DE102013003052A1 - Component for stator of electric motor, has temperature delimiter that is located in heat-conducting contact with outer side of end windings of winding - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem eine Wicklung aufweisenden Lamellenpaket nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Stator für einen Elektromotor mit einer solchen Einrichtung nach Anspruch 16.The invention relates to a device with a winding having a plate pack according to the preamble of
Solche Einrichtungen sind beispielsweise Bestandteil von Statoren für Elektromotoren. Das Blechlamellenpaket der Einrichtung ist umwickelt und an beiden Stirnseiten mit Wickelköpfen versehen. Im Einsatz eines mit einer solchen Einrichtung versehenen Elektromotors wird der Motorinnenraum über einen temperaturabhängigen Widerstand erfasst, der sich auf einer Schaltplatine befindet. Die Signale dieses temperaturabhängigen Widerstandes werden über eine Leistungselektronik ausgewertet. Wird die Temperatur im Motorinnenraum zu hoch, wird über die Leistungselektronik der Motor abgeschaltet bzw. in seiner Leistung herabgesetzt.Such devices are for example part of stators for electric motors. The lamellar package of the device is wrapped and provided on both ends with winding heads. In the use of an electric motor provided with such a device, the motor interior is detected via a temperature-dependent resistor, which is located on a circuit board. The signals of this temperature-dependent resistor are evaluated via power electronics. If the temperature in the engine compartment is too high, the engine is switched off via the power electronics or reduced in its performance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Einrichtung und den Stator so zu verbessern, dass eine zu starke Erwärmung des Elektromotors in konstruktiv einfacher Weise sicher erkannt werden kann.The invention has for its object to improve the generic device and the stator so that excessive heating of the electric motor can be reliably detected in a structurally simple manner.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Einrichtung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und beim Stator mit den Merkmalen des Anspruches 16 gelöst.This object is achieved in the generic device according to the invention with the characterizing features of
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird zur Erfassung der Temperatur des Elektromotors der Temperaturbegrenzer herangezogen, der mit der Außenseite des wenigstens einen Wickelkopfes der Wicklung in wärmeleitendem Kontakt steht. So kann der Temperaturbegrenzer am radial außen oder radial innen liegenden Außenseitenbereich des Wickelkopfes angeordnet sein. Aber auch die anderen Außenseitenbereiche des Wickelkopfes, beispielsweise dessen Stirnbereich, können zur Kontaktierung mit dem Temperaturbegrenzer herangezogen werden. Mit dem Temperaturbegrenzer wird die Temperatur der Wicklung erfasst. Sobald die Wicklungstemperatur einen kritischen Wert erreicht, wird der Elektromotor durch den Temperaturbegrenzer abgeschaltet. Der Temperaturbegrenzer ist zu diesem Zweck mit einem entsprechenden Schalter versehen, der automatisch ausgelöst wird, sobald die kritische Temperatur erreicht wird.In the device according to the invention, the temperature limiter is used to detect the temperature of the electric motor, which is in heat-conducting contact with the outside of the at least one winding head of the winding. Thus, the temperature limiter can be arranged on the radially outer or radially inner outer side region of the winding head. But also the other outer side areas of the winding head, for example, the front area, can be used for contacting with the temperature limiter. The temperature limiter detects the temperature of the winding. As soon as the winding temperature reaches a critical value, the electric motor is switched off by the temperature limiter. The temperature limiter is provided for this purpose with a corresponding switch, which is triggered automatically when the critical temperature is reached.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Temperaturbegrenzer in einer Tasche aufgenommen, die mit der Außenseite des Wickelkopfes in wärmeleitendem Kontakt steht. Die Tasche schützt den Temperaturbegrenzer nicht nur bei eingebauter Einrichtung, sondern auch beim Transport der Einrichtung. Da die Tasche mit der Außenseite des Wickelkopfes in wärmeleitendem Kontakt steht, kann die Wärme vom Wickelkopf über die Tasche zum darin untergebrachten Temperaturbegrenzer gelangen.In an advantageous embodiment, the temperature limiter is received in a pocket, which is in heat-conducting contact with the outside of the winding head. The bag protects the temperature limiter not only when installed, but also when transporting the device. Since the bag is in thermally conductive contact with the outside of the winding head, the heat from the winding over the bag can reach the temperature limiter housed therein.
Um den Wärmeübergang vom Wickelkopf zum Temperaturbegrenzer zu optimieren, ist der Temperaturbegrenzer bevorzugt in Axialrichtung der Einrichtung in die Tasche geschoben. Die Tasche ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der Temperaturbegrenzer spielfrei in der Tasche sitzt.In order to optimize the heat transfer from the winding head to the temperature limiter, the temperature limiter is preferably pushed into the pocket in the axial direction of the device. The bag is preferably designed so that the temperature limiter sits in the pocket without play.
Die Tasche ist vorteilhaft Teil eines Halters für das Schaltelement. Dabei ist die Tasche vorteilhaft einstückig mit dem Halter ausgebildet. Es ist dadurch möglich, den Halter zusammen mit der Tasche in einem Arbeitsschritt im Spritzgussverfahren herzustellen.The bag is advantageously part of a holder for the switching element. In this case, the pocket is advantageously formed integrally with the holder. It is thereby possible to produce the holder together with the bag in one step by injection molding.
Es ist aber auch möglich, die Tasche als Teil einer elektrischen Isolierung des Lamellenpaketes vorzusehen.But it is also possible to provide the bag as part of an electrical insulation of the disk pack.
Die elektrische Isolierung ist bevorzugt an das Lamellenpaket angespritzt.The electrical insulation is preferably molded onto the disk pack.
Die elektrische Isolierung kann auch eine Isolierscheibe sein, die in geeigneter Weise an der Stirnseite des Lamellenpaketes befestigt wird.The electrical insulation may also be an insulating washer, which is fastened in a suitable manner to the end face of the disk pack.
Eine einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Tasche einstückig mit der elektrischen Isolierung des Lamellenpaketes ausgebildet ist.A simple embodiment results when the bag is formed integrally with the electrical insulation of the disk pack.
Die Tasche kann bei einer weiteren Ausführungsform auch Teil des Schaltelementes sein.The bag may also be part of the switching element in another embodiment.
Wenn der Temperaturbegrenzer in der Tasche untergebracht ist, muss er nicht elektrisch isoliert sein.If the temperature limiter is located in the bag, it does not need to be electrically isolated.
Damit ein guter Wärmeübergang vom Wickelkopf zum Temperaturbegrenzer ermöglicht wird, ist es von Vorteil, wenn die den Temperaturbegrenzer aufnehmende Tasche unter einer gegen den Wickelkopf gerichteten Querkraft steht. Zur Erzeugung dieser Querkraft kann ein Federelement oder dergleichen verwendet werden. Es ist aber auch möglich, die Tasche so vorzusehen, dass sie unter Vorspannung in Richtung auf den Wickelkopf steht.So that a good heat transfer from the winding head to the temperature limiter is made possible, it is advantageous if the pocket receiving the temperature limiter is under a transverse force directed against the winding head. To generate this transverse force, a spring element or the like can be used. But it is also possible to provide the bag so that it is under bias in the direction of the winding head.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Temperaturbegrenzer elektrisch isoliert und liegt unter einer Querkraft an einer radial äußeren Begrenzung des Wickelkopfes der Wicklung an. In diesem Falle befindet sich der Temperaturbegrenzer nicht in einer Tasche, wodurch der Aufbau der Einrichtung erleichtert wird. Die Querkraft sorgt dafür, dass der Wärmeübergang vom Wickelkopf zum Temperaturbegrenzer optimal ist. Der Temperaturbegrenzer kann auch an einer Wandung der elektrischen Isolierung des Lamellenpaketes oder an einer Wandung des Halters oder des Schaltelementes unter der Querkraft anliegen.In another embodiment, the temperature limiter is electrically insulated and is under a transverse force at a radially outer boundary of the winding head of the winding. In this case, the temperature limiter is not in a pocket, whereby the structure of the device is facilitated. The transverse force ensures that the heat transfer from the winding head to the temperature limiter is optimal. The temperature limiter can also be connected to a wall of the electrical Isolation of the disk pack or abut against a wall of the holder or the switching element under the transverse force.
Ein guter Wärmekontakt zwischen der Wicklung und dem Temperaturbegrenzer ergibt sich, wenn zwischen dem Temperaturbegrenzer und der Wicklung eine gut wärmeleitende Vergussmasse angebracht ist. Sie kann auch zwischen der Wicklung und dem Halter, zwischen der Wicklung und dem Schaltelement oder zwischen der Wicklung und der elektrischen Isolierung vorgesehen sein.A good thermal contact between the winding and the temperature limiter results when between the temperature limiter and the winding a good heat-conducting potting compound is attached. It may also be provided between the winding and the holder, between the winding and the switching element or between the winding and the electrical insulation.
Der Temperaturbegrenzer ist bevorzugt hängend am Schaltelement vorgesehen, so dass er sich vom Schaltelement aus in Richtung auf die Wicklung erstreckt.The temperature limiter is preferably provided hanging on the switching element, so that it extends from the switching element in the direction of the winding.
Der Halter weist bevorzugt eine Auflage für das Schaltelement auf. Es liegt vorteilhaft mit seinem Rand auf der Auflage des Halters auf.The holder preferably has a support for the switching element. It is advantageous with its edge on the support of the holder.
Das Schaltelement, der Halter und der Temperaturbegrenzer bilden in vorteilhafter Weise eine Montageeinheit, die sich einfach in die Einrichtung integrieren lässt. Wenn der Temperaturbegrenzer in einer Tasche des Halters untergebracht ist, dann bildet die Tasche einen Bestandteil dieser Montageeinheit.The switching element, the holder and the temperature limiter advantageously form a mounting unit that can be easily integrated into the device. If the temperature limiter is housed in a pocket of the holder, then the bag forms part of this mounting unit.
Weist die Wicklung bei je einer Spule drei Phasen auf, dann ist für jede Phase ein entsprechender Temperaturbegrenzer vorgesehen. Vorteilhaft sind die Temperaturbegrenzer in Reihe geschaltet.If the winding has three phases for each coil, then a corresponding temperature limiter is provided for each phase. Advantageously, the temperature limiter are connected in series.
Der erfindungsgemäße Stator zeichnet sich dadurch aus, dass er mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung versehen ist.The stator according to the invention is characterized in that it is provided with a device according to the invention.
Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The subject of the application results not only from the subject matter of the individual claims, but also by all the information and features disclosed in the drawings and the description. They are, even if they are not the subject of the claims, claimed as essential to the invention, as far as they are new individually or in combination over the prior art.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.Further features of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to several embodiments shown in the drawings. Show it
Die im Folgenden beschriebenen Einheiten haben ein Lamellenpaket
Die Wickelköpfe
Die Wickelköpfe
Im Bereich der radialen Begrenzung
Der Halter
Die Taschen
Die Temperaturbegrenzer
Da die Temperaturbegrenzer
Die Einrichtung ist Bestandteil eines Stators
Der in
Der Statorflansch
Der Statorflansch
Der Elektromotor
Bei der Ausführungsform gemäß
Um das Einsetzen des Temperaturbegrenzers
Da die Taschen
Bei der Ausführungsform gemäß
Das Federelement
Bei der Ausführungsform gemäß
Die Isolierscheibe
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ragt der Halter
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann anstelle der Schaltplatine
Der schaltende Temperaturbegrenzer
Die Schaltplatine
Die elektrischen Isolierungen
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DE201310003052 DE102013003052A1 (en) | 2013-02-20 | 2013-02-20 | Component for stator of electric motor, has temperature delimiter that is located in heat-conducting contact with outer side of end windings of winding |
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- 2013-02-20 DE DE201310003052 patent/DE102013003052A1/en active Pending
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