DE102011088539A1 - Stator for an electric machine - Google Patents
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- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
- H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots
- H02K3/487—Slot-closing devices
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine, umfassend einen ringförmigen Grundkörper (2) mit mehreren Nuten (4), wobei die Nuten (4) an der radialen Innenseite (17) jeweils eine Öffnung (7) aufweisen, zumindest eine in den Nuten (4) angeordnete Statorspule (5), und eine an die radiale Innenseite (17) des Grundkörpers eingesetzte Einsatzanordnung (3), wobei die Einsatzanordnung (3) die radial innenseitigen Öffnungen (7) der Nuten (4) verjüngt und/oder verschließt.The invention relates to a stator (1) for an electric machine, comprising an annular basic body (2) with a plurality of grooves (4), the grooves (4) each having an opening (7) on the radial inner side (17), at least one stator coil (5) arranged in the grooves (4), and an insert arrangement (3) inserted on the radial inner side (17) of the main body, wherein the insert arrangement (3) tapers the radially inward openings (7) of the grooves (4) and / or closes.
Description
Vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung des Stators.The present invention relates to a stator for an electric machine and a method for manufacturing the stator.
Bei vorbekannten elektrischen Maschinen werden Statornuten, in denen sich die Statorspule befindet, in Richtung des Rotors verjüngt ausgebildet, um so den Magnetfluss zwischen Stator und Rotor optimal zu gestalten. Diese Verjüngungen erschweren jedoch das Einbringen der Statorspulen bzw. beschränken die zur Herstellung verwendbaren Technologien.In previously known electric machines, stator slots, in which the stator coil is located, are tapered in the direction of the rotor so as to optimally shape the magnetic flux between the stator and the rotor. However, these tapers complicate the introduction of the stator coils or limit the technologies that can be used for the production.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Stator für eine elektrische Maschine bereitzustellen, der bei kostengünstigem und montagefreundlichem Aufbau eine sehr flexible Gestaltung der Statorspule zulässt. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung des Stators anzugeben.It is an object of the present invention to provide a stator for an electrical machine, which allows for a cost-effective and easy to assemble a very flexible design of the stator coil. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a corresponding method for producing the stator.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben entsprechend vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.The object is solved by the features of the independent claims. The dependent claims have corresponding advantageous developments of the invention the subject.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Stator für eine elektrische Maschine, umfassend einen ringförmigen Grundkörper mit mehreren Nuten, wobei die Nuten an der radialen Innenseite jeweils eine Öffnung aufweisen. Die radiale Innenseite dieses Grundkörpers ist diejenige Seite, die in der elektrischen Maschine dem Rotor zugewandt ist. Des Weiteren umfasst der erfindungsgemäße Stator zumindest eine in den Nuten angeordnete Statorspule und eine an die radiale Innenseite des Grundkörpers eingesetzte Einsatzanordnung. Diese Einsatzanordnung ist dabei so ausgestaltet, dass sie die radial innenseitigen Öffnungen der Nuten verjüngt und/oder verschließt. Dadurch, dass erfindungsgemäß eine separate Einsatzanordnung vorgesehen ist, kann die Statorspule zunächst in den Nuten angeordnet werden und erst dann der Stator fertig montiert werden. So erfolgt erst nach Einsetzen der Statorspulen in die Nuten die Montage der Einsatzanordnung und somit die Verjüngung bzw. das Verschließen der Nuten. Dadurch reduziert sich der Aufwand zum Einbringen der Statorspulen in den Stator. Ferner können so auch vorgeformte Spulen eingebracht werden und es entfällt der Prozessschritt des Vorformens und Endformens des Wickelkopfes. Des Weiteren kann durch die flexible Gestaltung der Einsatzanordnung der Magnetfluss zwischen Stator und Rotor sehr flexibel konstruiert werden. Dadurch, dass ausreichend Raum zur Montage der Statorspule bereitsteht, erhöht sich der Kupferfüllfaktor im Stator.Thus, the object is achieved by a stator for an electric machine, comprising an annular base body with a plurality of grooves, wherein the grooves each have an opening on the radial inner side. The radial inner side of this main body is that side which faces the rotor in the electric machine. Furthermore, the stator according to the invention comprises at least one stator coil arranged in the slots and an insert arrangement inserted on the radial inner side of the base body. This insert arrangement is designed such that it tapers and / or closes the radially inward openings of the grooves. Characterized in that according to the invention a separate insert arrangement is provided, the stator coil can first be arranged in the grooves and only then the stator can be fully assembled. Thus, only after insertion of the stator coils in the grooves assembly of the insert assembly and thus the taper or the closing of the grooves. This reduces the effort for introducing the stator coils in the stator. Furthermore, so preformed coils can be introduced and it eliminates the process step of preforming and final forming of the winding head. Furthermore, due to the flexible design of the insert arrangement, the magnetic flux between stator and rotor can be designed to be very flexible. The fact that sufficient space is available for mounting the stator coil increases the copper fill factor in the stator.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einsatzanordnung als geschlossener, zum Grundkörper konzentrischer Ring ausgebildet ist. Dabei kann die Einsatzanordnung einstückig gefertigt werden und als Ganzes in den Grundkörper eingesetzt werden. Alternativ dazu wird die Einsatzanordnung aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Das Zusammensetzen aus diesen Einzelteilen kann entweder vor dem Zusammenbau mit dem Grundkörper erfolgen, oder es werden die einzelnen Teile separat in den Grundkörper eingesetzt, so dass die, insbesondere ringförmige, Einsatzanordnung erst im Grundkörper entsteht.It is preferably provided that the insert arrangement is designed as a closed, concentric ring to the main body. In this case, the insert assembly can be made in one piece and used as a whole in the body. Alternatively, the insert assembly is composed of several individual parts. The assembly of these items can either be done before assembly with the body, or it will be the individual parts separately inserted into the body, so that the, in particular annular, insert assembly is formed only in the body.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einsatzanordnung in Umfangsrichtung abwechselnd erste Abschnitte und zweite Abschnitte umfasst. Besonders bevorzugt bildet jeweils ein separates Bauteil einen eigenen Abschnitt. Die einzelnen Bauteile werden zur ringförmigen Einsatzanordnung zusammenmontiert. Der erste Abschnitt besteht bevorzugt aus magnetisch nichtleitendem Material und der zweite Abschnitt besteht bevorzugt aus magnetisch leitendem Material.It is particularly preferably provided that the insert arrangement comprises alternating first sections and second sections in the circumferential direction. Particularly preferably, in each case a separate component forms a separate section. The individual components are assembled together to form the annular insert arrangement. The first section is preferably made of magnetically non-conductive material and the second section is preferably made of magnetically conductive material.
Besonders bevorzugt ist die Einsatzanordnung so angeordnet, dass der erste Abschnitt direkt radial innerhalb der Öffnungen der Nuten positioniert wird. Des Weiteren verjüngt sich besonders bevorzugt der erste Abschnitt in radialer Richtung nach innen.Particularly preferably, the insert arrangement is arranged such that the first section is positioned directly radially inside the openings of the grooves. Furthermore, particularly preferably, the first section tapers inward in the radial direction.
Besonders bevorzugt sind die einzelnen Bauteile, die die einzelnen Abschnitte der Einsatzanordnung darstellen, als ”Formteile” ausgebildet. Durch entsprechende Ausbildung der Schnittstellen zwischen diesen Formteilen können die Einzelteile zu einem Ring zusammengesetzt werden.Particularly preferably, the individual components which constitute the individual sections of the insert arrangement are designed as "shaped parts". By appropriate design of the interfaces between these moldings, the items can be assembled into a ring.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine, umfassend die folgenden Schritte in gegebener Reihenfolge: (i) Bereitstellen eines ringförmigen Grundkörpers des Stators mit mehreren Nuten, wobei die Nuten an der radialen Innenseite jeweils eine Öffnung aufweisen. (ii) Anordnen zumindest einer Statorspule in den Nuten. (iii) Einsetzen einer Einsatzanordnung an die radiale Innenseite des Grundkörpers, wobei die Einsatzanordnung die radial innenseitigen Öffnungen der Nuten verjüngt und/oder verschließt.The invention further comprises a method for producing a stator for an electric machine, comprising the following steps in the following order: (i) providing an annular base body of the stator with a plurality of grooves, wherein the grooves each have an opening on the radial inner side. (ii) placing at least one stator coil in the slots. (iii) inserting an insert assembly to the radially inner side of the body, wherein the insert assembly tapers and / or closes the radially inner side openings of the grooves.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Stators beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend bevorzugte Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.The advantageous embodiments described within the scope of the stator according to the invention accordingly find preferred application to the method according to the invention.
Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die Einsatzanordnung aus mehreren, magnetisch nichtleitenden ersten Bauteilen und mehreren, magnetisch leitenden zweiten Bauteilen montiert wird.Furthermore, it is provided in particular that the insert arrangement of several, magnetically non-conductive first components and a plurality of magnetically conductive second components is mounted.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem soeben beschriebenen Stator oder einem gemäß dem soeben beschriebenen Verfahren hergestellten Stator. Insbesondere wird in diesen Stator ein Rotor eingesetzt. Die Einsatzanordnung befindet sich dann zwischen dem Rotor und dem Grundkörper des Stators.Furthermore, the invention comprises an electric machine with a stator just described or a stator produced according to the method just described. In particular, a rotor is used in this stator. The insert assembly is then located between the rotor and the main body of the stator.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figures. Show it:
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel des Stators
Der Stator
Noch vor der Montage der Einsatzanordnung
Im ersten Ausführungsbeispiel ist diese Einsatzanordnung
Anhand
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel wird im zweiten Ausführungsbeispiel die Einsatzanordnung
Der erste Formeinsatz
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Statorstator
- 22
- Grundkörperbody
- 33
- Einsatzanordnunginsert arrangement
- 44
- Nutengroove
- 55
- Statorspulenstator coils
- 66
- Rotorachserotor axle
- 77
- Öffnungopening
- 88th
- FortsatznutFortsatznut
- 99
- Verschlussanteilclosing share
- 1010
- Isolierunginsulation
- 1111
- erster Formeinsatz (erster Abschnitt)first mold insert (first section)
- 1212
- zweiter Formeinsatz (zweiter Abschnitt)second mold insert (second section)
- 1313
- Verjüngungrejuvenation
- 1414
- Aufweitungwidening
- 1515
- radiale Richtungradial direction
- 1616
- axiale Richtungaxial direction
- 1717
- Innenseiteinside
- 1818
- Umfangsrichtungcircumferentially
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110088539 DE102011088539A1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Stator for an electric machine |
PCT/EP2012/074424 WO2013087465A2 (en) | 2011-12-14 | 2012-12-05 | Stator for an electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201110088539 DE102011088539A1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Stator for an electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011088539A1 true DE102011088539A1 (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=47297263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201110088539 Pending DE102011088539A1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Stator for an electric machine |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US20030193260A1 (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-16 | Reiter Frederick B. | Composite power metal stator sleeve |
DE102004056303A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-01 | Minebea Co., Ltd. | Statoranrordnung for an electrical machine, method for producing a stator assembly and DC motor |
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2011
- 2011-12-14 DE DE201110088539 patent/DE102011088539A1/en active Pending
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2012
- 2012-12-05 WO PCT/EP2012/074424 patent/WO2013087465A2/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004056303A1 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-01 | Minebea Co., Ltd. | Statoranrordnung for an electrical machine, method for producing a stator assembly and DC motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013087465A3 (en) | 2014-04-24 |
WO2013087465A2 (en) | 2013-06-20 |
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