DE102019203883A1 - Annular stator and process for its manufacture - Google Patents

Annular stator and process for its manufacture Download PDF

Info

Publication number
DE102019203883A1
DE102019203883A1 DE102019203883.2A DE102019203883A DE102019203883A1 DE 102019203883 A1 DE102019203883 A1 DE 102019203883A1 DE 102019203883 A DE102019203883 A DE 102019203883A DE 102019203883 A1 DE102019203883 A1 DE 102019203883A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layers
teeth
annular stator
soft magnetic
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019203883.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Jens Burghaus
David Philipp Morisco
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019203883.2A priority Critical patent/DE102019203883A1/en
Publication of DE102019203883A1 publication Critical patent/DE102019203883A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165—Shape, form or location of the slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen ringförmigen Stator der mehrere Zähne (11a, 11b) aufweist. Er weist mehrere Schichten (20 - 23) zumindest eines weichmagnetischen Materials und zumindest eine Schicht (31 - 33, 36 - 38) eines Materials ohne magnetische Ordnung auf, die zwischen zwei Schichten (20 - 23) weichmagnetischen Materials angeordnet ist. In einem Verfahren zur Herstellung des ringförmigen Stators werden die Schichten (20 - 23) des zumindest einen weichmagnetischen Materials und die zumindest eine Schicht (31 - 33, 36 - 38) des Materials ohne magnetische Ordnung mittels 3D-Drucks erzeugt.The invention relates to an annular stator which has several teeth (11a, 11b). It has several layers (20-23) of at least one soft magnetic material and at least one layer (31-33, 36-38) of a material without a magnetic order, which is arranged between two layers (20-23) of soft magnetic material. In a method for producing the ring-shaped stator, the layers (20-23) of the at least one soft magnetic material and the at least one layer (31-33, 36-38) of the material without magnetic order are produced by means of 3D printing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen ringförmigen Stator. Weiterhin betrifft sie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist.The present invention relates to an annular stator. It also relates to a method for its production. The present invention also relates to a computer program which is set up to carry out each step of the method, as well as a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.

Stand der TechnikState of the art

Bauteile aus magnetischen Materialien werden als Rotoren oder Statoren in einer elektrischen Maschine eingesetzt. Diese müssen gute weichmagnetische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Sättigungspolarisation, eine hohe Permeabilität und geringe Eisenverluste aufweisen.Components made of magnetic materials are used as rotors or stators in an electrical machine. These must have good soft magnetic properties, in particular high saturation polarization, high permeability and low iron losses.

Statoren für Axialflussmaschinen können mittels Radialblechung aus Elektroblechen hergestellt werden. Hierzu wird ein mit Zähnen versehenes Elektroblechband aufgerollt, um den Stator zu formen. Radien werden dabei durch Stufen realisiert, wobei nur wenige Stufen möglich sind. Die Wicklung muss zudem so entworfen werden, dass diese durch die Stufen in der Zahngeometrie nicht beschädigt wird. Hierbei kommt es zu einer Lamellenauffächerung. Die Bildung eines Luftspaltes führt zu einer magnetischen Scherung und es können auch nur niedrige Kupferfüllfaktoren erreicht werden.Stators for axial flux machines can be manufactured from electrical sheets using radial sheet metal. For this purpose, an electrical steel strip provided with teeth is rolled up in order to form the stator. Radii are created using steps, with only a few steps being possible. The winding must also be designed in such a way that it is not damaged by the steps in the tooth geometry. This leads to a fanning out of the lamellae. The formation of an air gap leads to magnetic shear and only low copper fill factors can be achieved.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der ringförmige Stator, welcher mehrere Zähne aufweist, ist für die Verwendung in einer Axialflussmaschine geeignet. Er weist mehrere Schichten zumindest eines weichmagnetischen Materials auf. Es ist also sowohl möglich, mehrere Schichten desselben Materials vorzusehen, als auch Schichten unterschiedlicher weichmagnetischer Materialien vorzusehen. Unter weichmagnetisch wird hierbei verstanden, dass das Material eine Koerzitivfeldstärke Hc von weniger als 20 A/cm aufweist. Weichmagnetische Materialien weisen einen hohen elektrischen Widerstand und damit einhergehend geringe Ummagnetisierungsverluste beziehungsweise Wirbelstromverluste vor allem bei hohen Frequenzen auf. Weiterhin weist der ringförmige Stator zumindest eine Schicht eines Materials ohne magnetische Ordnung auf. Hierunter wird ein Material verstanden, welches weder ferromagnetische noch ferromagnetische noch antiferromagnetische Eigenschaften aufweist. Diese Schicht ist zwischen zwei Schichten weichmagnetischen Materials angeordnet. Der ringförmige Stator kann weitere Schichten desselben Materials ohne magnetische Ordnung oder eines anderen Materials ohne magnetische Ordnung aufweisen, die entweder ebenfalls zwischen Schichten weichmagnetischen Materials angeordnet sind oder die auch an einer Oberfläche des ringförmigen Stators verlaufen können und dabei lediglich eine Schicht weichmagnetischen Materials kontaktieren.The annular stator, which has a plurality of teeth, is suitable for use in an axial flow machine. It has several layers of at least one soft magnetic material. It is therefore possible both to provide several layers of the same material and to provide layers of different soft magnetic materials. Soft magnetic is understood here to mean that the material has a coercive field strength H c of less than 20 A / cm. Soft magnetic materials have a high electrical resistance and the associated low magnetic reversal losses or eddy current losses, especially at high frequencies. Furthermore, the annular stator has at least one layer of a material without a magnetic order. This is understood to mean a material which has neither ferromagnetic nor ferromagnetic nor antiferromagnetic properties. This layer is arranged between two layers of soft magnetic material. The annular stator can have further layers of the same material without magnetic order or another material without magnetic order, which are either also arranged between layers of soft magnetic material or which can also run on a surface of the annular stator and only contact one layer of soft magnetic material.

Dieser Aufbau des ringförmigen Stators ermöglicht eine optimierte magnetische Flussführung, was einen hohen Wirkungsgrad des Stators bei geringem benötigtem Bauraum ermöglicht. Zudem weist ein solcher ringförmiger Stator einen hohen Kupferfüllfaktor auf.This structure of the ring-shaped stator enables optimized magnetic flux guidance, which enables a high degree of efficiency of the stator with little space required. In addition, such an annular stator has a high copper fill factor.

Das Material ohne magnetische Ordnung, welches die Schichten des weichmagnetischen Materials voneinander isoliert und so den Aufbau optimaler magnetischer Leitpfade ermöglicht, ist insbesondere eine Keramik wie beispielsweise eine Glaskeramik.The material without magnetic order, which isolates the layers of the soft magnetic material from one another and thus enables the construction of optimal magnetic conductive paths, is in particular a ceramic such as a glass ceramic.

Es ist bevorzugt, dass der ringförmige Stator Schichten aufweist, die in einem seiner Zähne beginnen und in einem seiner anderen Zähne enden. Die beiden Zähne sind insbesondere benachbarte Zähne. Dies ermöglicht eine gezielte magnetische Flussführung zwischen zwei Zähnen des Stators. Die Schichten, die in einem der Zähne beginnen und in einem Zahn enden, umfassen hierzu insbesondere mindestens eine Schicht eines weichmagnetischen Materials. Sie können daneben aber auch Schichten des Materials ohne magnetische Ordnung umfassen, um mehrere zwischen den beiden Zähnen geführte Schichten des weichmagnetischen Materials voneinander zu isolieren.It is preferred that the annular stator has layers that start in one of its teeth and end in one of its other teeth. In particular, the two teeth are adjacent teeth. This enables targeted magnetic flux guidance between two teeth of the stator. The layers that begin in one of the teeth and end in one tooth include, for this purpose, in particular at least one layer of a soft magnetic material. In addition, however, they can also comprise layers of the material without a magnetic order in order to isolate several layers of the soft magnetic material guided between the two teeth from one another.

Weiterhin ist bevorzugt, dass der ringförmige Stator eine Schicht aufweist, die sich in alle seine Zähne erstreckt. Dies ermöglicht eine magnetische Verbindung sämtlicher Zähne des Stators. Die Schicht umfasst insbesondere eine Schichte des Materials ohne magnetische Ordnung. Hierzu ist die Schicht insbesondere so gestaltet, dass sie zum einen entlang eines ringförmigen Grundkörpers des ringförmigen Stators verläuft und zum anderen an jedem Zahn eine Verzweigung aufweist, die sich in den jeweiligen Zahn erstreckt.It is further preferred that the annular stator has a layer which extends into all of its teeth. This enables a magnetic connection of all teeth of the stator. In particular, the layer comprises a layer of the material without a magnetic order. For this purpose, the layer is designed in particular in such a way that, on the one hand, it runs along an annular base body of the annular stator and, on the other hand, has a branch on each tooth that extends into the respective tooth.

Schließlich ist es bevorzugt, dass der ringförmige Stator mindestens eine Schicht aufweist, die sich in keinen seiner Zähne erstreckt. Die Schicht umfasst insbesondere eine Schichte des weichmagnetischen Materials und/oder eine Schicht des Materials ohne magnetische Ordnung. Diese Schicht kann insbesondere entlang des ringförmigen Grundkörpers des ringförmigen Stators verlaufen und einen magnetischen Fluss durch diesen Grundkörper ermöglichen.Finally, it is preferred that the annular stator has at least one layer that does not extend into any of its teeth. The layer comprises, in particular, a layer of the soft magnetic material and / or a layer of the material without a magnetic order. This layer can in particular run along the ring-shaped base body of the ring-shaped stator and enable a magnetic flux through this base body.

Vorzugsweise weisen die Schichten unterschiedliche Dicken auf. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Schichten des Materials ohne magnetische Ordnung geringere Dicken aufweisen als die Schichten des weichmagnetischen Materials, damit der Stator insgesamt weichmagnetische Eigenschaften aufweist. Auch unterschiedliche Schichten weichmagnetischen Materials und unterschiedliche Schichten des Materials ohne magnetische Ordnung können jedoch unterschiedliche Dicken aufweisen, um so die magnetische Flussführung zu optimieren.The layers preferably have different thicknesses. It is particularly preferred that the layers of the material without magnetic order have smaller thicknesses than the layers of the soft magnetic material, so that the stator has soft magnetic properties overall. Different layers of soft magnetic material and different layers of the material without magnetic order can, however, have different thicknesses in order to optimize the magnetic flux guidance.

Es ist außerdem bevorzugt, dass sich die Dicke mindestens einer Schicht in mindestens einem der Zähne ändert. Dies ermöglicht eine hohe Gestaltungsfreiheit der Zahnköpfe der Zähne. Die Schicht, deren Dicke sich ändert, ist hierbei vorzugsweise eine Schicht aus weichmagnetischem Material, um so in einem Bereich eines verbreiterten Zahnkopfes dem Zahn zusätzliches weichmagnetisches Material hinzufügen zu können.It is also preferred that the thickness of at least one layer changes in at least one of the teeth. This enables a high degree of design freedom for the tooth tips of the teeth. The layer, the thickness of which changes, is preferably a layer of soft magnetic material in order to be able to add additional soft magnetic material to the tooth in an area of a widened tooth tip.

In einer bevorzugten Ausführungsform des ringförmigen Stators sind seine Zähne nicht alle gleich voneinander beabstandet, sondern sie weisen stattdessen eine variable Nutenbreite auf. Dies schafft neue Gestaltungsmöglichkeiten einer Axialflussmaschine, welche den Stator aufweist.In a preferred embodiment of the annular stator, its teeth are not all equally spaced from one another, but instead have a variable groove width. This creates new design options for an axial flux machine that has the stator.

Die Herstellung des ringförmigen Stators kann mittels eines Verfahrens erfolgen, in dem die Schichten des zumindest einen weichmagnetischen Materials und die zumindest eine Schicht des Materials ohne magnetische Ordnung mittels 3D-Drucks erzeugt werden. Dieser ermöglicht die vorliegende Gestaltung des ringförmigen Stators, welcher durch Radialblechung nicht herstellbar ist. Außerdem kann eine hochpräzise Fertigung mit geringen Fertigungstoleranzen und geringen Fertigungskosten erreicht werden. Auch eine variable Nutenbreite kann problemlos erzeugt werden.The annular stator can be produced by means of a method in which the layers of the at least one soft magnetic material and the at least one layer of the material without magnetic order are produced by means of 3D printing. This enables the present design of the annular stator, which cannot be produced by radial lamination. In addition, high-precision manufacturing with low manufacturing tolerances and low manufacturing costs can be achieved. A variable groove width can also be easily produced.

Der 3D-Druck erfolgt dabei vorzugsweise mittels eines Multimaterialdruckverfahrens, in dem sowohl das weichmagnetische Material als auch das Material ohne magnetische Ordnung aufgetragen werden können. Hierzu sind insbesondere binderbasierte oder pastenbasierte 3D-Druckverfahren geeignet.The 3D printing is preferably carried out using a multi-material printing process, in which both the soft magnetic material and the material without magnetic order can be applied. For this purpose, binder-based or paste-based 3D printing processes are particularly suitable.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem elektronischen Rechengerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung von unterschiedlichen Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung unterschiedlicher ringförmiger Statoren auf einer 3D-Druckmaschine, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular when it is carried out on an electronic computing device. It enables the implementation of different embodiments of the method for manufacturing different annular stators on a 3D printing machine without having to make structural changes. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines ringförmigen Stators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung von zwei Zähnen eines ringförmigen Stators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Zahns eines ringförmigen Stators gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description.
  • 1 shows an isometric view of an annular stator according to an embodiment of the invention.
  • 2 shows a sectional view of two teeth of an annular stator according to an embodiment of the invention.
  • 3 shows a sectional view of a tooth of an annular stator according to another embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein ringförmiger Stator 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, der für die Verwendung in eine Axialflussmaschine vorgesehen ist, ist in 1 dargestellt. Er weist mehrere Zähne 11 auf, die auf einer Seite eines ringförmigen Grundkörpers 12 angeordnet sind. Die gegenüberliegende Seite des Grundkörpers 12 weist keine Zähne 11 auf.An annular stator 10 According to an embodiment of the invention, which is intended for use in an axial flow machine, is shown in FIG 1 shown. He has several teeth 11 on, on one side of an annular base body 12th are arranged. The opposite side of the main body 12th has no teeth 11 on.

Der ringförmige Stator 10 kann in einem binderbasierten 3D-Multimaterialdruckverfahren hergestellt werden. Dabei werden Schichten eines weichmagnetischen Materials und Schichten eines Materials ohne magnetische Orientierung erzeugt. Das weichmagnetische Material ist vorliegend beispielsweise ein weichmagnetischer Verbundwerkstoff, der dadurch erzeugt wird, dass im 3D-Druckverfahren ein Gemisch von zwei unterschiedlichen Sinterpulvern in einem Binder aufgetragen wird, die durch Wärmebehandlung zu dem weichmagnetischen Material versintern. Dabei ist das erste Sinterpulver beispielsweise einer Eisenbasislegierung, das zweite Sinterpulver ist ein Eisennitrid. Das Material ohne magnetische Ordnung ist vorliegend beispielsweise eine Glaskeramik.The annular stator 10 can be produced in a binder-based 3D multi-material printing process. Layers of a soft magnetic material and layers of a material without magnetic orientation are produced. In the present case, the soft magnetic material is, for example, a soft magnetic composite material, which is produced by applying a mixture of two different sintering powders in a binder in the 3D printing process, which sintered to form the soft magnetic material through heat treatment. The first sintering powder is an iron-based alloy, for example, and the second sintering powder is an iron nitride. In the present case, the material without a magnetic order is, for example, a glass ceramic.

In einem ersten Ausführungsbeispiel des ringförmigen Stators werden die Schichten in der in 2 dargestellten Weise aufgebracht. Zwei Zähne 11a, 11b des ringförmigen Stators 10, die benachbart sind und durch eine Nut voneinander getrennt werden, sind dabei durch vier Schichten 20 bis 23 des weichmagnetischen Materials miteinander verbunden. Jede Schicht beginnt im Kopf des ersten Zahns 11a, verläuft senkrecht herab bis in den Grundkörper 12, knickt dort im rechten Winkel ab, folgt dem Grundkörper 12 und knickt im nächsten Zahn 11b erneut im rechten Winkel ab. Dort verläuft sie dann vertikal bis zum Kopf dieses zweiten Zahns 11b. Die Schichten 20 bis 23 des weichmagnetischen Materials wechseln sich mit Schichten 30 bis 34 des Materials ohne magnetische Ordnung ab. Dabei trennen die Schichten 31 bis 33 jeweils zwei der Schichten 20 bis 23 des weichmagnetischen Materials voneinander. Die Schichten 30 und 34 des Materials ohne magnetische Ordnung verlaufen jeweils auf der Oberfläche einer der Schichten 20, 23 des weichmagnetischen Materials. Während die beiden Zähne 11a, 11b untereinander lediglich durch die Schichten 20 bis 23 des weichmagnetischen Materials verbunden sind, sind sie durch weitere Schichten weichmagnetischen Materials mit weiteren nicht dargestellten Zähnen des ringförmigen Stators 10 verbunden. Die Schicht 34 des Materials ohne magnetische Ordnung trennt dabei die Schicht 23 aus weichmagnetischem Material von weiteren Schichten weichmagnetischen Materials, welche die Zähne 11a, 11b mit anderen Zähnen verbinden. Hierzu ist sie so gestaltet, dass sie an der Unterseite des gesamten Grundkörpers 12 verläuft und zudem in jedem Zahn eine rechtwinklige Abzweigung aufweist, die sich bis zum Kopf des jeweiligen Zahns erstreckt. Hiermit trennt sie die jeweiligen paarweisen Verbindungen von immer zwei Zähnen des ringförmigen Stators 10 im gesamten ringförmigen Stator 10 voneinander.In a first embodiment of the annular stator, the layers in FIG 2 applied manner shown. Two teeth 11a , 11b of the annular stator 10 that are adjacent and separated from one another by a groove are in this case by four layers 20th to 23 of the soft magnetic material connected to each other. Each layer starts in the head of the first tooth 11a , runs vertically down to the base body 12th , bends there at a right angle, follows the main body 12th and kinks in the next tooth 11b again at a right angle. There it then runs vertically to the head of this second tooth 11b . The layers 20th to 23 of the soft magnetic material alternate with layers 30th to 34 of the material without magnetic order. The layers separate 31 to 33 two of the layers each 20th to 23 of the soft magnetic material from each other. The layers 30th and 34 of the material without magnetic order run on the surface of one of the layers 20th , 23 of the soft magnetic material. While the two teeth 11a , 11b among each other only through the layers 20th to 23 of the soft magnetic material are connected, they are connected by further layers of soft magnetic material with further teeth, not shown, of the annular stator 10 connected. The layer 34 of the material without magnetic order separates the layer 23 from soft magnetic material from further layers of soft magnetic material, which the teeth 11a , 11b connect with other teeth. For this purpose, it is designed so that it is on the underside of the entire base body 12th runs and also has a right-angled branch in each tooth, which extends to the head of the respective tooth. In this way it separates the respective paired connections of always two teeth of the annular stator 10 throughout the annular stator 10 from each other.

Während die Zähne 11a, 11b im ersten Ausführungsbeispiel quaderförmig gestaltet sind, sieht ein zweites Ausführungsbeispiel des ringförmigen Stators 10 vor, dass die Zähne 11 einen verbreiterten Kopf aufweisen. Dies ist in 3 dargestellt. Es sind vier Schichten 24 bis 27 des weichmagnetischen Materials dargestellt, von denen allerdings nur die oberen drei Schichten 24 bis 26 sich bis in den Kopf des Zahns 11 erstrecken und der Verbindung mit einem weiteren nicht dargestellten Zahn rechts neben dem abgebildeten Zahn 11 dienen. Die vierte Schicht 27 des weichmagnetischen Materials erstreckt sich nicht in den dargestellten Zahn 11 oder in einen der anderen Zähne des ringförmigen Stators 10, sondern verläuft stattdessen um den gesamten Grundkörper 12 herum und stellt so eine durchgehende weichmagnetische Verbindung bereit. Die Verbreiterung des Kopfes des Zahns 11 wird dadurch erreicht, dass die Dicke der Schichten 24 bis 26 des weichmagnetischen Materials, welche sich in den Zahn 11 hinein erstrecken, im Kopf des Zahnes 11 größer wird. Beispielhaft ist für die Schicht 26 dargestellt, dass diese zunächst mit einer Dicke d1 in den Zahn 11 abknickt, welche ihrer Dicke im Grundkörper 12 entspricht. Im Kopf des Zahnes 12 findet dann eine Verbreiterung auf eine zweite Dicke d2 statt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind Schichten 35 bis 39 des Materials ohne magnetische Ordnung vorgesehen, um die Schichten 24 bis 27 des weichmagnetischen Materials zu trennen oder zu begrenzen. Dabei bedeckt die Schicht 35 des Materials ohne magnetische Ordnung die weichmagnetische Schicht 24. Die Schichten 36 bis 38 des Materials ohne magnetische Ordnung trennen die Schichten 24 bis 27 des weichmagnetischen Materials. Dabei trennt die Schicht 38 des Materials ohne magnetische Ordnung die Schicht 26 des weichmagnetischen Materials nicht nur von der Schicht 27, sondern auch von weichmagnetischen Schichten, die zur Verbindung weiterer Zahnpaare dienen. Hierzu erstreckt sie sich durch den gesamten Grundkörper 12 und zweigt in jeden der Zähne 11 ab. Insofern entspricht sie in ihrer Funktion der Schicht 34 im ersten Ausführungsbeispiel des ringförmigen Stators 10. Die Schicht 39 des Materials ohne magnetische Ordnung bildet die Unterseite des Grundkörpers 12.While the teeth 11a , 11b are designed cuboid in the first embodiment, sees a second embodiment of the annular stator 10 before that teeth 11 have a broadened head. This is in 3 shown. It's four shifts 24 to 27 of the soft magnetic material, of which only the top three layers 24 to 26th down to the head of the tooth 11 extend and the connection with another tooth, not shown, to the right of the tooth shown 11 serve. The fourth layer 27 of the soft magnetic material does not extend into the illustrated tooth 11 or in one of the other teeth of the annular stator 10 , but instead runs around the entire body 12th around and thus provides a continuous soft magnetic connection. The widening of the head of the tooth 11 is achieved by increasing the thickness of the layers 24 to 26th of the soft magnetic material, which is in the tooth 11 extend into it, in the head of the tooth 11 gets bigger. Exemplary is for the shift 26th shown that this initially with a thickness d 1 in the tooth 11 kinks, which is its thickness in the base body 12th corresponds. In the head of the tooth 12th then finds a broadening to a second thickness d 2 instead of. In this exemplary embodiment, too, there are layers 35 to 39 of the material with no magnetic order provided to the layers 24 to 27 to separate or limit the soft magnetic material. It covers the layer 35 of the material without magnetic order, the soft magnetic layer 24 . The layers 36 to 38 of the material without magnetic order separate the layers 24 to 27 of the soft magnetic material. This separates the layer 38 of the material without magnetic order the layer 26th of the soft magnetic material not only from the layer 27 , but also of soft magnetic layers that serve to connect other pairs of teeth. For this purpose, it extends through the entire base body 12th and branches into each of the teeth 11 from. In this respect, it corresponds to the layer in its function 34 in the first embodiment of the annular stator 10 . The layer 39 of the material without magnetic order forms the underside of the base body 12th .

Auch wenn in 1 dargestellt ist, dass die Nutenbreite zwischen allen Zähnen 11 des ringförmigen Stators gleich ist, kann es in weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispielen dennoch vorgesehen sein, dass die Nutenbreiten zwischen den Zähnen 11 unterschiedlich sind. Auch ein solcher ringförmiger Stator 10 lässt sich mittels des 3D-Druckverfahrens herstellen.Even if in 1 it is shown that the groove width between all teeth 11 of the annular stator is the same, it can nevertheless be provided in further exemplary embodiments, not shown, that the groove widths between the teeth 11 are different. Also such an annular stator 10 can be produced using the 3D printing process.

Claims (11)

Ringförmiger Stator (10) der mehrere Zähne (11, 11a, 11b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass er mehrere Schichten (20 - 27) zumindest eines weichmagnetischen Materials und zumindest eine Schicht (31 - 33, 36 - 38) eines Materials ohne magnetische Ordnung aufweist, die zwischen zwei Schichten (20 - 27) weichmagnetischen Materials angeordnet ist.Annular stator (10) which has several teeth (11, 11a, 11b), characterized in that it has several layers (20-27) of at least one soft magnetic material and at least one layer (31-33, 36-38) of a material without magnetic Has order, which is arranged between two layers (20-27) of soft magnetic material. Ringförmiger Stator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ohne magnetische Ordnung eine Keramik ist.Annular stator (10) according to Claim 1 , characterized in that the material without magnetic order is a ceramic. Ringförmiger Stator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er Schichten (20 - 26, 30 - 33, 35 - 38) aufweist, die in einem seiner Zähne (11a) beginnen und in einem seiner anderen Zähne (11b) enden.Annular stator (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that it has layers (20-26, 30-33, 35-38) which start in one of its teeth (11a) and end in one of its other teeth (11b). Ringförmiger Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Schicht (34, 38) aufweist, die sich in alle seine Zähne (11, 11a, 11b) erstreckt.Annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 3 characterized in that it has at least one layer (34, 38) which extends into all of its teeth (11, 11a, 11b). Ringförmiger Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Schicht (27, 39) aufweist, die sich in keinen seine Zähne (11, 11a, 11b) erstreckt.Annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that it has at least one layer (27, 39) which does not extend into any of its teeth (11, 11a, 11b). Ringförmiger Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er Schichten (20 - 27, 30 - 39) unterschiedlicher Dicke enthält.Annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that it contains layers (20-27, 30-39) of different thicknesses. Ringförmiger Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dicke mindestens eine Schicht (24 - 26) in mindestens einem der Zähne (11) ändert.Annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the thickness of at least one layer (24-26) changes in at least one of the teeth (11). Ringförmiger Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er eine variable Nutenbreite zwischen seinen Zähnen aufweist.Annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that it has a variable groove width between its teeth. Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen Stators (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Schichten (20 - 27) des zumindest einen weichmagnetischen Materials und die zumindest eine Schicht (31 - 33, 36 - 38) des Materials ohne magnetische Ordnung mittels 3D-Drucks erzeugt werden.Method for producing an annular stator (10) according to one of the Claims 1 to 8th wherein the layers (20-27) of the at least one soft magnetic material and the at least one layer (31-33, 36-38) of the material without magnetic order are produced by means of 3D printing. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach Anspruch 9 durchzuführen.Computer program that is set up to follow each step of the process Claim 9 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 10 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 10 is stored.
DE102019203883.2A 2019-03-21 2019-03-21 Annular stator and process for its manufacture Pending DE102019203883A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019203883.2A DE102019203883A1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Annular stator and process for its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019203883.2A DE102019203883A1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Annular stator and process for its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019203883A1 true DE102019203883A1 (en) 2020-09-24

Family

ID=72333809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019203883.2A Pending DE102019203883A1 (en) 2019-03-21 2019-03-21 Annular stator and process for its manufacture

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019203883A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT34889B (en) 1907-01-05 1908-10-26 Ernst Wiss Welding torch.
ATE34889T1 (en) * 1982-06-29 1988-06-15 Cerac Inst Sa MAGNETIZABLE IRON CORE FOR HOUSING ELECTRICAL CONDUCTORS IN AN ELECTRICAL MACHINE AND A METHOD OF MAKING SUCH A CORE.
DE19522287A1 (en) * 1994-07-05 1996-01-11 Ford Werke Ag Manufacturing process for planar micromotors
EP1420498A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-19 Minebea Co., Ltd. Stator assembly for an electrical machine and method of manufacturing the same
US6960860B1 (en) * 1998-06-18 2005-11-01 Metglas, Inc. Amorphous metal stator for a radial-flux electric motor
DE102007033715A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Siemens Ag A method of applying a multi-material product layer to a molded article
DE102011109129A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electric energy converter and method for its production
EP1836759B1 (en) * 2004-12-13 2017-03-29 Kone Corporation Reduction of harmonics in an electric motor
EP3364525A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Producing components of electric machines using additive manufacturing methods

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT34889B (en) 1907-01-05 1908-10-26 Ernst Wiss Welding torch.
ATE34889T1 (en) * 1982-06-29 1988-06-15 Cerac Inst Sa MAGNETIZABLE IRON CORE FOR HOUSING ELECTRICAL CONDUCTORS IN AN ELECTRICAL MACHINE AND A METHOD OF MAKING SUCH A CORE.
DE19522287A1 (en) * 1994-07-05 1996-01-11 Ford Werke Ag Manufacturing process for planar micromotors
US6960860B1 (en) * 1998-06-18 2005-11-01 Metglas, Inc. Amorphous metal stator for a radial-flux electric motor
EP1420498A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-19 Minebea Co., Ltd. Stator assembly for an electrical machine and method of manufacturing the same
EP1836759B1 (en) * 2004-12-13 2017-03-29 Kone Corporation Reduction of harmonics in an electric motor
DE102007033715A1 (en) * 2007-07-19 2009-01-22 Siemens Ag A method of applying a multi-material product layer to a molded article
DE102011109129A1 (en) * 2011-07-14 2013-01-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Electric energy converter and method for its production
EP3364525A1 (en) * 2017-02-21 2018-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Producing components of electric machines using additive manufacturing methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2527461C2 (en) Process for the production of anisotropic segment magnets for electrical machines
DE102013201353A1 (en) Rotor and reluctance motor
EP3029692B1 (en) Composite sheet metal package and method of producing the same
DE3418379A1 (en) LAYERED INDUCTION COIL
DE102011119022A1 (en) ROTOR ARRANGEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING A ROTOR ARRANGEMENT
EP3809560A1 (en) Magnetic sheet stack, method for producing same and electrical machine
DE102019220203A1 (en) Rotor of an electrical machine with a multi-part rotor body
WO2006082143A1 (en) Slot wedge for a stator or a rotor of an electric machine
DE102016119654A1 (en) Process for producing a soft magnetic core material
DE102018115512A1 (en) Throttle and method for the production of a core body
WO2021185398A1 (en) Method for producing a layer assembly from electrical sheet metal, accordingly produced layer assembly, rotor or stator and electric motor
DE102023102021A1 (en) Method for producing a stator and stator
EP2942858B1 (en) Laminated rotor core
DE102013225875A1 (en) Guiding a magnetic flux
DE102011083577A1 (en) Electric machine with stator with variable slot spacing
DE2366048C2 (en) Due to a heat treatment, a layer material that forms a solid layer bond for electrotechnical components operated at high frequency and processes for their production
DE102017105977A1 (en) Dynamoelectric machine with reduced cogging torque
DE112010006100T5 (en) Coil block, coil block assembly and electrical machine containing the same
EP4009490A1 (en) Material layer, material layer stack for an electric machine and method for producing a material layer
DE102019203883A1 (en) Annular stator and process for its manufacture
DE102009001090A1 (en) Laminated piezoelectric element for piezoelectric actuator for fuel injection device of internal combustion engine, has slot formation layers whose thickness is greater than double diameter of non-slot formation layer thickness
DE102020101148A1 (en) Axial flux machine with radially extending sheet metal segments having stator
DE102020002963A1 (en) Method of manufacturing a rare earth magnet
DE10207292B4 (en) Piezo stack and method for producing a piezo stack
EP3731372A1 (en) Magnetic sheet stack and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01F0007080000

Ipc: H02K0001080000

R163 Identified publications notified