein geringeres Trägheitsmoment und somit bei Positionieranwendungen eine höhere Dynamik erzielbar. Bei Verwendung von Luft muss der Zusammenhalt in anderer Art, wie beispielsweise Stanzpaketierung erreicht werden. Diese Art ist auch als zusätzliches Halten bei Verwendung der Mittel zum Zusammenhalten verwendbar.In an advantageous embodiment, the recesses are filled with air, plastic or another dia- or paramagnetic substance, the rest of the rotor being made of a ferromagnetic substance. In particular, the recesses are filled with an agent which contributes to holding together the individual sheets stacked on top of one another or which brings about cohesion. The advantage here is that a high level of stability can be achieved. However, in the case of a material with a low density, a lower moment of inertia and thus a higher dynamic range can also be achieved in positioning applications. If air is used, the cohesion must be achieved in another way, such as punch packaging. This type can also be used as an additional holding when using the means for holding together.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aussparungsbereiche derart dimensioniert sind, dass die Differenz der Kehrwerte der Reaktanz in magnetischer Längsrichtung
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einzelzähne miteinander formschlüssig verbunden, insbesondere mittels eines Feder-Nut-Systems, wobei die Federn in Umfangsrichtung aus dem jeweiligen Einzelzahl herausragen und die Nut entsprechend als Vertiefung in Umfangsrichtung. Von Vorteil ist dabei, dass ein stabiler Zusammenhalt bewirkbar ist, insbesondere wird durch ein solches Feder-Nut-System die radiale Positionierung verbessert, wenn Federn und Nuten in axialer Richtung verlaufend vorgesehen werden.In an advantageous embodiment, the individual teeth are positively connected to one another, in particular by means of a tongue and groove system, the tongues protruding in the circumferential direction from the respective individual number and the groove correspondingly as a recess in the circumferential direction. The advantage here is that a stable cohesion can be achieved; in particular, such a tongue and groove system improves the radial positioning if tongues and grooves are provided to run in the axial direction.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Aussparungen mit Kunststoff ausgespritzt, insbesondere wobei die in axialer Richtung verlaufenden Aussparungen als Verbindungsstege für an den axialen Endbereichen vorgesehene Kunststoff-Endkappen vorgesehen sind, insbesondere wobei die Endkappen durch Spritzguss hergestellt sind. Vorteiligerweise ist somit mittels der Endkappen der Raumbereich für die Wicklung begrenzbar und der Zusammenhalt für die Einzelzähne verbessert. Diese Einzelzähne sind zusammenhaltbar mittels eines Halterings, der hierzu mit den Endkappen formschlüssig verbindbar ist. Die Verbindungsstege durchlaufen die Aussparungen in axialer Richtung und erhöhen somit die Verdrehsteifigkeit jedes Einzelzahns.In an advantageous embodiment, the recesses are injected with plastic, in particular the recesses running in the axial direction being provided as connecting webs for plastic end caps provided on the axial end regions, in particular the end caps being manufactured by injection molding. Advantageously, the space for the winding can thus be limited by means of the end caps and the cohesion for the individual teeth is improved. These individual teeth can be held together by means of a retaining ring, which for this purpose can be positively connected to the end caps. The connecting webs run through the cutouts in the axial direction and thus increase the torsional rigidity of each individual tooth.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages result from the subclaims. The invention is not restricted to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful possible combinations of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or the figures, in particular from the task and / or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
- In der
1 ist der Rotor eines erfindungsgemäßen Reluktanzmotors in Schnittansicht gezeigt, wobei in1a ein Ausschnitt vergrößert dargestellt ist.
- In the
1 the rotor of a reluctance motor according to the invention is shown in a sectional view, with FIG1a a section is shown enlarged.
Das Blechpaket
Die Arbeitswelle des Statorfeldes weist die gleiche Polzahl auf.The working shaft of the stator field has the same number of poles.
Das Blechpaket des Stators weist in Umfangsrichtung einzelne Zähne auf, auf die jeweils einzelnen Wicklungen aufgeschoben sind. Der Stator ist also in Einzelzahnbewicklung ausgeführt.The laminated core of the stator has individual teeth in the circumferential direction, onto each of which individual windings are pushed. The stator is designed with single tooth winding.
Die Aussparungen
Vorzugsweise wird der Motor mit einer Polzahl von 8 oder 10 ausgeführt.The motor is preferably designed with 8 or 10 poles.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BlechpaketLaminated core
- 22
- Gruppe von AussparungenGroup of cutouts
- 33
- AussparungRecess
- 44th
- Polbereich Pole area
- X_dX_d
- magnetische Längsrichtungmagnetic longitudinal direction
- X_qX_q
- magnetische Querrichtungmagnetic transverse direction
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (3)
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DE102008032214A1 DE102008032214A1 (en) | 2009-02-26 |
DE102008032214B4 true DE102008032214B4 (en) | 2020-10-29 |
Family
ID=40280352
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-
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- 2008-07-09 DE DE102008032214.8A patent/DE102008032214B4/en active Active
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Legal Events
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