DE102009045622A1

DE102009045622A1 - Electrical machine i.e. drive motor, for driving drum of e.g. washing machine, has rotor exhibiting deep rotor groove in longitudinal section and/or thick yoke in radial direction without attenuation of rotor shaft

Info

Publication number: DE102009045622A1
Application number: DE102009045622A
Authority: DE
Inventors: Jörg SKRIPPEK; Rainer Schach
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2010-06-02

Abstract

The machine (1) has stators (2, 3) and a rotor (4) arranged on a rotor shaft. The rotor extends over a longitudinal section of the rotor shaft. Another longitudinal section outside of the rotor is attached to the former longitudinal section. The former longitudinal section forms attenuation of the rotor shaft with smaller radius with respect to the latter longitudinal section. The rotor exhibits a deep rotor groove (8) in the former longitudinal section and/or a thick yoke (6) in a radial direction without the attenuation of the rotor shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem auf einer Rotorwelle angeordneten Rotor, wobei die Rotorwelle einen ersten Längenabschnitt, über den sich der Rotor erstreckt, und einen an den ersten Längenabschnitt anschließenden zweiten Längenabschnitt außerhalb des Rotors aufweist, wobei der erste Längenabschnitt eine Verdünnung der Rotorwelle mit einem gegenüber dem zweiten Längenabschnitt kleineren Radius bildet, sowie ein Haushaltsgerät mit einer elektrischen Maschine.The The invention relates to an electric machine with a stator and a rotor disposed on a rotor shaft, wherein the rotor shaft a first length section over which the Rotor extends, and one subsequent to the first length section second longitudinal section outside of the rotor, wherein the first length section is a dilution the rotor shaft with respect to the second longitudinal section smaller radius forms, as well as a household appliance with an electric Machine.

Eine derartige elektrische Maschine ist beispielsweise aus der EP 1 841 041 A1 oder aus der DE 103 42 694 A1 bekannt.Such an electric machine is for example from the EP 1 841 041 A1 or from the DE 103 42 694 A1 known.

Bei diesen bekannten elektrischen Maschinen kann nur ein bestimmtes Drehmoment erreicht werden und eine relativ hohe Erwärmung im Betrieb tritt auf. Darüber hinaus sind die Brummanteile im Betrieb relativ groß.at These known electrical machines can only a certain Torque can be achieved and a relatively high warming in operation occurs. In addition, the humming parts relatively large in operation.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Maschine sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Maschine zu schaffen, bei welcher bzw. bei welchem ein Betrieb mit reduziertem Brummanteil und höherem Drehmoment bei geringerer Erwärmung erzielt werden kann.It Object of the present invention, an electric machine and a household appliance with such a machine to create, in which or at which a company with reduced Brummanteil and higher torque with less heating can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und ein Haushaltsgerät, welches die Merkmale nach Anspruch 7 aufweist, gelöst.These Task is by an electric machine, which features according to claim 1, and a household appliance, which the features of claim 7, solved.

Unter einem Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube, ein Kältegerät, eine Kühlgefrierkombination oder ein Klimagerät. Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Kaffeevollautomat, eine Küchenmaschine oder ein Staubsauger.Under a household appliance is a device understood which is used for financial management. That can be Be a household large appliance, such as a Washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, a cooking appliance, an extractor hood, a refrigerator, a Kühlgefrierkombination or an air conditioner. But this can also be a small household appliance, such as a coffee machine, a food processor or a vacuum cleaner.

Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst einen Stator und einen auf einer Rotorwelle angeordneten Rotor. Die Rotorwelle weist über ihre Länge betrachtet einen variablen Radius auf. In einem ersten Längenabschnitt, über den sich der Rotor erstreckt, weist die Rotorwelle einen kleineren Radius auf, als in einem an den ersten Längenabschnitt anschließenden zweiten Längenbereich außerhalb des Rotors. Der erste Längenabschnitt entspricht somit einer Verdünnung der Rotorwelle gegenüber dem zweiten Längenabschnitt. Der Rotor weist im Vergleich zu einer Ausgestaltung einer elektrischen Maschine ohne die Verdünnung der Rotorwelle in dem ersten Längenabschnitt der Rotorerstreckung eine tiefere Rotornut und/oder ein in radialer Richtung dickeres Joch auf. Durch die dünnere Rotorwelle in dem ersten Längenabschnitt der Rotorerstreckung kann somit der Rotor selbst im Hinblick auf seine Rotornut und/oder im Hinblick auf sein Joch unterschiedlich ausgelegt und dimensioniert werden, und zwar in vorteilhafter Weise so, dass im Betrieb Brummanteile reduziert werden können, das Drehmoment gesteigert werden kann und eine Erwärmung reduziert werden kann.A Electric machine according to the invention comprises a stator and a rotor arranged on a rotor shaft. The rotor shaft is viewed over its length a variable radius. In a first length section, about the rotor extends, the rotor shaft has a smaller one Radius on, as in a subsequent to the first length section second length range outside the rotor. Of the first length section thus corresponds to a dilution the rotor shaft opposite the second length portion. The rotor has compared to an embodiment of an electric Machine without the dilution of the rotor shaft in the first Length of the rotor extension a deeper rotor groove and / or a yoke thicker in the radial direction. By the thinner one Rotor shaft in the first longitudinal section of the rotor extension can thus the rotor itself with regard to its rotor groove and / or in With regard to its yoke designed and dimensioned differently be, in an advantageous manner so that in operation hum components can be reduced, the torque can be increased can and heating can be reduced.

Damit können Sättigungserscheinungen verbessert werden.In order to Saturation phenomena can be improved.

Vorzugsweise ist der Durchmesser des Rotors in radialer Richtung gleich im Vergleich zu einer Ausgestaltung der elektrischen Maschine, bei der die Rotorwelle ohne eine derartige Verdünnung in dem ersten Längenabschnitt der Rotorerstreckung ausgebildet ist. Die gesamten Außenmaße der elektrischen Maschine sind somit unverändert.Preferably the diameter of the rotor in the radial direction is the same in comparison to an embodiment of the electric machine, wherein the rotor shaft without such dilution in the first length section the rotor extension is formed. The overall dimensions the electric machine are therefore unchanged.

Vorzugsweise weist der Übergang zwischen dem ersten Längenabschnitt der Rotorwelle mit dem kleineren Radius zu dem zweiten Längenabschnitt der Rotorwelle mit dem größeren Radius eine vertikale Flanke auf. Es ist somit ein sehr diskreter Übergang und somit ein scharf gestufter Übergang ausgebildet. Dadurch kann dieser Übergang auch zugleich als Anschlag für den Rotor dienen, so dass auch eine mechanische Halteposition exakt vorgegeben werden kann.Preferably indicates the transition between the first length section the rotor shaft with the smaller radius to the second length of the Rotor shaft with the larger radius a vertical one Flank up. It is thus a very discrete transition and thus formed a sharply stepped transition. Thereby This transition can also be used as a stop for Serve the rotor, so that a mechanical stop position exactly can be specified.

Vorzugsweise ist der Übergang zwischen dem ersten Längenabschnitt mit dem kleineren Radius zu dem zweiten Längenabschnitt mit dem größeren Radius der Rotorwelle an der Antriebsseite, d. h. der AS-Seite der Maschine ausgebildet.Preferably is the transition between the first length section with the smaller radius to the second length section with the larger radius of the rotor shaft at the Drive side, d. H. formed the AS side of the machine.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Rotor an der Fläche, insbesondere an der gesamten Fläche, des Übergangs zwischen dem ersten Längenabschnitt mit dem kleineren Radius zu dem zweiten Längenabschnitt mit dem größeren Radius anliegt.Especially is provided that the rotor on the surface, in particular on the entire surface, the transition between towards the first length section of smaller radius the second length section with the larger one Radius is applied.

Mit der elektrischen Maschine kann somit ermöglicht werden, dass eine Vergrößerung des Jochs durch diesen Absatz an der Welle und somit der Verdünnung erzielt werden kann. Dadurch ist es möglich, dass in radialer Richtung eine Läufernut vergrößert werden kann. Dies ermöglicht, dass eine größere bzw. höhere Füllung der Nut mit Wicklungen gewährleistet werden kann und damit geringere Erwärmungen im Betrieb der Maschine auftreten und höhere Einschaltdauern resultieren. Demgegenüber kann anstatt dazu oder zusätzlich auch vorgesehen sein, dass die Geometrie der Nut unverändert bleibt und sich quasi das Joch verdickt. Dies ist besonders vorteilhaft um eine Absenkung der Brummanteile zu gewährleisten.With the electric machine can thus be made possible that an enlargement of the yoke can be achieved by this paragraph on the shaft and thus the dilution. This makes it possible that in the radial direction a rotor groove can be increased. This allows a greater or higher filling of the groove can be ensured with windings and thus less heating during operation of the machine occur and higher duty cycles result. In contrast, instead of or in addition also be provided that the geometry of the groove remains unchanged and quasi thickened the yoke. This is particularly advantageous to ge a reduction in hum währleisten.

Vorzugsweise ist die elektrische Maschine als Antriebsmotor eines Haushaltsgerätes ausgebildet, insbesondere zum Antrieb einer Trommel eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken.Preferably is the electric machine as a drive motor of a household appliance designed, in particular for driving a drum of a household appliance for the care of laundry items.

Die Erfindung betrifft auch ein Haushaltsgerät mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon, insbesondere ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken. Vorteilhafte Ausgestaltungen der elektrischen Maschine sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des Haushaltsgeräts anzusehen.The The invention also relates to a household appliance with an inventive electric machine or an advantageous embodiment thereof, in particular a household appliance for the care of laundry items. Advantageous embodiments of the electrical machine are as To look at advantageous embodiments of the household appliance.

Vorzugsweise ist das Haushaltsgerät als Waschmaschine oder als Wäschetrockner oder als Waschtrockner ausgebildet.Preferably is the household appliance as a washing machine or as a tumble dryer or designed as a washer-dryer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention is described below schematic drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Längsschnittdarstellung durch eine elektrische Maschine in einer ersten Ebene; und 1 a longitudinal sectional view of an electric machine in a first plane; and

2 eine Längsschnittdarstellung in einer weiteren Ebene, welche senkrecht zur Ebene in 1 ist. 2 a longitudinal sectional view in another plane, which is perpendicular to the plane in 1 is.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same or functionally identical elements with the provided the same reference numerals.

In 1 ist eine elektrische Maschine 1 gezeigt, welche als Antriebsmotor für eine Trommel in einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet ist. Die elektrische Maschine 1 umfasst einen Stator 2 und einen Stator 3 sowie einen Rotor 4, welcher auch als Läufer bezeichnet wird. Der Rotor 4 ist drehfest mit einer Rotorwelle 5 (2) verbunden. Der Rotor 4 weist einen Gesamtdurchmesser d1 auf und umfasst ein Joch 6 sowie daran anschließend und in radialer Richtung orientierte Zähne 7, von denen nur einige näher mit Bezugszeichen versehen sind. Zwischen zwei Zähnen ist jeweils eine Nut 8 ausgebildet, welche in radialer Richtung eine Tiefe d2 aufweist. Das Joch 6 weist in radialer Richtung eine Dicke d3 auf.In 1 is an electrical machine 1 shown, which is designed as a drive motor for a drum in a household appliance for the care of laundry. The electric machine 1 includes a stator 2 and a stator 3 and a rotor 4 , which is also referred to as a runner. The rotor 4 is non-rotatable with a rotor shaft 5 ( 2 ) connected. The rotor 4 has an overall diameter d1 and includes a yoke 6 and subsequently and radially oriented teeth 7 of which only a few are provided with reference numerals. Between two teeth is a groove 8th formed, which has a depth d2 in the radial direction. The yoke 6 has a thickness d3 in the radial direction.

Wie aus der Darstellung in 2 zu erkennen ist, weist die Rotorwelle 5 über ihre Länge eine unterschiedliche Dicke auf bzw. variiert mit ihrem Radius bzw. mit ihrem Durchmesser. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Rotorwelle 5 im Bereich eines ersten Längenabschnitts l1, über den sich der Rotor 4 erstreckt einen kleineren Radius und somit auch einen kleineren Durchmesser d4 aufweist, als außerhalb dieses ersten Längenabschnitts l1. Insbesondere in einem direkt an den ersten Längenabschnitt l1 anschließenden zweiten Längenabschnitt l2 ist der Durchmesser der Rotorwelle 5 größer und weist den Wert d5 auf. Im Vergleich zu einer Ausgestaltung ohne eine derartige Verdünnung von dem Durchmesser d5 auf den Durchmesser d4 in dem ersten Längenabschnitt l1 kann das radiale Ausmaß des Rotors 4 zumindest um diese Differenz zwischen d5 und d4 vergrößert werden, so dass diesbezüglich bei gleichbleibendem Gesamtdurchmesser d1 des Rotors 4 dann mehr Platz dafür gewonnen werden kann, dass die Tiefe der Nuten 8 vergrößert wird und somit den Wert d2 annimmt und/oder die Dicke des Jochs 6 auf den Wert d3 vergrößert wird. Wobei die Vergrößerung des Jochs 6 auf den Wert d3 und/oder die größere Tiefe d2 der Nuten 8 im Vergleich zu Ausgestaltungen gesehen wird, bei der der Rotor 4 auf eine Welle aufgebracht wird, welche über eine gesamte Länge bzw. insbesondere in dem ersten Längenabschnitt l1 auch die Durchmesserdicke d5 aufweist und dennoch als gesamten Durchmesser d1 aufweist. Am Übergang 9 zwischen der Verdünnung der Rotorwelle 5 in dem ersten Längenabschnitt l1 zu dem zweiten Längenabschnitt l2 mit dem größeren Durchmesser d5 ist eine vertikale Flanke 10 ausgebildet, so dass der Übergang 9 als scharf gestufter Übergang ausgebildet ist und somit als Anschlag für den Rotor 4 dient.As from the illustration in 2 can be seen, the rotor shaft 5 over their length a different thickness or varies with their radius or with their diameter. In particular, it is provided that the rotor shaft 5 in the region of a first longitudinal section l1, over which the rotor 4 extends a smaller radius and thus has a smaller diameter d4, than outside this first length section l1. In particular, in a subsequent directly to the first longitudinal section l1 second longitudinal section l2 is the diameter of the rotor shaft 5 larger and has the value d5. Compared to a configuration without such a dilution from the diameter d5 to the diameter d4 in the first longitudinal section l1, the radial extent of the rotor 4 be increased at least by this difference between d5 and d4, so that in this respect at a constant total diameter d1 of the rotor 4 then more space can be gained for the depth of the grooves 8th is increased and thus assumes the value d2 and / or the thickness of the yoke 6 is increased to the value d3. The enlargement of the yoke 6 to the value d3 and / or the greater depth d2 of the grooves 8th is seen in comparison to embodiments in which the rotor 4 is applied to a shaft which has over an entire length or in particular in the first longitudinal section l1 and the diameter thickness d5 and yet has the total diameter d1. At the transition 9 between the dilution of the rotor shaft 5 in the first longitudinal section l1 to the second longitudinal section l2 with the larger diameter d5 is a vertical flank 10 trained so that the transition 9 is designed as a sharply stepped transition and thus as a stop for the rotor 4 serves.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1841041 A1 [0002]
- DE 10342694 A1 [0002]

Claims

Electric machine with a stator ( 2 . 3 ) and one on a rotor shaft ( 5 ) arranged rotor ( 4 ), wherein the rotor shaft ( 5 ) a first longitudinal section (l1), over which the rotor ( 4 ) and a second longitudinal section (12) adjoining the first longitudinal section (11) outside the rotor (11) 4 ), wherein the first longitudinal section (l1) is a dilution of the rotor shaft ( 5 ) with respect to the second length section ( 12 ) smaller radius, characterized in that the rotor ( 4 ) compared to an embodiment of an electric machine without the dilution of the rotor shaft ( 5 ) in the first longitudinal section (l1) of the rotor extension a deeper rotor groove ( 8th ) and / or a yoke thicker in the radial direction ( 6 ) having.

Electrical machine according to claim 1, characterized in that the diameter (d1) of the rotor ( 4 ) in the radial direction is the same in comparison to an embodiment of the machine ( 1 ), in which the rotor shaft ( 5 ) is formed without the dilution in the first longitudinal section (l1) of the rotor extension.

Electrical machine according to claim 1 or 2, characterized in that the transition ( 9 ) between the first longitudinal section (l1) to the second longitudinal section (l2) of the rotor shaft ( 5 ) a vertical flank ( 10 ) having.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 4 ) on the surface ( 10 ), in particular over the whole area, of the transition ( 9 ) between the first length section (l1) and the second length section ( 12 ) of the rotor shaft ( 5 ) is present.

Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the transition ( 9 ) between the first longitudinal section (l1) and the second longitudinal section (l2) of the rotor shaft ( 5 ) on the AS side of the machine ( 1 ) is trained.

Electric machine according to one of the preceding Claims, characterized in that they serve as a drive motor is designed for a household appliance, in particular for driving a drum of a household appliance for care of laundry.

Home appliance with an electric machine according to one of the preceding claims.