DE102018207787B3 - Electric machines and manufacture of an electric machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine, die zur Kontaktierung der Statorwicklungen ein Endbereich eines jeweiligen Statorwicklungsdrahtes der jeweiligen Statorwicklung mit einer zugeordneten Sammelschienen elektrisch verbunden ist, wobei jeweils eine Sammelschiene eine aus der Ebenen der Sammelschienen abgebogene Lasche aufweist, wobei die Laschen der Sammelschiene der jeweiligen Statorwicklungen in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maschine.The invention relates to an electrical machine, which is electrically connected for contacting the stator windings, an end region of a respective stator winding wire of the respective stator winding with an associated busbars, wherein in each case a busbar has a bent from the planes of the busbars tab, wherein the tabs of the busbar of Furthermore, the invention relates to a method for producing such a machine.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, die zur Kontaktierung der Statorwicklungen ein Endbereich eines jeweiligen Statorwicklungsdrahtes der jeweiligen Statorwicklung mit einer zugeordneten Sammelschiene elektrisch verbunden ist, wobei jeweils eine Sammelschiene eine aus der Ebenen der Sammelschienen abgebogene Lasche aufweist, wobei die Laschen der Sammelschiene der jeweiligen Statorwicklungen in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maschine.The invention relates to an electrical machine, which is electrically connected for contacting the stator windings, an end region of a respective Statorwicklungsdrahtes the respective stator winding with an associated busbar, each having a busbar bent from the planes of the busbars tabs, wherein the tabs of the busbar of the respective stator windings are offset from one another in the circumferential direction. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a machine.
Stand der TechnikState of the art
Bei BLDC-Motoren, wie sie beispielsweise als Lüftermotoren eingesetzt werden, werden die elektrischen Phasen über eine Sammelschiene mit der Motorelektronik verbunden.
Herkömmlicherweise wird eine ringförmige Sammelschiene auf einer axialen Endfläche eines zylindrischen Statorkerns vorgesehen. Eine derartige Sammelschiene ist beispielsweise in der
Conventionally, an annular bus bar is provided on an axial end surface of a cylindrical stator core. Such busbar is for example in the
Üblicherweise besitzen die Schienenteile der Sammelschiene jeweils einen gestanzten Kontakt, der radial in einem Kunststoffträger angeordnet sind. Durch die radiale Anordnung sind drei unterschiedliche Stanz- und Biegewerkzeuge für die Herstellung der drei Schienenteile für die Phasen des Motors nötig.Usually, the rail parts of the busbar each have a stamped contact, which are arranged radially in a plastic carrier. The radial arrangement requires three different punching and bending tools for the production of the three rail parts for the phases of the motor.
Aus der
Aus der
Aus der
Es ist Aufgabe Erfindung Sammelschienen für die Phasenanbindung einer elektrischen Maschine einfach und kostengünstig herzustellen und geeignet zueinander zu positionieren.It is an object of the invention to produce busbars for the phase connection of an electrical machine simply and cost-effectively and to position them appropriately to one another.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe wird gelöst mit einer elektrische Maschine, die zur Kontaktierung der Statorwicklungen im Endbereich eines jeweiligen Statorwicklungsdrahtes der jeweiligen Statorwicklung mit einer zugeordneten Sammelschienen elektrisch verbunden ist, wobei jeweils eine Sammelschiene eine aus der Ebenen der Sammelschienen abgebogene Lasche aufweist, wobei die Laschen der Sammelschienen der jeweiligen Statorwicklungen in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind, wobei die Statorwicklungen mit einem zweiten Satz Laschen angebunden sind, die ebenfalls aus der Ebene der Sammelschienen abgebogen und zum ersten Satz von Laschen um 180° verdreht angeordnet sind.The object is achieved with an electrical machine, which is electrically connected for contacting the stator windings in the end region of a respective Statorwicklungsdrahtes the respective stator winding with an associated busbars, each having a busbar bent from the planes of the busbars tabs, wherein the tabs of the busbars respective stator windings are circumferentially offset from each other, wherein the stator windings are connected to a second set of tabs, which are also bent out of the plane of the busbars and arranged rotated by 180 ° to the first set of tabs.
Die erfinderische Lösung des Problems besteht darin, dass die sowohl die Kontakte zu den Wickelköpfen als auch die Kontakte zur elektrischen Versorgung axial angeordnet sind.
Durch die axiale Anordnung können die einzelnen Kontakte aus Gleichteilen bestehen und es werden keine unterschiedlichen Stanz- und Biegewerkzeuge benutzt werden. Durch die Erfindung können Gleichteile verwendet werden. Dies hat reduzierte Werkzeugkosten zur Folge. Durch eine geeignete Wahl der Geometrie kann der Verschnitt beim Stanzen geringgehalten werden.The inventive solution to the problem is that both the contacts to the winding heads and the contacts for electrical supply are arranged axially.
Due to the axial arrangement, the individual contacts may consist of identical parts and no different punching and bending tools will be used. By the invention, identical parts can be used. This results in reduced tooling costs. By a suitable choice of geometry, the waste can be kept low during punching.
Die vorteilhafte Ausgestaltung ist so, dass die Sammelschiene mindestens einen Mittelsteg aufweist, wobei über Biegestellen ein erster und ein zweiter Arm gegenüber der Ebene des Mittelsteg versetzt angeordnet sind.The advantageous embodiment is such that the busbar has at least one central web, wherein a first and a second arm are arranged offset relative to the plane of the central web via bending points.
Vorteilhafterweise zeigt die Sammelschiene mindestens an einem Ende benachbarte Laschen.Advantageously, the busbar shows adjacent tabs at least at one end.
Die Ausgestaltung ist so, dass die Laschen über jeweils eine Biegestelle aus der jeweiligen Ebene gebogen sind.The embodiment is such that the tabs are bent over a respective bending point from the respective plane.
Dabei weist die Sammelschiene eine stegförmige Lasche und zwei gabelförmige Laschen auf.In this case, the bus bar on a web-shaped tab and two fork-shaped tabs.
Für den Aufbau der elektrischen Maschine es ist notwendig, dass drei Sammelschienen über und ineinander stapelbar sind.For the construction of the electric machine it is necessary that three busbars are stackable over and in one another.
Es ist von Vorteil, dass jede Sammelschiene zwei Laschen zur Verbindung mit den Statorwicklungen im Endbereich des jeweiligen Statorwicklungsdrahtes aufweist, wobei die beiden Statorwicklungen um 180° versetzt zueinander stehen.It is advantageous that each bus bar has two tabs for connection to the stator windings in the end region of the respective stator winding wire, wherein the two stator windings are offset by 180 ° to one another.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine mit Sammelschienen läuft in folgenden Schritten ab: Stanzen der Sammelschienen, Biegen der Sammelschienen an den Biegestellen, Montage und Verbinden der Sammelschienen auf den Statorwicklungen und Umgiessen des Stators mit den Sammelschienen zur Isolation gegeneinander. The method according to the invention for producing an electric machine with busbars proceeds in the following steps: punching the busbars, bending the busbars at the bending points, mounting and connecting the busbars on the stator windings and casting the stator against the busbars for insulation against each other.
In einem alternativen Verfahren werden die Sammelschienen vor der Montage an den Statorwicklungen gegeneinander auf geeignete Art und Weise isoliert.In an alternative method, the bus bars are suitably insulated from each other prior to mounting on the stator windings.
Figurenlistelist of figures
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung der beispielhaften Ausführungsform als Stanzteil, -
2 zeigt die Sammelschiene im gebogenen Zustand, -
3 zeigt drei Sammelschienen im Zusammenbau.
-
1 shows a schematic representation of the exemplary embodiment as a stamped part, -
2 shows the busbar in the bent state, -
3 shows three busbars in the assembly.
Die beiden Laschen 3,4 verlaufen im ebenen Stanzteil parallel zueinander. Der zweiten Arm
Das ebene Stanzteil zeigt angedeutet bereits Biegestellen
Durch diese Wahl der Geometrie können Sammelschienen bei geringem Verschnitt aus Gleichteilen angeordnet werden.
In
Die beiden Laschen
In
The two
Weiterhin wird an der Biegestelle
In der
Es ist eine elektrische Maschine
In der
Beispielhaft ist eine Sammelschiene
Zur Herstellung der Sammelschiene folgt auf den Bestandsvorgang ein Biegevorgang. Die gebogene Sammelschiene muss isoliert werden, wobei jeder Vorgang des Umspritzens gewählt werden kann, der dem Fachmann geläufig ist.For the production of the busbar follows a bending process on the inventory process. The curved bus bar must be insulated, and any overmolding operation known to those skilled in the art can be selected.
Anschließend werden die Sammelschienen mit den jeweiligen Statorwicklungen verbunden und sind somit für eine elektrische Kontaktierung der Statorwickelpakete vorbereitet.Subsequently, the busbars are connected to the respective stator windings and are thus prepared for electrical contacting of the stator winding packages.
In einem alternativen Herstellungsverfahren werden die Sammelschienen vor dem Zusammenbau am Stator nicht voneinander isolierend umspritzt. Dabei dürfen die Sammelschienen, wenn sie aufeinander arrangiert sind, sich nicht direkt berühren.In an alternative manufacturing process, the busbars are not encapsulated from one another in an insulating manner before being assembled on the stator. In doing so, the busbars must not touch each other directly when they are arranged one on top of the other.
Wenn die Kontaktierung über die Laschen
Dabei dringt das isolierende Material zwischen den Armen der Sammelschienen ein und verhindert einen elektrischen Kontakt.In this case, the insulating material penetrates between the arms of the busbars and prevents electrical contact.
Hilfsweise ist es auch denkbar, geeignete Abstandshalter zwischen den Armen der Sammelschienen vorzusehen, die mit umgossen werden und vielleicht auch als verlorene Abstandshalter in der Vergussmasse aufschmelzen.Alternatively, it is also conceivable to provide suitable spacers between the arms of the busbars, which are encapsulated with and perhaps melt as lost spacers in the potting compound.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Sammelschienebus
- 2a, 2b, 2c, 2d2a, 2b, 2c, 2d
- Biegestellenbends
- 2e2e
- Mittelstegcenter web
- 33
- Lasche erster SatzLaschen first sentence
- 4, 4a, 4b4, 4a, 4b
- Lasche zweiter SatzFlap second sentence
- 55
- Gabelförmiger VerbinderFork-shaped connector
- 66
- erster Armfirst arm
- 77
- zweiter Arm second arm
- 10, 10a, 10b10, 10a, 10b
- Statorwicklungenstator windings
- 1111
- StatorwickeldrahtStatorwickeldraht
- 2020
- Elektrische MaschineElectric machine
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