DE102016003896A1 - Method for producing a stator assembly with high copper filling and electric motor with such a stator assembly - Google Patents

Method for producing a stator assembly with high copper filling and electric motor with such a stator assembly Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Statorbaugruppe, die einen Statorkern sowie mehrere Statorspulen aufweist, wobei der Statorkern eine Längsachse, einen Statorrückschluss, sowie mehrere in Bezug auf die Längsachse radial vorstehende und um die Längsachse herum verteilt angeordnete Statorzähne aufweist, wobei jeder zweite Statorzahn unbewickelt ist und die übrigen Statorzähne jeweils mit einer der Statorspulen bewickelt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die unbewickelten Statorzähne einteilig zusammen mit dem Statorrückschluss hergestellt werden, wobei die übrigen Statorzähne jeweils einzeln mit einer der Statorspulen bewickelt werden, so dass die bewickelten Statorzähne zusammen mit der jeweils zugehörigen Statorspule jeweils eine Spulenbaugruppe bilden, und wobei die Spulenbaugruppen in Richtung der Längsachse des Statorkerns jeweils zwischen zwei unbewickelte Statorzähne des Statorrückschlusses eingesetzt werden.The present invention relates to a method for producing a stator assembly having a stator core and a plurality of stator coils, wherein the stator core has a longitudinal axis, a stator yoke, and a plurality of radially projecting with respect to the longitudinal axis and distributed around the longitudinal axis arranged stator teeth, wherein each second Statorzahn is unwound and the remaining stator teeth are each wound with one of the stator coils. According to the invention, the unwound stator teeth are produced in one piece together with the stator yoke, the remaining stator teeth being individually wound with one of the stator coils, so that the wound stator teeth together with the respectively associated stator coil form a respective coil assembly, and wherein the coil assemblies in FIG Direction of the longitudinal axis of the stator core are each used between two unwound stator teeth of the stator yoke.

Figure DE102016003896A1_0001
Figure DE102016003896A1_0001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Statorbaugruppe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1. Eine Statorbaugruppe der gattungsgemäßen Art weist einen Statorkern sowie mehrere Statorspulen auf. Der Statorkern weist eine Längsachse, einen Statorrückschluss sowie mehrere in Bezug auf die Längsachse radial vorstehende und um die Längsachse herum verteilt angeordnete Statorzähne auf. Jeder zweite Statorzahn ist unbewickelt, die übrigen Statorzähne sind jeweils mit einer der Statorspulen bewickelt.The present invention relates to a method for producing a stator assembly according to the preamble of independent claim 1. A stator assembly of the generic type has a stator core and a plurality of stator coils. The stator core has a longitudinal axis, a stator yoke, and a plurality of stator teeth radially projecting relative to the longitudinal axis and distributed around the longitudinal axis. Every second stator tooth is unwound, the remaining stator teeth are each wound with one of the stator coils.

Die Erfindung betrifft ferner die Statorbaugruppe selbst sowie einen Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen Statorbaugruppe.The invention further relates to the stator assembly itself and to an electric motor with a stator assembly according to the invention.

Aus dem Stand der Technik ist eine Reihe gattungsgemäßer Statorbaugruppen bekannt. Die DE 10124415 A1 beschreibt einen segmentartig aufgebauten Stator. Die Segmente werden in Umfangsrichtung form- und/oder reibschlüssig aneinandergefügt. Jedes Segment weist jeweils einen Statorzahn auf, wobei nur jedes zweite Segment mit einer Statorspule bewickelt wird, bevor die Segmente zusammengesetzt werden.A number of generic stator assemblies are known in the art. The DE 10124415 A1 describes a segmented stator. The segments are joined in the circumferential direction positively and / or frictionally. Each segment has a stator tooth each, with only every other segment being wound with a stator coil before the segments are assembled.

Ein ähnlicher segmentartiger Aufbau ist aus DE 10259090 A1 bekannt. Hier werden die Segmente zunächst in einer Ebene mittels Verbindungselementen zusammengesetzt und anschließend um ein Kernelement zu einem Ring geformt.A similar segmental construction is off DE 10259090 A1 known. Here, the segments are first assembled in a plane by means of connecting elements and then formed around a core element into a ring.

Ein weiterer segmentartiger Aufbau ist aus DE 10 2004 043 424 A1 und aus DE 10 2004 043 425 A1 bekannt. Laut Beschreibung wird das Blechpaket des Stators aus Zahnsegmenten zusammengesetzt, indem bewickelte Zahnsegmente und unbewickelte Zwischenzahnsegmente in Umfangsrichtung abwechselnd aufeinanderfolgend zusammengesetzt werden. Zwischen den Segmenten kann ein Formschluss, beispielsweise in Form einer Nut- und Federverbindung, vorgesehen sein. Ein ähnlicher Aufbau ist zudem aus US 2005/0258706 A1 bekannt.Another segment-like construction is off DE 10 2004 043 424 A1 and from DE 10 2004 043 425 A1 known. As described, the laminated core of the stator is composed of tooth segments by alternately sequentially assembling wound tooth segments and unwound inter-tooth segments circumferentially. Between the segments, a positive connection, for example in the form of a tongue and groove connection, can be provided. A similar structure is also out US 2005/0258706 A1 known.

Aus GB 2149226A ist eine Statorbaugruppe bekannt, bei der die bewickelten Statorzähne einteilig zusammen mit dem Statorrückschluss ausgeführt sind. Die unbewickelten Zähne werden nach dem Bewickeln der bewickelten Zähne in entsprechende Nuten des Statorrückschlusses eingesetzt.Out GB 2149226A a stator assembly is known in which the wound stator teeth are made in one piece together with the stator yoke. The unwound teeth are inserted after winding the wound teeth in corresponding grooves of the stator yoke.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, das eine möglichst einfache und kostengünstige Herstellung einer Statorbaugruppe mit einer hohen Kupferfüllung erlaubt.Object of the present invention is to provide a generic method that allows the simplest possible and cost-effective production of a stator assembly with a high copper filling.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn die unbewickelten Statorzähne einteilig zusammen mit dem Statorrückschluss hergestellt werden, wobei die übrigen Statorzähne jeweils einzeln mit einer der Statorspulen bewickelt werden, sodass die bewickelten Statorzähne zusammen mit der jeweils zugehörigen Statorspule jeweils eine Spulenbaugruppe bilden, und wobei die Spulenbaugruppen in Richtung der Längsachse des Statorkerns jeweils zwischen zwei unbewickelte Statorzähne des Statorrückschlusses eingesetzt werden.The object is achieved by the features of independent claim 1. Accordingly, in a method of the generic type, an inventive solution to the problem, when the unwound stator teeth are made in one piece together with the Statorrückschluss, the remaining stator teeth individually with one of the stator coils be wound so that the wound stator teeth together with the respectively associated stator coil each form a coil assembly, and wherein the coil assemblies are used in the direction of the longitudinal axis of the stator core between two unwound stator teeth of the stator yoke.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines Stators mit hoher Kupferfüllung. Der Zwischenraum zwischen den Statorzähnen kann durch die Statorspulen optimal ausgefüllt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Spulenbaugruppen vorgefertigt werden und anschließend passgenau zwischen zwei unbewickelte Statorzähne des Statorrückschlusses eingesetzt werden können. Das Einsetzen der Spulenbaugruppen erfolgt parallel zur Längsachse des Statorkerns. Der Statorkern besteht aus dem Statorrückschluss, den einteilig zusammen mit dem Statorrückschluss hergestellten unbewickelten Statorzähnen und den nachträglich zusammen mit den Statorspulen eingesetzten bewickelten Statorzähnen.The inventive method allows a particularly simple and inexpensive production of a stator with high copper filling. The gap between the stator teeth can be optimally filled by the stator coils. This is achieved in that the coil assemblies are prefabricated and can then be used accurately between two unwound stator teeth of the stator yoke. The insertion of the coil assemblies takes place parallel to the longitudinal axis of the stator core. The stator core consists of the stator yoke, the unwound stator teeth produced in one piece together with the stator yoke, and the wound stator teeth subsequently inserted together with the stator coils.

Der Statorrückschluss ist in Bezug auf die Längsachse vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgeführt. Besonders bevorzugt ist der Statorrückschluss hohlzylindrisch ausgeführt. Die Statorzähne sind weiter vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt, sodass zwischen jeweils zwei Statorzähnen stets ein einheitlicher Abstand bzw. ein einheitlicher Winkel besteht. Die Statorzähne können sowohl radial nach innen als auch radial nach außen vorstehen. Die Erfindung eignet sich daher sowohl für Innen- als auch Außenläufermotoren. Ganz besonders eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Statorbaugruppe für einen permanenterregten bürstenlosen Elektromotor.The stator yoke is preferably rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis. Particularly preferably, the stator yoke is designed as a hollow cylinder. The stator teeth are preferably distributed evenly over the circumference, so that there is always a uniform distance or a uniform angle between each two stator teeth. The stator teeth can protrude both radially inward and radially outward. The invention is therefore suitable for both internal and external rotor motors. The process according to the invention is particularly suitable for producing a stator assembly for a permanent-magnet brushless electric motor.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the method according to the invention are the subject of the subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die bewickelten Statorzähne vor der Bewicklung zumindest teilweise mit einer Isolierung ummantelt.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the wound stator teeth are at least partially encased with insulation before winding.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Spulenbaugruppen anschließend mit dem Statorrückschluss verklebt oder vergossen. Dadurch wird ein besonders stabiler Zusammenhalt gewährleistet.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the coil assemblies are then glued or cast with the stator yoke. Thereby a particularly stable cohesion is ensured.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Statorrückschluss zusammen mit den unbewickelten Zähnen als Blechpaket hergestellt. Hierzu werden mehrere Ringe mit jeweils vorstehenden Statorzähnen aus einem Blech ausgestanzt und zu dem Blechpaket aufgeschichtet. Die einzelnen Ringe des Blechpakets werden vorzugsweise miteinander verklebt.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the stator yoke is produced together with the unwound teeth as a laminated core. For this purpose, several rings are punched out, each with projecting stator teeth from a sheet and piled up to the laminated core. The individual rings of the laminated core are preferably glued together.

Die Erfindung stellt ferner eine Statorbaugruppe bereit, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The invention further provides a stator assembly made in accordance with the method of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Statorbaugruppe sind die Spulenbaugruppen in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Statorkerns mittels Formschluss zwischen den unbewickelten Statorzähnen gehalten. Wenn sich die unbewickelten Statorzähne vom Statorrückschluss radial nach innen zur Längsachse hin erstrecken und eine im Wesentlichen gleichbleibende Breite über ihre gesamte Erstreckung in radialer Richtung aufweisen, und die Spulenbaugruppen ferner derart ausgeführt sind, dass die Statorspulen im Wesentlichen den Zwischenraum zwischen den Statorzähnen vollständig ausfüllen, dann können die Spulenbaugruppen in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Statorkerns nicht aus dem Zwischenraum zwischen jeweils zwei unbewickelten Statorzähnen herausfallen. In diesem Fall ist keine weitere Maßnahme erforderlich, um den Formschluss herzustellen. Der Formschluss kann jedoch verbessert werden, wenn die unbewickelten Statorzähne an ihrem Ende jeweils eine Erweiterung aufweisen. Die Erweiterung bildet einen Hinterschnitt, an dem sich die jeweilige Spulenbaugruppe in radialer Richtung abstützt. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere dann, wenn die Statorbaugruppe für einen Außenläufermotor vorgesehen ist und die Statorzähne somit radial nach außen vom Statorrückschluss abstehen.According to a preferred embodiment of the stator assembly according to the invention, the coil assemblies are held in the radial direction relative to the longitudinal axis of the stator core by means of positive engagement between the unwound stator teeth. When the uncoiled stator teeth extend radially inwardly toward the longitudinal axis from the stator yoke and have a substantially uniform width over their entire extent in the radial direction, and the coil assemblies are further configured such that the stator coils substantially completely fill the gap between the stator teeth, then the coil assemblies can not fall out of the gap between each two unwound stator teeth in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the stator core. In this case, no further action is required to produce the positive connection. However, the positive connection can be improved if the unwound stator teeth each have an extension at their end. The extension forms an undercut, on which the respective coil assembly is supported in the radial direction. This embodiment is particularly suitable when the stator assembly is provided for an external rotor motor and thus the stator teeth protrude radially outward from the stator yoke.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Statorbaugruppe grenzt das Ende jedes unbewickelten Statorzahns unmittelbar an eine Isolierung des benachbarten bewickelten Statorzahns an. Diese Ausführungsform wirkt sich besonders günstig auf das magnetische Drehfeld aus, das durch die Statorbaugruppe aufgebaut wird.In a further preferred embodiment of the stator assembly according to the invention, the end of each unwound stator tooth directly adjoins insulation of the adjacent wound stator tooth. This embodiment has a particularly favorable effect on the magnetic rotating field, which is constructed by the stator assembly.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die bewickelten Statorzähne an ihrem Ende eine Erweiterung auf, deren Form so gestaltet ist, dass sie hinter die Erweiterung der unbewickelten Statorzähne greift. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte radiale Abstützung erreicht werden.In another preferred embodiment, the wound stator teeth have at their end an extension whose shape is designed to engage behind the extension of the unwound stator teeth. In this way, a particularly advantageous radial support can be achieved.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Statorbaugruppe weisen die Statorzähne alle die gleiche Geometrie auf. Auch dies wirkt sich günstig auf das magnetische Drehfeld aus und erleichtert zudem die Herstellung.In a further embodiment of the stator assembly according to the invention, the stator teeth all have the same geometry. This also has a favorable effect on the magnetic rotating field and also facilitates the production.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Statorbaugruppe füllen die Statorspulen die Zwischenräume zwischen den Statorzähnen vollständig aus. Dadurch können besonders leistungsfähige Elektromotoren mit geringen Abmessungen hergestellt werden.In a further particularly preferred embodiment of the stator assembly according to the invention, the stator coils completely fill the gaps between the stator teeth. As a result, particularly powerful electric motors can be produced with small dimensions.

Die Erfindung stellt ferner einen Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen Statorbaugruppe gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sowie mit einem Permanentmagnetrotor bereit.The invention further provides an electric motor with a stator assembly according to the invention according to the embodiments described above and with a permanent magnet rotor.

Die Erfindung eignet sich besonders für einen Elektromotor, dessen Statorspulen in mehreren Phasen miteinander verschaltet sind, wobei zwischen der Anzahl Q an Statorzähnen, einer Polpaarzahl p des Permanentmagnetrotors und der Anzahl m an Phasen folgende Relation besteht: Q / |Q – 2p| = 2m The invention is particularly suitable for an electric motor whose stator coils are interconnected in a plurality of phases, whereby the following relation exists between the number Q of stator teeth, a pole pair number p of the permanent magnet rotor and the number m of phases: Q / | Q - 2p | = 2m

Ganz besonders eignet sich die Erfindung für einen Elektromotor, bei dem der Permanentmagnetrotor als Innenläufer ausgeführt ist, wobei die Anzahl Q an Statorzähnen 12 beträgt, die Polpaarzahl p entweder 5 oder 7 beträgt, und die Anzahl m an Phasen 3 beträgt.More particularly, the invention is suitable for an electric motor in which the permanent magnet rotor is designed as an internal rotor, wherein the number Q of stator teeth 12 is, the pole pair number p is either 5 or 7, and the number m of phases 3 is.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine Schrägansicht des Statorrückschlusses einer erfindungsgemäßen Statorbaugruppe mit radial nach innen vorstehenden, unbewickelten Statorzähnen, 1 3 is an oblique view of the stator yoke of a stator assembly according to the invention with radially inwardly projecting, unwound stator teeth,

2 eine Schrägansicht eines einzelnen zu bewickelnden Statorzahns, 2 an oblique view of a single to be wound stator tooth,

3 eine Spulenbaugruppe bestehend aus dem Statorzahn aus 2 und einer darauf aufgewickelten Statorspule, 3 a coil assembly consisting of the stator tooth 2 and a stator coil wound thereon,

4 einen Querschnitt durch die Spulenbaugruppe aus 3, 4 a cross section through the coil assembly from 3 .

5 den Statorrückschluss aus 1 mit einer zur Hälfte zwischen zwei unbewickelte Statorzähne eingesetzten Spulenbaugruppe gemäß den 3 und 4, 5 the stator yoke off 1 with one half between two unwounded ones Statorzähne inserted coil assembly according to the 3 and 4 .

6 die Ansicht aus 5 mit vollständig eingesetzter Spulenbaugruppe, 6 the view 5 with fully inserted coil assembly,

7 einen Querschnitt durch eine Statorbaugruppe bestehend aus dem Statorrückschluss gemäß 1 und insgesamt sechs Spulenbaugruppen gemäß den 3 und 4, 7 a cross section through a stator assembly consisting of the stator yoke according to 1 and a total of six coil assemblies according to the 3 and 4 .

8 einen Querschnitt durch einen Elektromotor mit der in 7 gezeigten Statorbaugruppe und einem als Innenläufer ausgeführten Permanentmagnetrotor, und 8th a cross section through an electric motor with the in 7 shown stator assembly and designed as an internal rotor permanent magnet rotor, and

9 eine Detailansicht einer Querschnittsdarstellung gemäß einer bevorzugten Abwandlung der Statorbaugruppe aus 7. 9 a detailed view of a cross-sectional view according to a preferred modification of the stator assembly 7 ,

Für die folgenden Ausführungen gilt, dass gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden. Sofern in einer Figur Bezugszeichen enthalten sind, auf die in der zugehörigen Figurenbeschreibung nicht näher eingegangen wird, so wird auf vorangehende oder nachfolgende Figurenbeschreibungen Bezug genommen.For the following statements applies that the same parts are designated by the same reference numerals. If reference numbers are contained in a figure, which are not discussed in detail in the associated description of the figures, reference is made to preceding or subsequent description of the figures.

1 zeigt eine Schrägansicht eines Statorrückschlusses 4 einer erfindungsgemäßen Statorbaugruppe. Der Statorrückschluss 4 ist hohlzylindrisch und rotationssymmetrisch in Bezug auf die Längsachse 3 ausgeführt. Vom Innenumfang des Statorrückschlusses 4 stehen radial nach innen zur Längsachse 3 hin insgesamt sechs unbewickelte Statorzähne 5 vor. Die unbewickelten Statorzähne 5 weisen am Ende jeweils eine Erweiterung 9 auf, deren Funktion weiter unten erläutert wird. Die unbewickelten Statorzähne 5 sind zusammen mit dem Statorrückschluss 4 einteilig ausgeführt. Die Herstellung erfolgt durch Ausstanzen mehrere Ringe mit jeweils radial nach innen abstehenden Statorzähnen aus einem Blech und Aufeinanderschichten der einzelnen Ringe zu einem Blechpaket. 1 shows an oblique view of a stator yoke 4 a stator assembly according to the invention. The stator yoke 4 is hollow cylindrical and rotationally symmetric with respect to the longitudinal axis 3 executed. From the inner circumference of the stator yoke 4 are radially inward to the longitudinal axis 3 a total of six unwound stator teeth 5 in front. The unwound stator teeth 5 each have an extension at the end 9 whose function is explained below. The unwound stator teeth 5 are together with the stator feedback 4 executed in one piece. The production is carried out by punching out several rings with each radially inwardly projecting stator teeth of a sheet and stacking of the individual rings to form a laminated core.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden weitere Statorzähne jeweils einzeln mit einer Statorspule bewickelt, sodass die bewickelten Statorzähne zusammen mit der jeweils zugehörigen Statorspule jeweils eine Spulenbaugruppe bilden. Die Spulenbaugruppen werden anschließend in Richtung der Längsachse 3 jeweils zwischen zwei unbewickelte Statorzähne 5 des Statorrückschlusses 4 eingesetzt. Die Herstellung der Spulenbaugruppen und das Einsetzen der Spulenbaugruppen in den Statorrückschluss wird im Folgenden anhand der 2 bis 6 beschrieben.In accordance with the method according to the invention, further stator teeth are individually wound with a stator coil, so that the wound stator teeth together with the associated stator coil each form a coil module. The coil assemblies are then in the direction of the longitudinal axis 3 each between two unwound stator teeth 5 of the stator yoke 4 used. The manufacture of the coil assemblies and the insertion of the coil assemblies into the stator yoke will be described below with reference to FIGS 2 to 6 described.

2 zeigt einen einzelnen Statorzahn 6, der dazu vorgesehen ist, mit einer Statorspule bewickelt zu werden. Wie 2 zeigt, weist auch dieser Statorzahn an einem Ende eine Erweiterung 9 auf, ähnlich wie die unbewickelten Statorzähne aus 1. Der in 2 gezeigte Statorzahn wird vorzugsweise zunächst zumindest teilweise mit einer Isolierung ummantelt und anschließend mit einem Kupferdraht bewickelt. Der fertig bewickelte Statorzahn ist in 3 dargestellt. Der Statorzahn 6 bildet zusammen mit der aus dem Kupferdraht bestehenden Statorspule 2 eine Spulenbaugruppe 7. 4 zeigt einen Querschnitt der Spulenbaugruppe, in dem auch die weiter oben angesprochene Isolierung 8 zu erkennen ist. Die Kontur der Isolierung 8 ist so gestaltet, dass sich die Spulenbaugruppe 7 auf der Erweiterung 9 der unbewickelten Statorzähne 5 abstützt. 2 shows a single stator tooth 6 which is intended to be wound with a stator coil. As 2 shows, also has this Statorzahn at one end an extension 9 on, similar to the unwound stator teeth 1 , The in 2 Statorzahn shown is preferably first at least partially sheathed with an insulation and then wound with a copper wire. The finished wound stator tooth is in 3 shown. The stator tooth 6 forms together with the consisting of the copper wire stator coil 2 a coil assembly 7 , 4 shows a cross section of the coil assembly, in which also the above-mentioned isolation 8th can be seen. The contour of the insulation 8th is designed so that the coil assembly 7 on the extension 9 the unwound stator teeth 5 supported.

Die Spulenbaugruppe 7 ist hinsichtlich ihres Querschnitts derart beschaffen, dass sie passgenau zwischen zwei unbewickelte Zähne 5 des in 1 gezeigten Statorrückschlusses 4 eingesetzt werden kann. Dieser Vorgang ist in 5 dargestellt. Die Spulenbaugruppe 7 wird in axialer Richtung, das heißt parallel zur Längsachse des Statorrückschlusses, zwischen zwei unbewickelte Statorzähne 5 eingeschoben. Die Erweiterungen 9 an den Enden der beiden unbewickelten Statorzähne 5 bilden einen Hinterschnitt, an dem sich die Spulenbaugruppe in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse des Statorrückschlusses abstützt.The coil assembly 7 is in terms of their cross-section designed to fit exactly between two unwound teeth 5 of in 1 shown stator yoke 4 can be used. This process is in 5 shown. The coil assembly 7 is in the axial direction, that is parallel to the longitudinal axis of the stator yoke, between two unwound stator teeth 5 inserted. The extensions 9 at the ends of the two unwound stator teeth 5 form an undercut, on which the coil assembly is supported in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the stator yoke.

Der fertig eingesetzte Zustand ist in 6 dargestellt. In 6 ist ferner zu erkennen, dass die Erweiterungen 9 der beiden unbewickelten Statorzähne 5 unmittelbar an die Isolierung 8 des bewickelten Statorzahns der Spulenbaugruppe 7 angrenzen. Auf die oben beschriebene Weise werden fünf weitere Spulenbaugruppen hergestellt und in die verbleibenden Zwischenräume zwischen den unbewickelten Statorzähnen 5 eingesetzt.The ready inserted state is in 6 shown. In 6 It can also be seen that the extensions 9 the two unwound stator teeth 5 directly to the insulation 8th of the wound stator tooth of the coil assembly 7 adjoin. In the manner described above, five more coil assemblies are fabricated and into the remaining spaces between the unwound stator teeth 5 used.

7 zeigt einen Querschnitt durch die dadurch erhaltene Statorbaugruppe 1. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt 12 Statorzähne vorhanden, nämlich sechs unbewickelte Statorzähne 5 und sechs bewickelte Statorzähne 6. Die Anzahl der Statorspulen 2 beträgt demnach ebenfalls 6. 7 shows a cross section through the stator assembly obtained thereby 1 , In the embodiment shown, a total of 12 stator teeth are present, namely six unwound stator teeth 5 and six wound stator teeth 6 , The number of stator coils 2 is therefore also 6 ,

8 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromotor 10 im Querschnitt. Der Elektromotor 10 weist die in 7 gezeigte Statorbaugruppe 1 und einen als Innenläufer ausgeführten Permanentmagnetrotor 11 mit insgesamt zehn Polen 12 bzw. fünf Polpaaren auf. Jeweils zwei der insgesamt sechs Statorspulen sind zu einer Phase verschaltet, so dass insgesamt drei Statorphasen vorhanden sind. 8th shows an electric motor according to the invention 10 in cross section. The electric motor 10 has the in 7 shown stator assembly 1 and a permanent magnet rotor designed as an internal rotor 11 with a total of ten poles 12 or five pairs of poles. In each case two of the six stator coils are connected in one phase, so that a total of three stator phases are present.

Eine bevorzugte Abwandlung der Statorbaugruppe gemäß 7 zeigt die Detailansicht in 9. Bei dieser Ausführungsform weisen die bewickelten Statorzähne 6 an ihrem Ende eine Erweiterung 9 auf, deren Form so gestaltet ist, dass sie hinter die Erweiterung 9 des jeweils benachbarten unbewickelten Statorzahns 5 greift. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte radiale Abstützung erreicht. Auch bei dieser Ausführungsform verhindert die Isolierung 8 einen direkten Kontakt der Statorzähne 5 und 6.A preferred modification of the stator assembly according to 7 shows the detail view in 9 , In this embodiment, the wound stator teeth 6 an extension at the end 9 on whose shape is designed to be behind the extension 9 of the respectively adjacent unwound stator tooth 5 attacks. As a result, a particularly advantageous radial support is achieved. Also in this embodiment, the insulation prevents 8th a direct contact of the stator teeth 5 and 6 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • GB 2149226 A [0006] GB 2149226 A [0006]

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Verfahren zur Herstellung einer Statorbaugruppe (1), die einen Statorkern sowie mehrere Statorspulen (2) aufweist, wobei der Statorkern eine Längsachse (3), einen Statorrückschluss (4), sowie mehrere in Bezug auf die Längsachse (3) radial vorstehende und um die Längsachse (3) herum verteilt angeordnete Statorzähne (5, 6) aufweist, wobei jeder zweite Statorzahn (5) unbewickelt ist und die übrigen Statorzähne (6) jeweils mit einer der Statorspulen (2) bewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die unbewickelten Statorzähne (5) einteilig zusammen mit dem Statorrückschluss (4) hergestellt werden, wobei die übrigen Statorzähne (6) jeweils einzeln mit einer der Statorspulen (2) bewickelt werden, so dass die bewickelten Statorzähne (6) zusammen mit der jeweils zugehörigen Statorspule (2) jeweils eine Spulenbaugruppe (7) bilden, und wobei die Spulenbaugruppen (7) in Richtung der Längsachse (3) des Statorkerns jeweils zwischen zwei unbewickelte Statorzähne (5) des Statorrückschlusses (4) eingesetzt werden.Method for producing a stator assembly ( 1 ), a stator core and a plurality of stator coils ( 2 ), wherein the stator core has a longitudinal axis ( 3 ), a stator feedback ( 4 ), as well as several with respect to the longitudinal axis ( 3 ) radially projecting and about the longitudinal axis ( 3 ) arranged around stator teeth ( 5 . 6 ), each second stator tooth ( 5 ) is unwound and the remaining stator teeth ( 6 ) each with one of the stator coils ( 2 ) are wound, characterized in that the unwound stator teeth ( 5 ) in one piece together with the stator yoke ( 4 ), the remaining stator teeth ( 6 ) individually with one of the stator coils ( 2 ), so that the wound stator teeth ( 6 ) together with the respectively associated stator coil ( 2 ) each have a coil assembly ( 7 ), and wherein the coil assemblies ( 7 ) in the direction of the longitudinal axis ( 3 ) of the stator core in each case between two unwound stator teeth ( 5 ) of the stator yoke ( 4 ) are used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewickelten Statorzähne (6) vor der Bewicklung zumindest teilweise mit einer Isolierung (8) ummantelt werden.Method according to claim 1, characterized in that the wound stator teeth ( 6 ) before winding at least partially with an insulation ( 8th ) are sheathed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenbaugruppen (7) anschließend mit dem Statorrückschluss (4) verklebt oder vergossen werden.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that the coil assemblies ( 7 ) with the stator yoke ( 4 ) are glued or potted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorrückschluss (4) zusammen mit den unbewickelten Zähnen (5) als Blechpaket hergestellt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator yoke ( 4 ) together with the unwound teeth ( 5 ) is produced as a laminated core. Statorbaugruppe (1) mit einem Statorkern sowie mehreren Statorspulen (2), wobei der Statorkern eine Längsachse (3), einen Statorrückschluss (4), sowie mehrere in Bezug auf die Längsachse (3) radial vorstehende und um die Längsachse (3) herum verteilt angeordnete Statorzähne (5, 6) aufweist, wobei jeder zweite Statorzahn (5) unbewickelt ist und die übrigen Statorzähne (6) jeweils mit einer der Statorspulen (2) bewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorbaugruppe (1) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist.Stator assembly ( 1 ) with a stator core and a plurality of stator coils ( 2 ), wherein the stator core has a longitudinal axis ( 3 ), a stator feedback ( 4 ), as well as several with respect to the longitudinal axis ( 3 ) radially projecting and about the longitudinal axis ( 3 ) arranged around stator teeth ( 5 . 6 ), each second stator tooth ( 5 ) is unwound and the remaining stator teeth ( 6 ) each with one of the stator coils ( 2 ), characterized in that the stator assembly ( 1 ) is produced by the method according to one of claims 1 to 4. Statorbaugruppe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenbaugruppen (7) in radialer Richtung bezogen auf die Längsachse (3) des Statorkerns mittels Formschluss zwischen den unbewickelten Statorzähnen (5) gehalten sind.Stator assembly ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the coil assemblies ( 7 ) in the radial direction relative to the longitudinal axis ( 3 ) of the stator core by means of positive locking between the unwound stator teeth ( 5 ) are held. Statorbaugruppe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unbewickelten Statorzähne (5) an ihrem Ende eine Erweiterung (9) aufweisen.Stator assembly ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the unwound stator teeth ( 5 ) at its end an extension ( 9 ) exhibit. Statorbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende jedes unbewickelten Statorzahns (5) unmittelbar an eine Isolierung 8 des benachbarten bewickelten Statorzahns (6) angrenzt.Stator assembly ( 1 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the end of each unwound stator tooth ( 5 ) directly to an insulation 8th of the adjacent wound stator tooth ( 6 ) adjoins. Statorbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bewickelten Statorzähne (6) an ihrem Ende eine Erweiterung 9 aufweisen, deren Form so gestaltet ist, dass sie hinter die Erweiterung 9 der unbewickelten Statorzähne 5 greift.Stator assembly ( 1 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that the wound stator teeth ( 6 ) at its end an extension 9 whose shape is designed to be behind the extension 9 the unwound stator teeth 5 attacks. Statorbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Statorzähne (5, 6) die gleiche Geometrie aufweisen.Stator assembly ( 1 ) according to one of claims 5 to 8, characterized in that all the stator teeth ( 5 . 6 ) have the same geometry. Statorbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorspulen (2) die Zwischenräume zwischen den Statorzähnen (5, 6) vollständig ausfüllen.Stator assembly ( 1 ) according to one of claims 5 to 10, characterized in that the stator coils ( 2 ) the spaces between the stator teeth ( 5 . 6 ) completely. Elektromotor (10) mit einer Statorbaugruppe (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11 und mit einem Permanentmagnetrotor (11).Electric motor ( 10 ) with a stator assembly ( 1 ) according to one of claims 5 to 11 and with a permanent magnet rotor ( 11 ). Elektromotor (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorspulen (2) in mehreren Phasen miteinander verschaltet sind, wobei zwischen der Anzahl Q an Statorzähnen (5, 6), einer Polpaarzahl p des Permanentmagnetrotors (11), und der Anzahl m an Phasen folgende Relation besteht: Q / |Q – 2p| = 2m Electric motor ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the stator coils ( 2 ) are interconnected in several phases, wherein between the number Q of stator teeth ( 5 . 6 ), a pole pair number p of the permanent magnet rotor ( 11 ), and the number m of phases has the following relation: Q / | Q - 2p | = 2m Elektromotor (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnetrotor (11) als Innenläufer ausgeführt ist, wobei die Anzahl Q an Statorzähnen 12 beträgt, die Polpaarzahl p entweder 5 oder 7 beträgt, und die Anzahl m an Phasen 3 beträgt.Electric motor ( 10 ) according to claim 13, characterized in that the permanent magnet rotor ( 11 ) is designed as an internal rotor, wherein the number Q of stator teeth 12 is, the pole pair number p is either 5 or 7, and the number m of phases 3 is.
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