DE102009020481A1 - reluctance motor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Reluktanzmotor (1) mit einem Rotor (3) und einem Stator (5), wobei an dem Stator (5) einzelne, frei stehende Statorpole (6) ausgebildet sind, die von Wicklungen (7) umgeben sind, wobei weiter zwischen dem Stator (5) und den Wicklungen (7) Wicklungskörper (9) angeordnet sind und/oder der Stator (5) in einem außen umgreifenden Statorgehäuse (10) aufgenommen ist. Um einen Reluktanzmotor der in Rede stehenden Art hinsichtlich der Resonanzeffekte im Drehzahlbereich des Reluktanzmotors weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Wicklungskörper (9) und/oder das Statorgehäuse (10) abschnittweise mit Abstand zu dem Stator (5) verläuft.The invention relates to a reluctance motor (1) having a rotor (3) and a stator (5), wherein on the stator (5) individual, free-standing stator poles (6) are formed, which are surrounded by windings (7), wherein further winding body (9) are arranged between the stator (5) and the windings (7) and / or the stator (5) is accommodated in a stator housing (10) encompassing the outside. In order to further improve a reluctance motor of the type in question with regard to the resonance effects in the speed range of the reluctance motor, it is proposed that the winding body (9) and / or the stator housing (10) extend in sections at a distance from the stator (5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Reluktanzmotor mit einem Rotor und einem Stator, wobei an dem Stator einzelne, freistehende Statorpole ausgebildet sind, die von Wicklungen umgeben sind, wobei weiter zwischen dem Stator und den Wicklungen Wicklungskörper angeordnet sind und/oder der Stator in einem außen umgreifenden Statorgehäuse aufgenommen ist.The The invention relates to a reluctance motor with a rotor and a Stator, wherein on the stator individual, free-standing stator poles are formed, which are surrounded by windings, being further between the stator and the windings winding body are arranged and / or the stator in a stator housing surrounding outside is included.
Reluktanzmotoren
der in Rede stehenden Art sind bekannt. So wird beispielsweise auf
die
Bedingt durch hohe elektromagnetische Kräfte werden Schwingungen im Stator angeregt. In dem Stator sowie in der Wicklung ergeben sich durch die Bestromung des Motors Microbewegungen, zum Beispiel Elektrostriktion im Eisen, Kräfte zwischen den Kupferdrähten der Wicklung und elektromagnetische Wechselwirkungen zwischen Rotor und Stator. Diese Kraftwirkungen sind in der Frequenz abhängig von der Drehzahl des Motors. Je nach Frequenz können Resonanzen im System angeregt werden. So können entsprechend bei hochdrehenden Motoren Resonanzeffekte auftreten.conditioned high electromagnetic forces cause vibrations stimulated in the stator. In the stator and in the winding arise by the energization of the motor micro-movements, for example Electrostriction in the iron, forces between the copper wires the winding and electromagnetic interactions between rotor and stator. These force effects are dependent on the frequency the speed of the motor. Depending on the frequency resonances can be stimulated in the system. So can be correspondingly at high revving Motors resonance effects occur.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Reluktanzmotor der in Rede stehenden Art hinsichtlich der vorbeschriebenen Resonanzeffekte im Drehzahlbereich des Reluktanzmotors weiter zu verbessern.in the With regard to the prior art described above, a technical problem of the invention seen in a reluctance of the in question type with respect to the above-described resonance effects in the speed range of the reluctance motor to further improve.
Diese Problematik ist zunächst und im wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass der Wicklungskörper und/oder das Statorgehäuse abschnittweise mit Abstand zu dem Stator verläuft. Zufolge dieser Ausgestaltung werden Bewegungen infolge von Resonanzschwingungen eines Teiles, wie dem Wicklungskörper und/oder dem Statorgehäuse, welche Bewegungen zur Kollision mit dem Stator führen würden, unterbunden und die damit sonst einhergehenden unangenehmen Geräusche eliminiert. Durch die abschnittweise Beabstandung des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses zum Stator ist eine Resonanz außerhalb des Drehzahlbereiches erreicht. Eine vollflächige Berührung des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses an dem Stator ist vermieden.These The problem is first and foremost through the The subject matter of claim 1 is solved, with a focus on it is that the winding body and / or the stator housing sections running with distance to the stator. Follow this Design will be movements due to resonant vibrations a part, such as the winding body and / or the stator housing, which movements would lead to a collision with the stator, prevented and the otherwise associated unpleasant sounds eliminated. By the sectionwise spacing of the winding body and / or the stator housing to the stator is a resonance reached outside the speed range. A full-surface Touching the winding body and / or the stator housing on the stator is avoided.
Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.Further Features of the invention are below, also in the figure description, often in their preferred assignment to the subject of the claim 1 or explained features of further claims. But they can also be in an assignment to only individual Features of claim 1 or the respective further claim or each independently.
So ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass der Wicklungskörper und/oder das Statorgehäuse zugeordnet dem Stator zur abschnittweisen Beabstandung Vorsprünge aufweist. In alternativer oder auch kombinativer Ausgestaltung weist der Stator zugeordnet dem Wicklungskörper und/oder dem Statorgehäuse an dem Stator ausgeformte Vorsprünge auf. Die mit Bezug auf die den Stator durchsetzenden Rotorachse nach außen bzw. nach innen weisenden Vorsprünge formen zueinander beabstandete Abstützungsbereiche aus. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt, dass keine flächige Anlage vorgesehen ist, sondern vielmehr bevorzugt eine Punkt- oder linienförmige Anlage des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses an dem Stator.So is provided in a further preferred embodiment that the Winding body and / or associated with the stator housing the stator for sectional spacing projections having. In alternative or combinative embodiment has the stator associated with the winding body and / or the Stator housing formed on the stator protrusions on. The with respect to the stator passing through the rotor axis outwardly or inwardly facing projections form mutually spaced support areas. In this context it is preferred that no areal Appendix is provided, but rather preferably a point or linear arrangement of the winding body and / or of the stator housing on the stator.
Die Vorsprünge verlaufen in weiter bevorzugter Ausgestaltung in Achsrichtung des Rotors, das heißt raumparallel zur Rotorachse oder zumindest an einer solchen Raumparallelen orientiert, das heißt einen spitzen Winkel von 0,5° bis 30° gegebenenfalls einnehmend. So ist in diesem Zusammenhang weiter vorgesehen, dass die Vorsprünge als Rippen ausgebildet sind, so dass entsprechend eine insbesondere linienförmige Anlage erreicht ist. Die Rippen verlaufen in Form stegartiger Erhöhungen gegenüber dem benachbarten Wandungsbereich des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses bzw. des Stators bei Anordnung der Vorsprünge an dem Stator.The Projections extend in a further preferred embodiment in the axial direction of the rotor, that is, parallel to the space Rotor axis or at least oriented on such a space parallel, that is an acute angle of 0.5 ° to 30 ° if necessary engaging. So it is further provided in this context that the projections are formed as ribs, so that accordingly a particular line-shaped system is reached. Ribs run in the form of ridge-like elevations the adjacent wall region of the winding body and / or the stator housing or the stator in the arrangement of the projections on the stator.
Eine Vermindung von Resonanzeffekten im Drehzahlbereich des Reluktanzmotors ist weiter erreicht durch eine Weiterbildung, bei welcher der beabstandete Bereich, der sich in unmittelbarer Gegenüberlage zum Stator befindet, zusammengefasst im Querschnitt bezogen auf eine Umfangslinie 20% bis 98% beträgt. Entsprechend erfolgt eine Abstützung an den sich gegenüberliegenden Bereich, entsprechend eine Abstützung des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses am Stator im Querschnitt bezogen auf eine Umfangslinie im Abstützungsbereich etwa 2% bis 80%, bevorzugt 2% bis 10%, was bei einem beispielhaften Umfang des den Stator umgreifenden Abschnitts des Statorgehäuses von 250 mm einen zusammengefassten Anlagebereich von etwa 10 mm bis 15 mm ergibt, welcher Anlagebereich weiter durch die bevorzugt vorgesehenen rippenartigen Vorsprünge gleichmäßig oder alternativ auch unregelmäßig über den Umfang verteilt ist. Hierbei ist die jeweilige Abstützfläche in Umfangsrichtung betrachtet klein gewählt derart, dass eine Punkt- bzw. linienartige Anlage erreicht ist. So sind an dem Wicklungskörper und/oder Statorgehäuse Vorsprünge ausgebildet, deren jeweilige Umfangserstreckung gleich oder kleiner ist als die Wandstärke des Wicklungskörpers und/oder des Statorge häuses, dies bei einer bevorzugten Wandstärke des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses von 1 mm bis 5 mm, woraus eine Umfangserstreckung eines jeden Vorsprunges von 5 mm oder weniger resultiert. So ist in diesem Zusammenhang weiter vorgesehen, dass die Umfangserstreckung der Vorsprünge einem Zehntel bis einem Halben der Wandstärke des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses entspricht, so dass weiter bei einer bevorzugten Wandstärke von 1 mm bis 5 mm sich eine Umfangserstreckung eines Vorsprunges von 0,1 mm bis 2,5 mm ergibt, dies weiter insbesondere im Zusammenhang mit einer Ausbildung von Vorsprüngen am Wicklungskörper und in Bezug auf eine Wicklungskörper-Wandstärke.A combination of resonance effects in the speed range of the reluctance motor is further achieved by a development in which the spaced area, which is in direct opposition to the stator, summarized in cross section with respect to a circumferential line 20% to 98%. Accordingly, a support to the opposite region, corresponding to a support of the winding body and / or the stator housing on the stator in cross-section relative to a circumferential line in the support region about 2% to 80%, preferably 2% to 10%, which in an exemplary extent of The stator surrounding section of the stator housing of 250 mm a summarized Anlagebe ranges from about 10 mm to 15 mm, which investment area is further distributed by the preferred provided rib-like projections evenly or alternatively also irregularly over the circumference. Here, the respective support surface is considered to be small in the circumferential direction such that a point or line-like system is reached. Thus, projections are formed on the winding body and / or stator housing whose respective circumferential extent is equal to or smaller than the wall thickness of the winding body and / or the Statorge housing, this with a preferred wall thickness of the winding body and / or the stator housing from 1 mm to 5 mm, resulting in a circumferential extension of each projection of 5 mm or less. Thus, it is further provided in this connection that the circumferential extent of the projections corresponds to one tenth to one half of the wall thickness of the winding body and / or the stator housing, so that further at a preferred wall thickness of 1 mm to 5 mm, a circumferential extension of a projection of 0, 1 mm to 2.5 mm, this further in particular in connection with a formation of projections on the winding body and with respect to a winding body wall thickness.
In alternativer oder auch kombinativer Ausgestaltung sind an dem Wicklungskörper und/oder Statorgehäuse Vorsprünge ausgebildet, deren Umfangserstreckung gleich oder größer als die Wandstärke des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses ist, so dass entsprechend mit Bezug auf die vorerwähnte bevorzugte Wandstärke sich eine Umfangserstreckung eines jeden Vorsprunges von 5 mm oder mehr ergibt. Bevorzugt ist diesbezüglich weiter, dass die Umfangserstreckung der Vorsprünge dem 1,5- bis 10-Fachen der Wandstärke des Wicklungskörpers und/oder des Statorgehäuses entspricht. Hieraus resultiert eine bevorzugte Umfangserstreckung eines jeden Vorsprunges von 1,5 mm bis 50 mm bei einer wie vorerwähnten bevorzugten Wandstärke. Derart ausgebildete Vorsprünge sind insbesondere dem Statorgehäuse zugeordnet, wobei deren Umfangserstreckung in Relation zur Gehäuse-Wandstärke steht.In alternative or combinative embodiment are on the winding body and / or stator housing projections formed, whose circumferential extent is equal to or greater than the wall thickness of the winding body and / or the Stator housing is, so with respect to the aforementioned preferred wall thickness is a Circumferential extension of each projection of 5 mm or more results. It is preferred in this regard further that the circumferential extent the protrusions 1.5 to 10 times the wall thickness of the winding body and / or the stator housing equivalent. This results in a preferred circumferential extent of each projection of 1.5 mm to 50 mm in one as mentioned above preferred wall thickness. Such trained projections are particularly associated with the stator housing, wherein the Peripheral extension in relation to the housing wall thickness stands.
Das Statorgehäuse ist in günstiger Ausgestaltung als Blechteil ausgebildet, weiter als Blechbiege- oder Blechstanzteil, wobei weiter das Statorgehäuse zweigeteilt ist und wobei die Beabstandung jedenfalls an dem mit einer oberen Brücke versehenen Gehäuseteil ausgebildet ist. In weiter bevorzugter Ausgestaltung ist die Beabstandung auch an dem mit einer unteren Brücke versehenen Gehäuseteil vorgesehen, welche Brücken zur Festlegung des Statorgehäuses an dem Sta tor beispielsweise klemmgehaltert sind. Entsprechend ist diese Klemmfestlegung der Statorgehäuse-Brücke an dem Stator hinsichtlich der vorerwähnten Resonanzeffekte günstig ausgestaltet durch abschnittweise Beabstandung des den Stator umfassenden Gehäuseabschnittes, wobei weiter bevorzugt die hierzu vorgesehenen Vorsprünge zur Beabstandung an dem Stator selbst ausgeformt sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Stators als Statorpaket, bestehend aus konturgleichen, übereinander angeordneten Statorblechen, sind diese, das Statorgehäuse beabstandeten Vorsprünge im Zuge der Herstellung der Statorbleche durch Stanzen entlang der Außenkontur ausgeformt.The Stator housing is in a favorable embodiment as Sheet metal part formed, as sheet metal stamping or sheet metal stamping, further wherein the stator housing is divided into two and wherein the spacing in any case at the one with an upper bridge provided housing part is formed. In more preferred Design is the spacing also at the one with a lower Provided bridge provided housing part, which Bridges for fixing the stator housing to the Sta tor, for example, are clamped. Accordingly, this is Clamp fixing the stator housing bridge to the Stator favorable in terms of the aforementioned resonance effects configured by sectionwise spacing of the stator comprising Housing section, more preferably provided for this purpose Projections for spacing on the stator itself formed are. In a preferred embodiment of the stator as a stator, consisting of contoured, stacked Statorblechen, these are the stator housing spaced Projections in the course of the production of the stator by Punching formed along the outer contour.
Der Wicklungskörper ist in bevorzugter Ausgestaltung als elektrisch isolierendes Kunststoffspritzteil ausgebildet. Dieser trägt die Statorwicklungen und wirkt als elektrischer Isolator zum Stator.Of the Winding body is in a preferred embodiment as electrical insulating plastic injection molded part formed. This one is wearing the stator windings and acts as an electrical insulator to the stator.
Die Abstände der sich nicht berührenden in unmittelbarer Gegenüberlage liegenden Flächen ist weiter so groß gewählt, dass es auch unter extremen Bedingungen keine Berührung dieser Flächen geben kann, also auch in Situationen, in welchen sich die zwischen den Vorsprüngen frei gespannten Flächen durch Schwingungen verbiegen, weiter mit Bezug zur Rotordrehachse in annähernd radialer Richtung verbiegen. Weiter entspricht in diesem Zusammenhang die Umfangslänge zwischen zwei Anlagebereichen dem Ein- bis Fünfzig-Fachen der Umfangserstreckung eines Vorsprunges, so dass weiter bei einer bevorzugten Umfangserstreckung eines Vorsprunges von etwa 1 mm bis 5 mm sich eine abstützungsfreie Umfangslänge zwischen zwei Anlagebereichen von beispielsweise 1 mm bis 50 mm ergibt.The Distances of the non-touching in immediate Opposing areas continue to be so Great that it is also in extreme conditions can not give any touch to these surfaces, so even in situations in which the between the projections bending freely strained surfaces due to vibrations, continue with respect to the rotor axis of rotation in approximately radial direction bend. Next corresponds in this context, the circumferential length between two investment areas one to fifty times the circumferential extent of a projection, so that further in a preferred Peripheral extension of a projection of about 1 mm to 5 mm itself a support-free circumferential length between two Investment ranges, for example, 1 mm to 50 mm results.
Die jeweils angegebenen zahlenmäßigen Bandbreiten schließen – soweit solche nicht ohnehin exemplarisch angegeben sind – sämtliche Zwischenwerte ein und zwar insbesondere in ein Zehntel-Schritten von der unteren und/oder oberen Grenze auf die jeweils andere Grenze hin eingeschränkt. ”Und” steht hierbei dafür, dass beide Grenzen um jeweils ein oder mehrere Zehntel auf die Grenze hin verschoben, das heißt eingegrenzt werden.The respectively given numerical bandwidths close - if not already exemplary are specified - all intermediate values on and although in particular in tenth steps from the lower and / or upper limit limited to the other border. "And" stands in this case, that both borders by one or more Tenth moved to the border, that is limited become.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:below the invention with reference to the accompanying drawings, which only one embodiment represents, closer explained. It shows:
Dargestellt
und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu
Der
den Rotor
Zur
elektrischen Isolierung der Wicklungen
Der
Stator
Die
Brücke
Die
Brücke
Der
Stator
Wie
insbesondere aus der vergrößerten Darstellung
in
Je
Statoraußenfläche
Die
Umfangserstreckung eines jeden Vorsprunges
Zufolge
der vorbeschriebenen Ausbildung der Vorsprünge
Zufolge
der vorbeschriebenen Ausgestaltung ist lediglich eine linienförmige
Berührung von Statorgehäuse
Auch
der Wicklungskörper
Wie
aus der vergrößerten Darstellung in
Die
Vorsprünge
Wie
weiter aus den Darstellungen zu erkennen, stützt sich der
Wicklungskörper
Hierdurch
ist auch hinsichtlich des Wicklungskörpers
Der
vorbeschriebene Reluktanzmotor
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (in itself). In the disclosure of the application is hereby also the disclosure content the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.
- 11
- Reluktanzmotorreluctance motor
- 22
- Rotorwellerotor shaft
- 33
- Rotorrotor
- 44
- Rotorpolerotor poles
- 55
- Statorstator
- 66
- Statorpolestator
- 77
- Wicklungenwindings
- 88th
- Statorwandungstator wall
- 99
- Wicklungskörperwinding body
- 1010
- Statorgehäusestator
- 1111
- Brückebridge
- 1212
- Aufnahmeöffnungreceiving opening
- 1313
- Kragencollar
- 1414
- Statorblechestator laminations
- 1515
- StatoraußenflächenStatoraußenflächen
- 1616
- Vorsprunghead Start
- 1717
- Vorsprunghead Start
- 1818
- Wicklungskörper-WandungWinding body wall
- aa
- Höheheight
- bb
- Breitewidth
- cc
- Breitewidth
- dd
- Höheheight
- xx
- Rotorachserotor axis
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