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Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Klimatechnik oder Kältetechnik, insbesondere einen Stator zum Einsatz in einem Verdichter, einen Motor in einem Verdichter und einen Motor.
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Ein Motor umfasst in der Regel einen in einem Gehäuse eingebauten Stator, und einen in dem Stator eingebauten und an dem Gehäuse abgestützten Rotor, der sich relativ zu dem Stator drehen kann. Der Stator und/oder Rotor eines Motors umfasst/umfassen Wicklungen mit Spulen. In einem Motor wird ein Magnetfeld über den Durchfluss von elektrischem Strom durch eine Spule erzeugt, so dass sich der Rotor dreht. Obwohl unterschiedliche Leitungsmaterialien bei Herstellung einer Wicklung zum Einsatz kommen können, wurde früher die Wicklung in der Regel aus Kupfer oder Kupferlegierungen hergestellt.
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Ein Motor, insbesondere ein Induktionsmotor, kommt zum Einsatz vor allem bei einem in der Klima- oder Kältetechnik verwendeten Verdichter (beispielsweise einem Scrollverdichter). Dennoch hängen die Abmessung und Kosten der Klimaanlagen mit derartigen Verdichtern weitgehend von der Abmessung, Leistung sowie den Kosten der Verdichter mit Motor ab.
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Zurzeit wird zur Lösung der oben genannten Probleme eine Verbesserung vor allem hinsichtlich der folgenden zwei Aspekte erstrebt.
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Zur Erhöhung der Effizienz wird in der Regel ein Permanentmagnetmotor als Ersatz für den Induktionsmotor verwendet, oder der Motor durch die Anwendung eines verbesserten Algorithmus optimiert. Bei diesem Verfahren fällt es jedoch schwer, nach Erreichen eines Grenzwertes für den Motorwirkungsgrad diesen weiter zu erhöhen.
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Zur Kostenverringerung wird üblicherweise als Ersatz für einen Motor mit Kupferdraht ein Motor mit Aluminiumdraht eingesetzt, welcher jedoch ein viel größeres Bauvolumen benötigt, und somit nicht geeignet für Anwendungen mit einer Beschränkung des Bauvolumens des Motors ist.
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Aus diesem Grund ist es notwendig, einen Motor mit entweder erhöhtem Motorwirkungsgrad oder verringerten Kosten bei gleichem Wirkungsgrad bereitzustellen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mindestens einen Aspekt der oben genannten Probleme und Mängel zu lösen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch Bereitstellung eines bei einphasigen oder mehrphasigen Motoren zum Einsatz kommenden Stators. Dieser weist einen Statoreisenkern, mehrere sich radial zu dem Stator nach Innen erstreckende Statorzähne, zwischen den mehreren Statorzähnen angeordnete Statornuten, und um die Statorzähne gewickelte einphasige oder mehrphasige Wicklungen zur Erzeugung eines drehenden Magnetfeldes auf. Dabei weist mindestens eine Wicklung oder die die Wicklung bildende Spule Leiter mit verschiedenen Leitfähigkeiten auf, die zur Bildung einer Wicklung oder Spule parallel, und/oder in Reihe geschaltet sind.
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In einem Beispiel sind in einer gleichen Statornut mindestens zwei Typen von Leitern zur Bildung einer Wicklung oder Spule in Reihe geschaltet.
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Konkret handelt es sich bei den mindesten zwei Typen von Leitern um Kupferleiter und Aluminiumleiter, die zur Bildung der Wicklung oder Spule in Reihe geschaltet sind.
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In einem weiteren Beispiel sind in verschiedenen Statornuten mindestens zwei Typen von Leitern zur Bildung einer Wicklung oder Spule in Reihe geschaltet
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In einem weiteren Beispiel sind in einer gleichen Statornut die Leiter zur Bildung einer Wicklung oder Spule in Reihe und parallel geschaltet.
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In einem weiteren Beispiel sind in verschiedenen Statornuten die Leiter zur Bildung einer Wicklung oder Spule in Reihe und parallel geschaltet.
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Vorzugsweise handelt es sich bei den verschiedenen Leitern um Leiter aus gleichen Materialien und mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, oder Leiter aus verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten.
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Konkret wird der Kern des Leiters aus einem Metall hergestellt, und am äußeren Umfang des Leiterkerns ist eine Isolierschicht oder ein Isolierlack vorgesehen.
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Ferner handelt es sich bei dem Metall um Kupfer, Aluminium, Silber, Gold und eine von deren Legierungen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch Bereitstellung eines Motors, welcher einen Rotor und einen Stator umfasst. Der Rotor ist drehbar in dem Stator und von dem Stator beabstandet angeordnet, wobei es sich bei dem Stator um den oben genannten Stator handelt.
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Konkret handelt es sich bei dem Motor um einen Motor mit variabler oder konstanter Frequenz.
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Vorzugsweise handel es sich bei dem Motor um einen Drehstrom-Induktionsmotor oder einen Drehstrom-Permanentmagnetmotor.
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Konkret beträgt die Betriebsspannung des Motors oder der Antriebseinheit des Motors 208 V–575 V.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch Bereitstellung eines Verdichters mit dem oben genannten Stator oder Motor.
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Zum besseren Verständnis dieser und/oder anderer Aspekte sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand von Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
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1 die schematische Darstellung eines Verdichters mit einem 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotor gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 die schematische Darstellung des Querschnitts eines Stators des 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotors zum Einsatz bei einem Verdichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Darstellung ausschließlich von der Phase-A-Wicklung,
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3 ein konkretes Beispiel der die in 2 dargestellte Phase-A-Wicklung bildenden Spule,
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4a–4b zwei weitere konkrete Beispiele der Spulenreihenschaltung der in 2 dargestellten Phase-A-Wicklung,
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5a–5b zwei konkrete Beispiele der Spulenreihenschaltung und -parallelschaltung der in 2 dargestellten Phase-A-Wicklung,
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6 die schematische Darstellung des Querschnitts eines Stators des 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotors zum Einsatz bei einem Verdichter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit Darstellung ausschließlich von einer Spule der Phase-A-Wicklung,
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7a–7b zwei Beispiele der in 6 dargestellten Spule gemäß einer weiteren Ausführungsform,
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8a–8b zwei Beispiele der erfindungsgemäßen Spule gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand konkreter Ausgestaltungen unter Bezugnahme auf die entsprechenden 1–8b näher beschrieben. Gleiche oder ähnliche Teile sind in der Beschreibung mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Die nachstehende Beschreibung konkreter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf entsprechende Zeichnungen dient lediglich der Verdeutlichung der Grundideen der Erfindung. Sie ist keinesfalls als Einschränkung des Rahmens der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
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Ein Verdichter findet Anwendung vor allem auf dem Gebiet der Klima- oder Kältetechnik. Verdichter dienen der Umwandlung mechanischer Energie in potenzielle Energie verdichteter Flüssigkeiten, und lassen sich in Kolbenverdichter, Scrollverdichter, Radialverdichter und Rotationsverdichter einteilen.
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Nachfolgend werden Funktionsweise und Aufbau eines Motors beispielhaft bei einem Scrollverdichter beschrieben.
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Typischerweise wird bei einem Scrollverdichter Gas verdichtet, indem ein bewegliche Spirale sich um die Kreismitte einer feststehenden Spirale dreht, und somit das Volumen des durch die Verbindung der beweglichen und feststehenden Spiralen gebildeten Gaskompressionsraums allmählich verringert, wobei die bewegliche Spirale direkt an einem an dem Verdichtersgehäuse befestigten Gestell abgestützt wird. Ein (oberes) Ende einer Kurbelwelle zum Antrieb der beweglichen Spirale ist über die Mittelbohrung des Gestells an die bewegliche Spirale angeschlossen, während das andere (untere) Ende direkt an einem in dem Scrollverdichtergehäuse befestigten unteren Gestell abgestützt wird, so dass beim Drehen der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn entsprechende Gasansaug-, Verdichtungs- und Abgasabführungsvorgänge ausgeführt werden können. Das verdichtete Gas kann über ein Auslassventil in die Hochdruckkammer des Scrollverdichters ausgelassen und schließlich über die Auslassöffnung abgelassen werden.
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1 zeigt einen Scrollverdichter 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Scrollverdichter 100 weist ein Scrollverdichtergehäuse 1, ein Gestell 2, das in dem Scrollverdichtergehäuse 1 befestigt wird, und eine feststehende Spirale 3, die in dem Scrollverdichtergehäuse 1 befestigt wird, auf. Auch weist der Scrollverdichter 100, eine bewegliche Spirale 4, die drehbar an dem Gestell 2 abgestützt wird und mit der feststehenden Spirale 3 zur Bildung eines Gaskompressionsraums 11 verbunden ist, auf. Ein unteres Gestell 5 ist an dem unteren Ende des Verdichtergehäuses 1 befestigt. Eine Betätigungseinheit 7, wie z. B. ein Motor, ist an dem unteren Ende des Scrollverdichters 100 befestigt. Dieser gibt deren Rotationskraft über eine Kurbelwelleneinheit 71 weiter. Das obere Ende der Kurbelwelleneinheit 71 ist zum Mitdrehen der beweglichen Spirale 4 mit dieser Verbunden und das untere Ende an dem unteren Gestell 5 abgestützt. Es ist ein Auslassventil 8 zum Ablassen des Gases in den Gaskompressionsraums 11 und Verhindern eines Gasrücklaufes in den Scrollverdichter 100 vorgesehen.
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Die bewegliche Spirale 4 wird an einer Oberseite oder Stützfläche des Gestells 2 gehalten. Dieses Scrollverdichtergehäuse 1 begrenzt im Inneren einen geschlossenen Raum, in dem die oben beschriebene feststehende Spirale 3, die bewegliche Spirale 4, das Gestell 2 und andere Bestandteile aufgenommen werden. Die Spiralkonstruktion der feststehenden Spirale 3 und die der beweglichen Spirale 4 sind zur Bildung des Kompressionsraums 11 aneinander angepasst, ineinander verschachtelt, oder miteinander verbunden. Die feststehende Spirale 3 ist oberhalb der beweglichen Spirale 4 vorgesehen. Der Motor 7 umfasst einen Stator und einen Rotor, und treibt über die Kurbelwelleneinheit 71 die bewegliche Spirale 4 an.
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Bei Betrieb des Scrollverdichters 100 wird Gas über die Ansaugöffnung gesaugt, und nach Anlauf der Betätigungseinheit 7 (beispielsweise eines Motors) schwenkt die von der Kurbelwelleneinheit 71 angetriebene bewegliche Spirale 4 unter Einschränkung durch die Verdrehsicherungskupplung in kleinem Radius um die Kreismitte der feststehenden Spirale 3, um in dem durch die bewegliche Spirale 4 und die feststehende Spirale 3 gebildeten Gaskompressionsraum 11 Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck zu erzeugen. Dieses wird mit der Bewegung der beweglichen Spirale 4 über das Auslassventil 8 in die Hochdruckkammer 12 abgeführt, wobei das Auslassventil 8 zum Verhindern eines Gasrücklaufes in die Hochdruckkammer 12 dient. Schließlich wird das Gas in der Hochdruckkammer 12 über die Auslassöffnung 10 abgelassen. Durch Wiederholung dieses Vorgangs lässt sich Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck im Scrollverdichter 100 stetig erzeugen.
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In der vorliegenden Erfindung umfasst das Gestell 2 einen Gestellkörper 21 und eine Stützscheibe 22. Der Gestellkörper 21 ist durch Presspassung in dem Scrollverdichtergehäuse 1 befestigt, und an die Stirnfläche des Gehäuses des Scrollverdichters 100 angeschlossen. Die Stützscheibe 22 sitzt mit einer Spielpassung an dem Gestellkörper 21, und eine Gleitnut der Stützscheibe 22 wird zur Befestigung und Drehsicherung der Stützscheibe 22 an den Gestellkörper 21 angeschlossen. Ein kreuzförmiger Gleitring 23 umfasst zwei kreuzförmig angeordnete und gegenüberliegende obere und untere Ausbuchtungen, wobei die untere Ausbuchtung in die Gleitnut an der Stützscheibe 22 eingesteckt, und die obere Ausbuchtung in einen Nasenschlitz der beweglichen Spirale 4 eingeschoben wird. Bei Betrieb des Scrollverdichters 100 kann die bewegliche Spirale 4 relativ zu der Stützscheibe 22 in kleinem Radius rotieren.
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Gegebenenfalls (beispielsweise bei nicht ausreichender Stützfläche der Stützscheibe 22 zur Abstützung der beweglichen Spirale 4) lässt sich zur Vergrößerung der Stützfläche für die bewegliche Spirale 4 zwischen der beweglichen Spirale 4 und dem kreuzförmigen Gleitring 23 eine Drucklagerscheibe 24 anordnen, die durch Presspassung an der Stützscheibe 22 zur Abstützung der beweglichen Spirale 4 befestigt und angeschlossen wird.
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Da die Funktionsweise, Komprimierungsvorgänge und andere Zubehörteile (nicht dargestellt) des Scrollverdichters 100 den Durchschnittstechnikern aus diesem Gebiet bekannt sind, wird auf eine ausführliche Erläuterung des Gesamtaufbaus des Scrollverdichters 100 verzichtet.
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Wie aus 1 zu entnehmen ist, handelt es sich üblicherweise bei einem Motor für Verdichter um einen 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotor. Selbstverständlich wird der Motor nicht auf einen 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotor wie im Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschränkt. Der hier beschriebene 3-phasige Drehstrom-Induktionsmotor stellt lediglich ein Beispiel dar, und die Grundidee der Erfindung kann auch bei anderen Motortypen, soweit durchführbar, zum Einsatz kommen.
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Wie den Technikern dieses Gebietes bekannt ist, umfasst der Motor (beispielsweise ein einphasiger oder mehrphasiger Motor) normalerweise einen Stator, einen Rotor und andere zugehörige Teile (z. B. Gehäuse, usw.). In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Stator des Motors gemäß dem Stand der Technik verbessert, und bei Herstellung und Konstruktion eines Motors kann der verbesserte Stator als Ersatz für den Motor im Stand der Technik zum Einsatz kommen.
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Typischerweise umfasst ein Motor vor allem einen Rotor und Stator, und der Rotor ist drehbar in dem Stator und von dem Stator beabstandet angeordnet. Bei dem Motor kann es sich um einen Motor mit konstanter oder variabler Frequenz handeln. Die Betriebsspannung des Motors oder die von dessen Antriebseinheit kann 208 V–575 V betragen. Zu beachten ist, dass der Motor der vorliegenden Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt wird, und beispielsweise auch ein einphasiger Motor oder mehrphasiger, wie z. B. dreiphasiger Motor zum Einsatz kommen kann.
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2 zeigt die Anwendung bei einem 3-phasigen Drehstrom-Induktionsmotor, die lediglich der beispielhaften Verdeutlichung der Erfindung dient, und keinesfalls als Einschränkung der denkbaren Motortypen zu verstehen ist. Der Stator 70 umfasst ein Statoreisenkern 71, welcher ungefähr die Form eines Zylinders oder eine andere denkbare Form annimmt, mehrere sich radial zu dem Stator nach Innen erstreckende Statorzähne 72, zwischen den mehreren Statorzähnen 72 angeordnete Statornuten 73, und um die Statorzähne 72 gewickelte dreiphasige Wicklungen (als Phase-A-, Phase-B-, und Phase-C-Wicklung dargestellt) zur Erzeugung eines drehenden Magnetfeldes, die räumlich zueinander mit einem bestimmten Winkel (beispielsweise 120°) beabstandet sind.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann jede Wicklung (wie z. B. Phase-A-, Phase-B-, oder Phase-C-Wicklung) aus verschiedenen Leitern (nämlich mindestens zwei verschiedenen Leitern, nämlich Lackdrähten), die in Reihe oder parallel und in Reihe geschaltet sind. Zu bemerken ist, dass es sich bei den verschiedenen Leitern um Leiter aus gleichen Materialien und mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, oder Leiter aus verschiedenen Materialien und mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten handelt (bei Leitern aus unterschiedlichen Materialien können deren Querschnittsflächen identisch oder verschieden sein). Konkret wird der Kern des Leiters aus einem Metall hergestellt sein, und am äußeren Umfang des Leiterkerns ist eine Isolierschicht oder ein Isolierlack angeordnet. Ferner handelt es sich bei dem Metall um Kupfer, Aluminium, Silber, Gold und eine von deren Legierungen.
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Es versteht sich von selbst, dass sich jede Wicklung, beispielsweise die Phase-A-Wicklung in 2 durch Reihenschaltung oder Reihen- und Parallelschaltung von mindestens zwei verschiedenen Leitern bilden lässt. Zu bemerken ist, dass es sich bei den zwei verschiedenen Leitern vor allem um Leiter aus unterschiedlichen Materialien, oder aus einem Material aber mit unterschiedlichen Querschnittsflächen handelt. Beispielsweise können sich zwei verschiedene Kupferdrähte auf Kupferdrähte mit unterschiedlichen Querschnittsflächen oder Innendurchmessern beziehen. 2 zeigt eine konkrete Ausführungsform zur Bildung der Phase-A-Wicklung, nämlich durch 12 Gruppen von Leitern d1–d12.
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Wie in 2 dargestellt wird, kann der Statoreisenkern 71 eine annähernd zylindrische, oder eine zylindrische Form annehmen. Das heißt, der Statoreisenkern 71 kann aus der Planansicht in 2 gesehen in seinen vier Ecken angefast sein. Selbstverständlich kann die Statoreisenkern 71 jegliche bekannte Form aus diesem Gebiet, ohne Einschränkung auf das oben erläuterte Beispiel annehmen.
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Nachfolgend wird das Ausgestaltungskonzept der Wicklung oder Spule der Wicklung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Beispiel von zwei Leitertypen, und von Kupferdraht und Aluminiumdraht erläutert. Selbstverständlich können bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch andere Leiter, beispielsweise Leiter aus Kupfer, Aluminium, Silber, Gold und eine von deren Legierungen zum Einsatz kommen.
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Wie es sich aus 3 ergibt, sind im Wicklungsdraht d1 und im Wicklungsdraht d2 in einer gleichen Statornut zur Bildung einer Spule c1 in Reihe geschaltet, wobei der Wicklungsdraht d1 und der Wicklungsdraht d2 jeweils durch Kupfer- bzw. Aluminiumdraht gebildet werden.
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4a und 4b zeigen zwei konkrete Ausbildungsformen zur Bildung der Phase-A-Wicklung in 2.
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In verschiedenen Statornuten sind Spulen c1–c6 zur Bildung der Phase-A-Wicklung in Reihe geschaltet. Angesichts der Reihenschaltung der Spulen c1–c6 werden lediglich die Spulen c1, c2 und c6 unter Auslassung der Spulen c3, c4 und c5 dargestellt. Jede der Spulen c1, c3 und c5 kann aus Kupferdraht oder zwei verschiedenen und in Reihe geschalteten Kupferdrähten gebildet werden, während sich jede der Spulen c2, c4 und c6 aus Aluminiumdraht oder zwei verschiedenen und in Reihe geschalteten Aluminiumdrähten bilden lässt. Konkret wird in 4a dargestellt, dass jede Spule aus zwei verschiedenen und in Reihe geschalteten Leitern besteht. 4b zeigt die Phase-A-Wicklung aus 6 Spulen c1, c2, c3, c4, c5, c6, wobei jede Spule lediglich durch zwei Leiter (nämlich den Kupferdraht d1 und Aluminiumdraht d2) gebildet wird, was heißt, dass jede der Spulen c1, c3 und c5 aus einem gleichen Kupferwicklungsdraht d1 besteht, während jede der Spulen c2, c4 und c6 durch einen gleichen Aluminiumwicklungsdraht d2 gebildet wird. Es ist demnach verständlich, dass die Materialien der Wicklungsdrähte von jeder der Spulen c1–c6 ohne Einschränkung auf die offenbarten Ausführungsformen der Erfindung nach Bedarf gewählt werden können.
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In einem weiteren Beispiel, wie aus 5a und 5b zu entnehmen ist, sind in verschiedenen Statornuten die Spulen c1–c3 und Spulen c4–c6 zur Bildung der Phase-A-Wicklung jeweils in Reihe geschaltet und dann parallel geschaltet, was heißt, dass in der dargestellten Phase-A-Wicklung die Spulen c1–c3 und Spulen c4–c6 jeweils in Reihe geschaltet sind, während die Spulengruppe c1–c3 mit der Spulengruppe c4–c6 parallel geschaltet ist. Derartige Verbindungsformen werden in der vorliegenden Erfindung als Reihen- und Parallelschaltung der Spulen bezeichnet.
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Es wird auf 5a verwiesen, nach der jede der Spulen c1, c3, c4 und c6 aus zwei verschiedenen Kupferwicklungsdrähten (nämlich Kupferleitern mit unterschiedlichen Querschnittsflächen) besteht, während jede der Spulen c2 und c5 durch zwei verschiedene Aluminiumwicklungsdrähte (nämlich Aluminiumleiter mit unterschiedlichen Querschnittsflächen) gebildet wird. Zu beachten ist, dass in einer Spule die durchgezogene Linie für einen Draht und die gestrichelte Linie für einen anderen Draht steht, was heißt, dass es sich bei den Wicklungsdrähten d1, d2, d5, d6, d7, d8, d11 und d12 um Draht handelt, während die Kupferwicklungsdrähte in einer Spule unterschiedlich sind. Ähnlich dazu handelt es sich bei den Wicklungsdrähten d3, d4, d9 und d10 um Aluminiumdraht, und die Aluminiumwicklungsdrähte in einer Spule sind unterschiedlich. Selbstverständlich kann jede Spule, wie es sich aus 5b ergibt, aus einem gleichen Wicklungsdraht bestehen, was heißt, dass jede der Spulen c1, c2, c4 und c6 aus einem gleichen Kupferwicklungsdraht d1 besteht, während jede der Spulen c3 und c5 durch einen gleichen Aluminiumwicklungsdraht d2 gebildet wird.
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Zur besseren Erläuterung der Ausgestaltungsideen der Erfindung wird ferner in 6–7b ein weiterer Beispiel der Ausführungsform der Spule oder Phase-A-Wicklung der Erfindung dargestellt. Der in 6 dargestellte Stator ist wesentlich identisch zu dem Stator, der in 2 dargestellt wird, und der Unterschied liegt nur in der Zusammensetzung der Spule.
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Wie es aus 7a zu entnehmen ist, lässt sich die Spule c1 durch drei verschiedene Wicklungsdrähte d1, d2, d21, beispielsweise einen Kupferdraht, einen Aluminiumdraht und einen anderen Kupfer- oder Aluminiumdraht (konkret kann der andere Kupfer- oder Aluminiumdraht mit dem Wicklungsdraht d1 oder d2 hinsichtlich der Querschnittsfläche identisch oder unterschiedlich) bilden. Demgegenüber kann die Spule c2', wie in 7b dargestellt wird, aus drei verschiedenen, in Reihe und parallel geschalteten Leitungsmaterialien oder Leitern bestehen, was heißt, dass der Wicklungsdraht d1 (Kupferdraht) und d2 (Aluminiumdraht) zunächst in Reihe geschaltet werden, und die Reihenschaltung dann mit dem Wicklungsdraht d21 (Kupferdraht) parallel geschaltet wird.
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Nachfolgend wird näher beschrieben, dass die einzelne Spule zur Verwendung beim Motor gemäß der vorliegenden Erfindung durch in Reihe geschaltete, oder parallel und in Reihe geschaltete Leiter gebildet werden kann.
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8a–8b zeigen zwei weitere Beispiele zur Bildung der Spule der vorliegenden Erfindung. Wie in Abb 8a dargestellt wird, kann jede Spule der Erfindung durch drei verschiedene Wicklungsdrähte d1, d2, d3 gebildet werden. Konkret kann jede Spule aus drei Typen von Leitern, nämlich verschiedenen in Reihe geschalteten Leitern d1–d3 hergestellt werden. In 8b wird es dargestellt, dass jede Spule der Erfindung aus drei verschiedenen, parallel und in Reihe geschalteten Leitern d1–d3 bestehen kann, wobei es sich bei Leitern d1–d3 um Leiter aus drei verschiedenen Leitungsmaterialien handelt. Beispielsweise kann es sich bei Leiter d1 und d2 jeweils um Kupferdraht bzw. Aluminiumdraht, und bei Leiter d1 um Kupferdraht, welcher hinsichtlich der Querschnittsfläche unterschiedlich zum Leiter d3 ist, aber natürlich auch Silberdraht oder anderen denkbaren Leiter handeln.
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Hierbei wird der Kern des Leiters aus einem Leitungsmaterial hergestellt, und am äußeren Umfang des Leiterkerns ist eine Isolierschicht oder ein Isolierlack vorgesehen.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, können mindestens zwei verschiedene Leiter oder Wicklungsdrähte (beispielsweise 3, 4, 5 oder mehr Typen von Leitern) zur Bildung der Spule oder Wicklung der Erfindung in Reihe oder parallel und in Reihe geschaltet sein. 8a und 8b zeigen lediglich die Spule mit drei Typen von Leitern, die jedoch nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist.
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Bei einer weiteren Anwendung der Grundideen der Erfindung werden verschiedene Leiter an beiden Enden der Spule oder Wicklung als Anschlussklemmen verwendet. Konkret umfasst die dreiphasige Wicklung des Motors eine Phase-A aus Kupferleiter, eine Phase-B und eine Phase-C aus Aluminiumleiter. An dem neutralen Punkt der Wicklung sind die drei Phasen A, B, und C jeweils an drei Klemmen einer Schutzeinrichtung angeschlossen, wobei zwischen der Phase-A-Wicklung und der zugehörigen Klemme der Schutzeinrichtung ein Aluminiumleiter (ohne Einschränkung von dessen Länge, die jedoch auch sehr kurz sein kann) zur Verbindung der Phase-A und der Schutzeinrichtung vorgesehen sein kann. Bei Phase-B, und Phase-C-Wicklung kann ein Kupferleiter zu deren Verbindung mit den Klemmen der Schutzeinrichtung wie bei Phase-A-Wicklung eingesetzt werden.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu entnehmen ist, lässt sich in der vorliegenden Erfindung sowohl die Effizienz bei teilweiser Verwendung von Leitungen mit einem kleineren elektrischen Widerstand auf Grundlage der oben genannten Verfahren zur Effizienzerhöhung mit einer kleineren Kostenerhöhung (im Vergleich zu vollständiger Verwendung von Leitungen mit niedrigem Widerstand) ferner erhöhen, als auch die Leistungsdichte des Motors steigern.
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Darüber hinaus lassen sich in der vorliegenden Erfindung bei teiweiser Verwendung von Leitungen aus preisgünstigeren Materialien auch die Motorkosten mit einer kleineren Volumenerhöhung des Motors bei Erhaltung vorhandener Leistung verringern.
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Bisher wurden konkrete Ausführungsbeispiele zur Beschreibung der Grundideen der Erfindung offenbart und näher erläutert. Dennoch ist es dem Durchschnittstechniker dieses Gebiets verständlich, dass im Rahmen der Prinzipien und Grundideen der vorliegenden Erfindung verschiedene Änderungen an den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen möglich sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche und deren Äquivalenten definiert.
