DE102019112551A1

DE102019112551A1 - Stator eines elektrischen Motors und Verfahren zur Herstellung eines Statorisolationssystems

Info

Publication number: DE102019112551A1
Application number: DE102019112551.0A
Authority: DE
Inventors: David Walisko; Frank Mau; Marco Hombitzer
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2020-11-19
Also published as: CN111953110A; US20200366150A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (6) eines elektrischen Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters, wobei der Stator (6) einen Statorkern (7) umfasst, der auf der Innenseite des nach außen im Wesentlichen zylindrisch geformten Stators (6) über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial nach innen gerichtete Stege (12.1, 12.2, 12.3) aufweist, wobei zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stegen (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Statornuten (4) ausgebildet sind, und wobei um die Stege (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Leitungsdrähte zu Spulen (13.1, 13.2, 13.3) gewickelt sind, und wobei jeder Zwischenraum zwischen den einzelnen Drähten (14.1; 14.2; 14.3) einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und einer Basisisolierung (15), die sich jeweils zwischen der Wicklung und dem Statorkern (7) befindet, zwischen den unterschiedlichen Spulen (13.1, 13.2, 13.3), sowie zwischen jeder Wicklung und nicht stromführenden Gehäuseteilen und/oder Anbauteilen des Stators (6) mit einer Vergussmasse als Isolationsmaterial (2) gefüllt ist, und wobei innerhalb des Isolationsmaterials (2) Aussparungen (10) für Kühlkanäle zur Kühlung des Stators (6) ausgebildet sind.Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Statorisolationssystems für einen entsprechenden elektrischen Motor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator eines elektrischen Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Statorisolationssystems für einen entsprechenden elektrischen Motor.
Aufgrund eines hohen Spannungsbereichs von bis zu 1000 V sind die Anforderungen bezüglich der Isolationskoordination in elektrischen Verdichtern außerordentlich hoch. Derartige Anforderungen an die Isolationskoordination betreffen insbesondere die sogenannte Luftstrecke als die kürzeste Entfernung in Luft zwischen zwei leitenden Teilen sowie die sogenannte Kriechstrecke als die kürzeste Entfernung entlang der Oberfläche eines Isolierstoffes zwischen diesen zwei leitenden Teilen. Internationale Standards wie die der unabhängigen Organisation Underwriters Laboratories (UL), die die Produkte hinsichtlich ihrer Sicherheit untersucht und zertifiziert, und der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC), verlangen beispielsweise für einen Spannungsbereich bis 1000 V, dass die Kriechstrecke 14 mm (IEC) und die Luftstrecke 10 mm (UL) ist. Ähnliche Vorgaben sind in nationalen Standards, zum Beispiel des Deutschen Instituts für Normung (DIN), enthalten.
Für bisher bekannte EHV-Elektromotoren (~ 400 V) beträgt die kürzeste Luftstrecke zwischen zwei Spulen etwa 4 mm und die kürzesten Kriechstrecken etwa 5 mm. Für die Automobilindustrie ist das Isoliersystem von hermetisch abgedichteten Elektromotoren, die für Klimaanlagen geeignet sind, in Anbetracht einer Höchstspannung (UHV) von beispielsweise bis zu 1000 V, erst recht in Anwendungsfällen mit Spannungsbereichen, die darüber hinaus gehen, eine große Herausforderung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Stators, welcher in diversen Spannungslagen die volle Einhaltung der existierenden Anforderungen an die Isolationskoordination und gleichzeitig kleinstmögliche Abmessungen ermöglicht. Weiterhin soll auch eine ausreichende Kühlung des Stators gewährleistet werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, der Teil eines Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Stator umfasst einen Statorkern, der auf der Innenseite des nach außen im Wesentlichen zylindrisch geformten Stators über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial nach innen gerichtete Stege aufweist, wobei zwischen in Umfangsrichtung jeweils benachbarten Stegen Statornuten ausgebildet sind. Dabei sind um die Stege jeweils Leitungsdrähte zu Spulen gewickelt. Gemäß der Erfindung ist jeder Zwischenraum zwischen den einzelnen Drähten einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und einer Basisisolierung, die sich jeweils zwischen der Wicklung und dem Statorkern befindet, zwischen den unterschiedlichen Spulen sowie zwischen jeder Wicklung und nicht stromführenden Gehäuseteilen und/oder Anbauteilen des Stators, zum Beispiel Abdeckkappen, mit einer Vergussmasse als Isolationsmaterial gefüllt, wobei jedoch innerhalb des Isolationsmaterials Aussparungen für Kühlkanäle zur Kühlung des Stators ausgebildet sind. Das Isolationsmaterial kann ein Harz, vorzugsweise ein Epoxidharz, aber auch jedes andere geeignete Bindemittel beziehungsweise jeder andere geeignete Klebstoff sein.
Gemäß der Konzeption der Erfindung wird ein Vollverguss des Statorisolationssystems ausgelegt und dimensioniert, um nach bekannten Standards, wie der IEC, UL und DIN, alle Anforderungen an die Isolationskoordination zu erfüllen. Dabei erfolgt die Auffüllung jeglicher Freiräume zwischen den einzelnen Drähten einer Wicklung, den unterschiedlichen Phasen beziehungsweise Spulen sowie zwischen Wicklung und Gehäuseteilen (Masse) mit Isolationsmaterial, zum Beispiel einem Harz. Durch die Verwendung des oben genannten Vergusses und der zusätzlichen Verwendung von geeignetem Vergussmaterial wird eine funktionsfähige Isolierung der stromführenden Teile gewährleistet.
Weiterhin werden durch die Verwendung des einteiligen Vergusses und der zusätzlichen Verwendung von geeignetem Vergussmaterial die Kriechwege zwischen den benachbarten Teilen verlängert und/oder unterbrochen und die Ausbreitung von Kriechströmen unterbunden. Somit werden die Anforderungen aus den bekannten Standards hinsichtlich der Isolationskoordination gemäß IEC, UL und DIN auch in hermetischen Verdichtern erfüllt werden.
Um darüber hinaus auch eine ausreichende Kühlung des Stators zu gewährleisten, werden beim Vergießen des Stators Aussparungen vorgesehen, die im Betrieb des Kompressors von Kältemittel durchströmt werden, um die entstehende Wärme abzuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Aussparungen innerhalb des Isolationsmaterials in den Statornuten ausgebildet. Besonders bevorzugt ist dabei die Variante, dass in jeder Statornut jeweils eine Aussparung ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Aussparungen als längliche Kanäle für die Durchströmung mit Kältemittel ausgebildet, die sich mit ihren Längsseiten von einer ersten Stirnseite des Stators bis zur gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Stators erstrecken. Die Aussparungen sind im Querschnitt des Stators vorzugsweise radial ausgerichtet.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Statorisolationssystems, insbesondere eines elektrischen Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters, durch Verguss des Stators mit einem Isolationsmaterial, umfassend die Schritte:

a1) Einführung eines ersten, inneren Werkzeugs in einen nach außen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Statorkern, der auf seiner Innenseite über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial nach innen gerichtete Stege aufweist, wobei zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stegen jeweils Statornuten ausgebildet sind, und wobei um die Stege jeweils Leitungsdrähte zu Spulen gewickelt sind, und wobei das Werkzeug derart ausgebildet ist, dass es den Bereich für den Rotor, den Bereich für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor des elektrischen Motors sowie den Raum für Kühlkanäle abdeckt,
a2) Umschließen des Statorkerns mit einem zweiten, äußeren Werkzeug, oder Einsetzen des Statorkerns in dieses, um die Kontur des Vergusses im Bereich der Spulenwicklungsabschnitte, die sich außerhalb der Statornuten befinden, radial nach außen sowie die Kontur des Vergusses in axialer Richtung zu begrenzen,
b) Auffüllen jeglicher Freiräume zwischen den einzelnen Drähten einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und einer Basisisolierung, die sich jeweils zwischen der Wicklung und dem Statorkern befindet, den unterschiedlichen Spulen sowie zwischen Wicklung und Gehäuseteilen und/oder Anbauteilen des Stators mit Vergussmasse als Isolationsmaterial, und
c) Entfernung der Werkzeuge vom vergossenen Stator.

Die Schritte a₁) und a₂) können dabei in beliebiger Reihenfolge und auch gleichzeitig stattfinden, gleichzeitig insbesondere dann, wenn das innere und das äußere Werkzeug miteinander verbunden beziehungsweise beide Werkzeuge in einem Gesamtwerkzeug als Teilwerkzeuge ausgebildet sind. Gemäß einer Ausführungsform für ein inneres Werkzeug, mit dem ein vollvergossenes Statorisolationssystem für hermetische elektrische Verdichter hergestellt werden kann, weist das innere Werkzeug einen mittleren Teil auf, über dessen Umfang verteilt, lineare stegartige Vorsprünge angeordnet sind.
Dabei kann der mittlere Teil nicht nur den für den Rotor benötigten Raum, sondern auch den Raum für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor gegen das Befüllen mit Isolationsmaterial abdecken, während die verteilt angeordneten linearen stegartigen Vorsprünge geeignet sind, innerhalb der Statornuten die Räume für die Kühlkanäle freizuhalten. Vorzugsweise sind die stegartigen Vorsprünge derart verteilt und ausgerichtet, das jeweils nur ein linearer stegartiger Vorsprung in eine Statornut hineinragt, um jeweils den Raum für eine entsprechende Aussparung abzudecken.
Die linearen stegartigen Vorsprünge sind radial nach außen ausgerichtet und erstrecken sich in axialer Richtung über die gesamte Länge des mittleren Teils.
Mit einem solchen Werkzeug kann sichergestellt werden, dass der benötigte Raum für Kühlkanäle innerhalb der Statornuten, für den Luftspalt der elektrischen Maschine sowie für den Rotor von Vergussmasse frei bleibt. Als Vergussmasse kann, wie bereits erwähnt, ein Harz, vorzugsweise ein Epoxidharz, aber auch jedes andere geeignete Bindemittel verwendet werden.
Mit dem vorliegenden Statorisolationssystem ist die volle Einhaltung der existierenden Spezifikationen und allgemeinen Anforderungen an elektrische Motoren in elektrischen Klimaverdichtern für Fahrzeuge bei diversen Spannungslagen möglich.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen.
Es zeigen:

1: einen Statorkern zusammen mit Werkzeugen zur Isolation eines Stators,
2: den Stator nach dem Vergussvorgang beim Entfernen eines Werkzeugs,
3: eine Ansicht des Stators nach dem Verguss mit Blick auf die einem Inverter zugewandte Stirnseite,
4: eine Ansicht des Stators nach dem Verguss mit Blick auf die der Verdichtereinheit zugewandte Stirnseite,
5: eine detaillierte Teilansicht auf zwei benachbarte Statornuten mit eingeführtem Werk vor dem Verguss,
6: eine detaillierte Teilansicht eines Schnitts durch eine vergossene Statornut nach Entfernen des Werkzeugs.

Die 1 zeigt beispielhaft ein erstes, inneres Werkzeug 1 für den Verguss von Vergussmasse zur Isolation des Stators. Mittels dieses Werkzeugs 1 kann ein vollvergossenes Statorisolationssystem für hermetische elektrische Kompressoren hergestellt werden. Das Werkzeug 1 weist einen mittleren Teil 1a auf, über dessen Umfang verteilt, lineare stegartige Vorsprünge 1b angeordnet sind, die sich radial nach außen erstrecken. Die linearen stegartigen Vorsprünge 1b weisen dabei entlang ihrer Längsseiten jeweils ihre größte Ausdehnung auf. Die Ausdehnung der Querseiten von jedem der Vorsprünge 1b ist geringer als die der Längsseiten und größer als die Dicke des Vorsprungs 1b. Mit ihren Längsseiten sind die Vorsprünge 1b bezüglich der Zylinderachse des Stators axial ausgerichtet und erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des mittleren Teils 1a. Die Querseiten bestimmen die Länge der Vorsprünge 1b nach außen, das heißt in radialer Richtung.
Die 1 zeigt, wie das innere Werkzeug 1 in einen Statorkern mittig eingeführt ist, wobei der Verguss mit Isolationsmaterial 2 in dieser Darstellung bereits erfolgt und der Statorkern vom inneren Werkzeug, vom Isolationsmaterial 2 sowie von einem zweiten, äußeren Werkzeug 3, welches neben dem ersten, inneren Werkzeug 1 vorgesehen ist, verdeckt und somit nicht sichtbar ist. Dabei ist der mittlere Teil 1a des Werkzeugs 1 derart dimensioniert, dass er über den für den Rotor vorgesehenen Bereich hinaus auch den Bereich für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor abdeckt. Darüber hinaus ragen die linearen stegartigen Vorsprünge 1b in radialer Richtung in die im Statorkern ausgebildeten Statornuten 4 hinein, die die Zwischenräume zwischen ebenfalls nicht dargestellten Stegen des Statorkerns bilden. Mit einem solchen Werkzeug 1 wird sichergestellt, dass beim erfindungsgemäß angewendeten Vollverguss mit dem Isolationsmaterial 2 nicht nur der benötigte Raum für den Rotor und den Luftspalt, sondern auch der benötigte Raum für Kühlkanäle innerhalb der im Statorkern ausgebildeten Statornuten 4 freibleibt.
Um jeden der in axialer Richtung länglichen Stege des Statorkerns ist jeweils ein Leitungsdraht einer der drei in 1 sichtbaren elektrischen Leitungen 5.1; 5.2; 5.3 (Phasen) zu einer Spule gewickelt. Im Bereich der Stirnseiten des Stators befinden sich jeweils die Wickelköpfe, das heißt die stirnseitigen Abschnitte der Spulen, die sich außerhalb der Statornuten 4 oberhalb beziehungsweise unterhalb der Stege befinden. Das äußere Werkzeug 3 ist notwendig, um die Kontur des Vergusses mit Isolationsmaterial 2 auch im Bereich dieser Wickelköpfe zu gestalten. Das äußere Werkzeug 3 umschließt den Statorkern und begrenzt die Kontur des Vergusses im Bereich der Wickelköpfe radial nach außen sowie die Kontur des Vergusses in axialer Richtung des Statorkerns. Wie bereits erwähnt, ist in der Darstellung der 1 der Verguss des Isolationsmaterials 2 bereits erfolgt und bedeckt somit die Wickelköpfe der Spulen, die somit nicht mehr sichtbar sind.
Die 2 zeigt entsprechend den isolierten Stator 6 nach Entfernen des äußeren Werkzeugs 3 beim Herausheben des inneren Werkzeugs 1 nach dem Verguss. Jegliche außerhalb des Werkzeugs 1 verbleibende Freiräume zwischen den einzelnen Drähten der Wicklung einer Spule, zwischen den unterschiedlichen Leitungsdrähten beziehungsweise den daraus gewickelten Spulen, auch als Phasen bezeichnet, sowie zwischen jeder Wicklung und nicht stromführenden Gehäuseteilen des Stators 6, die auch als Masse bezeichnet werden, sind mit Isolationsmaterial 2 aufgefüllt. Wie in der 2 dargestellt, ist der Verguss mit Isolationsmaterial 2 axial länger als der Statorkern 7, damit auch die Wickelköpfe vergossen sind.
Die 3 zeigt eine Ansicht des Stators 6 nach dem Verguss und dem Entfernen des Werkzeugs mit Blick auf eine erste, einem Inverter eines Verdichters zugewandten Stirnseite 8, während die 4 eine Ansicht des Stators 6 nach dem Verguss und dem Entfernen des Werkzeugs mit Blick auf die gegenüberliegende, der Verdichtereinheit zugewandte zweite Stirnseite 9 darstellt. Die Vergussmasse bildet als Isolationsmaterial 2 einen soliden Verbund mit den Wicklungen der Spulen, die in den Figuren 3 und 4 aufgrund der Überdeckung durch das Isolationsmaterial 2 nicht sichtbar sind, sowie mit dem Statorkern 7. In den Bereichen in den Statornuten 4, die zuvor von den linearen stegartigen Vorsprüngen 1b des Werkzeugs 1 (vgl. Figuren 1 und 2) eingenommen wurden, sind nunmehr linear, radial ausgerichtete Aussparungen 10 ausgebildet. Diese Aussparungen 10 erstrecken sich in axialer Richtung von der ersten Stirnseite 8 des Stators 6 bis zur gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 9 des Stators 6 und sind dazu vorgesehen, im Betrieb des Verdichters von Kältemittel durchströmt zu werden, um die entstehende Wärme abzuführen und eine ausreichende Kühlung des Stators 6 zu gewährleisten. Wie auch die 3 zeigt, ist der Verguss mit Isolationsmaterial 2 axial länger als der Statorkern 7 selbst. Wie in 4 exemplarisch dargestellt, kann der Verguss im Bereich der Wickelköpfe im Außendurchmesser vom Innendurchmesser des Statorjochs 11, dem zylindrischen Teil des Statorkerns 7, abweichen. Im gezeigten Beispiel ist der Außendurchmesser des Vergusses größer als der Innendurchmesser.
Die 5 zeigt einen Querschnitt von einem Steg 12.1 des Statorkerns 7, sowie jeweils einem Teil seiner zwei in Umfangsrichtung des Stators beidseitig benachbarten Stege 12.2, 12.3. In der hier exemplarisch ausgeführten Wicklungstopologie sind um die Stege 12.1, 12.2, 12.3 Leitungsdrähte zu Spulen 13.1, 13.2, 13.3 gewickelt, wobei jede Spule 13.1; 13.2; 13.3 als Querschnitt einer Mehrzahl von einzelnen Drähten 14.1; 14.2; 14.3 der jeweiligen Wicklung dargestellt ist. Als einzelne Drähte 14.1; 14,2; 14.3 einer Wicklung werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die im Querschnitt als einzelne Drähte 14.1; 14.2; 14.3 erscheinenden Abschnitte des jeweils zu einer Spule 13.1; 13.2; 13.3 gewickelten Leitungsdrahtes verstanden. Zwischen den Wicklungen der Spulen und dem Statorkern 7 befindet sich eine Basisisolierung 15 des Statorkerns 7. Die 5 stellt schematisch die Situation vor dem Vergießen des Isolationsmaterials in die zwischen den benachbarten Stegen 12.1, 12.2, 12.3 liegenden Statornuten 4 dar. Die Statornuten 4 sind noch nicht befüllt, wohingegen das Werkzeug 1 mit seinem mittleren Teil 1a und seinen stegartigen Vorsprüngen 1b bereits in die Bereiche eingeführt ist, die von Vergussmasse freibleiben sollen. Während der mittlere Teil 1a den für den Rotor benötigten Raum sowie für den Raum für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor von Isolationsmaterial abdeckt, halten die in Umfangsrichtung verteilten linearen stegartigen Vorsprünge 1b die Räume für die Kühlkanäle innerhalb der Statornuten 4 frei. Diese Bereiche dienen sowohl zur Verbesserung der Kühlung des Motors als auch der Gewährleistung eines ausreichenden Masseflusses des Kältemittels durch den Motor. Die stegartigen Vorsprünge 1b des Werkzeugs 1 sind derart verteilt und ausgerichtet, dass jeweils nur ein linearer stegartiger Vorsprung 1b in eine Statornut 4 hineinragt, um jeweils den Raum für eine entsprechende Aussparung abzudecken.
Die 6 zeigt einen Teilquerschnitt quer zur Zylinderachse des isolierten Stators 6, wobei dieser Teilquerschnitt auch den Querschnitt einer vergossenen Statornut 4 umfasst. Die 6 zeigt insbesondere die mit Vergussmasse als Isolationsmaterial 2 aufgefüllten Räume in der Statornut 4 sowie die Aussparung 10, die zur Durchströmung mit Kältemittel vorgesehen ist. Zudem zeigt die 6 jeweils einen Teil der beiden in Umfangsrichtung benachbarten Stege 12.1, 12.2 des Statorkerns 7 sowie jeweils einen Teil der beiden verschiedenen Spulen 13.1, 13.2, wobei jeder Zwischenraum zwischen den jeweiligen einzelnen Drähten 14.1; 14.2 einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und der Basisisolierung 15, zwischen den unterschiedlichen Spulen 13.1, 13.2 sowie zwischen jeder Wicklung und nicht stromführenden Gehäuseteilen des Stators 6 und/oder Anbauteilen, zum Beispiel Abdeckkappen, mit Isolationsmaterial 2 gefüllt ist. Auf diese Weise wird nicht nur jede Statornut 4 im Statorkern 7 - mit Ausnahme der zuvor freigehaltenen Bereiche der Aussparung 10 - mit Isolationsmaterial 2 gefüllt, sondern es werden auch die Wickelköpfe, die sich im Bereich der Stirnseiten des Stators 6 befinden, komplett vergossen. Durch die Verwendung des einteiligen Vergusses und von geeignetem Isolationsmaterial 2 werden die Kriechwege zwischen den benachbarten Spulen 13.1, 13.2 unterbrochen und die Ausbreitung von Kriechströmen unterbunden.
Bezugszeichenliste

1: erstes, inneres Werkzeug
1a: mittlerer Teil des Werkzeugs
1 b: lineare stegartige Vorsprünge
2: Isolationsmaterial
3: zweites, äußeres Werkzeug
4: Statornut
5.1: elektrische Leitung
5.2: elektrische Leitung
5.3: elektrische Leitung
6: (isolierter) Stator
7: Statorkern
8: erste Stirnseite des Stators
9: zweite Stirnseite des Stators
10: Aussparungen für Kühlkanäle
11: Statorjoch
12.1: Steg des Statorkerns
12.2: Steg des Statorkerns
12.3: Steg des Statorkerns
13.1: Spule
13.2: Spule
13.3: Spule
14.1: einzelne Drähte einer Wicklung
14.2: einzelne Drähte einer Wicklung
14.3: einzelne Drähte einer Wicklung
15: Basisisolierung

Claims

Stator (6) eines elektrischen Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters, wobei der Stator (6) einen Statorkern (7) umfasst, der auf der Innenseite des nach außen im Wesentlichen zylindrisch geformten Stators (6) über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial nach innen gerichtete Stege (12.1, 12.2, 12.3) aufweist, wobei zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stegen (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Statornuten (4) ausgebildet sind, und wobei um die Stege (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Leitungsdrähte zu Spulen (13.1, 13.2, 13.3) gewickelt sind, und wobei jeder Zwischenraum zwischen den einzelnen Drähten (14.1; 14.2; 14.3) einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und einer Basisisolierung (15), die sich jeweils zwischen der Wicklung und dem Statorkern (7) befindet, zwischen den unterschiedlichen Spulen (13.1, 13.2, 13.3) sowie zwischen jeder Wicklung und nicht stromführenden Gehäuseteilen und/oder Anbauteilen des Stators (6) mit einer Vergussmasse als Isolationsmaterial (2) gefüllt ist, und wobei innerhalb des Isolationsmaterials (2) Aussparungen (10) für Kühlkanäle zur Kühlung des Stators (6) ausgebildet sind.
Stator (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial (2) ein Harz ist.
Stator (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmaterial (2) ein Epoxidharz ist.
Stator (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (10) innerhalb des Isolationsmaterials (2) in den Statornuten (4) ausgebildet sind.
Stator (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Statornut (4) jeweils eine Aussparung (10) ausgebildet ist.
Stator (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (10) als längliche Kanäle ausgebildet sind, die sich mit ihren Längsseiten von einer ersten Stirnseite (8) des Stators (6) bis zur gegenüberliegenden zweiten Stirnseite (9) des Stators (6) erstrecken.
Stator (6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (10) im Querschnitt des Stators (6) radial ausgerichtet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Statorisolationssystems, insbesondere für einen elektrischen Motors zum Antrieb eines hermetischen Verdichters, durch Verguss des Stators mit einem Isolationsmaterial, umfassend die Schritte: a₁) Einführung eines ersten, inneren Werkzeugs (1) in einen nach außen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Statorkern (7), der auf seiner Innenseite über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, radial nach innen gerichtete Stege (12.1, 12.2, 12.3) aufweist, wobei zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Stegen (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Statornuten (4) ausgebildet sind, und wobei um die Stege (12.1, 12.2, 12.3) jeweils Leitungsdrähte zu Spulen (13.1, 13.2, 13.3) gewickelt sind, und wobei das Werkzeug (1) derart ausgebildet ist, dass es den Bereich für den Rotor, den Bereich für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor des elektrischen Motors sowie den Raum für Kühlkanäle abdeckt, a₂) Umschließen des Statorkerns (7) mit einem zweiten, äußeren Werkzeug (3), oder Einsetzen des Statorkerns (7) in dieses, um die Kontur des Vergusses im Bereich der Spulenwicklungsabschnitte, die sich außerhalb der Statornuten (4) befinden, radial nach außen sowie die Kontur des Vergusses in axialer Richtung zu begrenzen, b) Auffüllen jeglicher Freiräume zwischen den einzelnen Drähten einer Wicklung, zwischen jeder Wicklung und einer Basisisolierung (15), die sich jeweils zwischen der Wicklung und dem Statorkern (7) befindet, den unterschiedlichen Spulen (13.1, 13.2, 13.3) sowie zwischen Wicklung und Gehäuseteilen und/oder Anbauteilen des Stators (6) mit Vergussmasse als Isolationsmaterial (2), und c) Entfernung der Werkzeuge (1, 3) vom vergossenen Stator (6).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) einen mittleren Teil (1a) aufweist, über dessen Umfang verteilt lineare stegartige Vorsprünge (1b) angeordnet sind, wobei der mittlere Teil (1a) den für den Rotor benötigten Raum sowie für den Raum für den Luftspalt zwischen Stator und Rotor von Isolationsmaterial abdeckt, während die verteilt linearen stegartigen Vorsprünge (1b) den Räume für die Kühlkanäle innerhalb der Statornuten (4) freihalten.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die linearen stegartigen Vorsprünge (1b) des Werkzeugs (1) radial nach außen ausgerichtet sind und sich in axialer Richtung über die gesamte Länge des mittleren Teils (1a) erstrecken.