DE102014003873A1 - stator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt einen Stator (13) für einen dreiphasigen Elektromotor mit mehreren Statorzähnen die von einer Nutisolation zumindest teilweise umgeben sind, auf der Statorwicklungen angeordnet sind, mit Anschlusskontakten (Ua, Va, Wa), über die die Statorwickungen elektrisch kontaktiert sind und mit einer Drahtführung (16) die am Außenumfang einer ersten Stirnseite (18) der Nutisolation angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist der Wicklungsdraht (17) zum Wechsel zwischen zwei Statorpolen auf der Drahtführung (16) in mehreren Ebenen (E1–E3) geführt, so dass keine Drahtkreuzungen auf der Drahtführung (16) vorhanden sindThe invention relates to a stator (13) for a three-phase electric motor with a plurality of stator teeth which are at least partially surrounded by a slot insulation, are arranged on the stator windings, with terminal contacts (Ua, Va, Wa) over which the stator windings are electrically contacted and with a Wire guide (16) which is arranged on the outer circumference of a first end face (18) of the slot insulation. According to the invention, the winding wire (17) is guided on the wire guide (16) in several planes (E1-E3) for changing between two stator poles, so that there are no wire intersections on the wire guide (16)
Description
Die Erfindung beschreibt einen Stator für einen dreiphasigen Elektromotor mit mehreren Statorzähnen, auf denen jeweils eine Statorwicklung angeordnet ist.The invention describes a stator for a three-phase electric motor with a plurality of stator teeth, on each of which a stator winding is arranged.
Solche Statoren sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Die Statorwicklungen werden in der Regel maschinell auf die Statorzähne gewickelt, beispielsweise mit einem Nadelwickler. Um von dem gerade gewickelten Statorzahn zum nächsten Statorzahn zu gelangen, kreuzt der Wicklungsdraht oft andere Statorzähne. Dabei kreuzen sich die dort vorhandenen Wicklungsdrähte am Boden der Statornuten. Die Drähte haben je nach Motor einen recht großen Durchmesser, um die benötigten hohen Ströme leiten zu können. Kreuzen sich nun zwei dieser Drähte, nimmt diese Drahtkreuzung einen großen Teil des vorhandenen Wicklungsraums ein. Dadurch können die Wicklungen der benachbarten Statorzähne nicht bis an den Boden der Statornuten geführt werden. Je nach Motor kann die Kreuzung 20% und mehr des Wicklungsraumes blockieren. Dadurch können weniger Windungen pro Statorzahn gewickelt werden, was die Leistung des Motors reduziert.Such stators are well known in the art. The stator windings are usually wound by machine on the stator teeth, for example with a needle winder. To get from the currently wound stator tooth to the next stator tooth, the winding wire often crosses other stator teeth. The existing winding wires intersect at the bottom of the stator slots. Depending on the motor, the wires have a fairly large diameter in order to be able to conduct the required high currents. Now cross two of these wires, this wire intersection occupies a large part of the existing winding space. As a result, the windings of the adjacent stator teeth can not be guided to the bottom of the stator slots. Depending on the engine, the intersection can block 20% and more of the winding space. As a result, fewer turns per stator tooth can be wound, which reduces the power of the motor.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Stator zu schaffen, der eine optimale Raumausnutzung des Wickelraums aufweist und damit eine optimale Leistung des Motors bietet.The object of the invention is therefore to provide a stator which has an optimal space utilization of the winding space and thus provides optimum performance of the engine.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.This object is achieved by a stator with the characterizing features of the main claim.
Um die erfindungsgemäße Wirkung zu erzielen weist der Stator an einer ersten Stirnseite eine Nutisolation auf, wobei dort an einem Außenumfang der Nutisolation eine Drahtführung angeordnet ist. Vorzugsweise sind an einer zweiten Stirnseite des Stators die Anschlusskontakte angeordnet, beispielsweise ebenfalls an einer dort angeordneten Nutisolation. Die an den beiden Stirnseiten angeordneten Teile der Nutisolation können auch miteinander verbunden sein. Dadurch ist es möglich, dass die Wicklungen aller Statorpole fortlaufend und ohne Unterbrechung des Drahtes gewickelt sind. Die Anschlusskontakte können dann im Vorbeigehen ohne Unterbrechung kontaktiert werden. Weiterhin ist der Wicklungsdraht auf der Drahtführung in mehreren Ebenen geführt. Dabei ist der Wicklungsdraht zum Wechsel zwischen zwei Statorpolen nur auf der Außenseite der Nutisolation entlang der Drahtführung geführt. Dabei ist der Draht derart geführt, dass er immer in einer freien Ebene der Drahtführung liegt. Dadurch sind keine Drahtkreuzungen auf der Drahtführung vorhanden. Darüber hinaus liegen die Wechsel zwischen den Ebenen der Drahtführung vorzugsweise immer auf der Innenseite der Drahtführung und der Wicklungsdraht ist innerhalb der Statornuten in axialer Richtung geführt.In order to achieve the effect according to the invention, the stator has a slot insulation on a first end face, a wire guide being arranged there on an outer circumference of the slot insulation. Preferably, the connection contacts are arranged on a second end face of the stator, for example likewise on a slot insulation arranged there. The arranged on the two end faces parts of the slot insulation can also be connected to each other. This makes it possible that the windings of all stator poles are wound continuously and without interrupting the wire. The connection contacts can then be contacted in passing without interruption. Furthermore, the winding wire is guided on the wire guide in several levels. In this case, the winding wire is guided to change between two stator poles only on the outside of the slot insulation along the wire guide. The wire is guided in such a way that it always lies in a free plane of the wire guide. As a result, there are no wire crossings on the wire guide. In addition, the changes between the planes of the wire guide are preferably always on the inside of the wire guide and the winding wire is guided within the stator in the axial direction.
Dadurch sind auch innerhalb der Statornuten keine Drahtkreuzungen vorhanden. Mit diesen Maßnahmen sind die Statorwicklungen ohne Drahtunterbrechung wickelbar und der Wickelraum ist optimal nutzbar, da keine Drahtkreuzungen vorhanden sind. Die Statorzähne können daher bis an den Boden der Statornuten bewickelt werden, und erzielen somit einen maximalen Füllgrad.As a result, there are no wire crossings within the stator slots. With these measures, the stator windings without wire interruption can be wound and the changing room is optimally usable, since no wire crossings are present. The stator teeth can therefore be wound up to the bottom of the stator, thus achieving a maximum degree of filling.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Drahtführung drei Ebenen auf, in denen der Wicklungsdraht kreuzungsfrei geführt ist. Drei Ebenen sind ausreichend, um bei einem 12-poligen Motor alle Wicklungen durchgehend zu wickeln, ohne dass Drahtkreuzungen notwendig sind. Dadurch ist der Stator in axialer Richtung möglichst kompakt baubar.In an advantageous embodiment of the invention, the wire guide on three levels, in which the winding wire is guided without crossing. Three levels are sufficient to wrap all windings continuously on a 12-pole motor without wire crossings being necessary. As a result, the stator is as compact as possible in the axial direction.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung, sind die Drahtführungen in axialer Richtung durch Stege voneinander getrennt. Dadurch wird das Wickeln im Wesentlichen vereinfacht und die Drähte verrutschen nicht zwischen den Ebenen.In an expedient development of the invention, the wire guides in the axial direction are separated by webs. As a result, the winding is substantially simplified and the wires do not slip between the planes.
Ein weiterer Vorteil des Verzichts auf Drahtkreuzungen liegt in der Vermeidung von Kurzschlüssen, beispielsweise aufgrund einer defekten elektrischen Isolation des Wicklungsdrahts. Hierzu ist es vorteilhaft insbesondere Kreuzungen von Wicklungsdrähten unterschiedlicher Phasen zu vermeiden, weshalb das erfindungsgemäße Wickelschema einen zusätzlichen Schutz des Motors vor einer Zerstörung durch Kurzschlüsse mit sich bringt.Another advantage of eliminating wire crossings is the avoidance of short circuits, for example, due to a defective electrical insulation of the winding wire. For this purpose, it is advantageous in particular to avoid crossings of winding wires of different phases, which is why the winding scheme according to the invention provides additional protection of the motor from destruction by short circuits.
Die Erfindung umfasst weiterhin einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor, der gegenüber dem Stator drehbar gelagert ist und der einen erfindungsgemäßen Stator aufweist. Ein solcher Elektromotor weist einen optimalen Füllgrad des Wickelraums auf und damit einen optimalen Wirkungsgrad.The invention further comprises an electric motor with a stator and a rotor, which is rotatably mounted relative to the stator and having a stator according to the invention. Such an electric motor has an optimal degree of filling of the winding space and thus optimum efficiency.
Die Erfindung ist mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Es zeigtIt shows
Die Erfindung ist im Wesentlichen für dreiphasige Motoren mit einer Dreiecksschaltung der Motorphasen verwendbar. Die
In
Die Erfindung ist dabei in keiner Weise auf die gezeigte Ausführung beschränkt. Änderungen im Durchmesser, der Länge oder anderer Parameter sind ohne Einfluss auf die Erfindung jederzeit möglich. So kann der Stator auch vollständig mit einem Kunststoff umspritzt sein.The invention is in no way limited to the embodiment shown. Changes in diameter, length or other parameters are possible at any time without affecting the invention. Thus, the stator can also be completely encapsulated with a plastic.
In der Drahtführung
Die Anschlusskontakte U, V, W sind dabei jeweils mit einem Verbindungspunkt zwischen zwei Phasenwicklungsenden verbunden, das heißt mit einem Eckpunkt der Dreiecksschaltung.The connection contacts U, V, W are in each case connected to a connection point between two phase winding ends, that is, with a corner point of the triangular circuit.
Im Beispiel sind die Drahtführung
Die
Der erfindungsgemäße Stator
Die Statorzähne
Erfindungsgemäß ist am Außenumfang einer ersten Stirnseite (
Insgesamt ist der Stator
Weiterhin ist in der
Das Wickelschema des erfindungsgemäßen Stators
Die Ebene auf der der jeweilige Draht an einem Statorpol geführt ist, ist jeweils in der Zeichnung angegeben. Die Ebene wird von Statorpol zu Statorpol in der Regel beibehalten. Es ist jedoch genau ein Ebenenwechsel notwendig damit die drei Ebenen ausreichen. Dieser Ebenenwechsel kann entweder, wie in der
Die Erfindung ist daher in keiner Weise auf die dargestellte Ausführung beschränkt.The invention is therefore in no way limited to the illustrated embodiment.
Ebenso existiert eine einzige Drahtkreuzung zwischen den Drahtenden W2 und V1 am Anschlusskontakt V. Diese Drahtkreuzung liegt jedoch außerhalb der Statornuten und behindert damit nicht die optimale Bewicklung des Wickelraums.Similarly, there is a single wire crossing between the wire ends W2 and V1 at the terminal V. However, this wire crossing is outside the stator and thus does not hinder the optimal winding of the winding space.
Das Wickelschema der im Beispiel gezeigten Ausführung der Erfindung ist in den
Motorphase U:Motor phase U:
Der Start der Wicklung erfolgt am Anschlusskontakt Ua der Motorphase U. Der Wicklungsdraht
Von der Wicklung um den ersten Statorzahn
Von der Wicklung um den vierten Statorzahn
Von der Wicklung um den siebten Statorzahn
Von der Wicklung um den zehnten Statorzahn
Motorphase VMotor phase V
Vom Anschlusskontakt Va führt der Wickeldraht
Von der Wicklung um den zweiten Statorzahn
Von der Wicklung um den fünften Statorzahn
Von der Wicklung um den achten Statorzahn
Motorphase WMotor phase W
Vom Anschlusskontakt Wa führt der Wickeldraht
Von der Wicklung um den zwölften Statorzahn
Von der Wicklung um den dritten Statorzahn
Von der Wicklung um den sechsten Statorzahn
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1–121-12
- Statorzähnestator teeth
- 1'–12'1'-12 '
- Statornutenstator
- 1313
- Statorstator
- 1414
- Statorkörperstator
- 1515
- Statorblechstator lamination
- 1616
- Drahtführungwire guide
- 1717
- Wickeldrahtwinding wire
- 1818
- erste Stirnseitefirst end face
- 1919
- zweite Stirnseitesecond end face
- 2020
- Stege zwischen den Ebenen der DrahtführungWebs between the levels of wire guide
- 101–112101-112
- Durchführöffnungen zwischen den StatorzähnenThrough openings between the stator teeth
- E1–E3E1-E3
- Ebenen der DrahtführungLevels of wire guidance
- U, V, WAND MANY MORE
- Motorphasenmotor phases
- Ua, Va, WaUa, Va, Wa
- Anschlusskontakte der MotorphasenConnection contacts of the motor phases
- U1, U2, V1, V2, W1, W2U1, U2, V1, V2, W1, W2
- Enden der Wicklungen der einzelnen MotorphasenEnds of the windings of the individual motor phases
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014003873.4A DE102014003873A1 (en) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | stator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014003873.4A DE102014003873A1 (en) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | stator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014003873A1 true DE102014003873A1 (en) | 2015-09-24 |
Family
ID=54053272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014003873.4A Pending DE102014003873A1 (en) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | stator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014003873A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10318816A1 (en) * | 2003-04-17 | 2004-11-25 | Minebea Co., Ltd. | Stator for motor, has connectors comprising winding and power supply connecting terminals, whose specific portion are made into annular shape section by bending connector strands |
US20090058215A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Jtekt Corporation | Brushless motor and electric power steering apparatus |
DE102012212724A1 (en) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Stator for electric rotary machine |
-
2014
- 2014-03-19 DE DE102014003873.4A patent/DE102014003873A1/en active Pending
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