DE10340114A1 - Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE10340114A1
DE10340114A1 DE10340114A DE10340114A DE10340114A1 DE 10340114 A1 DE10340114 A1 DE 10340114A1 DE 10340114 A DE10340114 A DE 10340114A DE 10340114 A DE10340114 A DE 10340114A DE 10340114 A1 DE10340114 A1 DE 10340114A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steel strip
electrical steel
soft magnetic
electrical machine
magnetic body
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.)
Withdrawn
Application number
DE10340114A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Hill
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.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau 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 LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Priority to DE10340114A priority Critical patent/DE10340114A1/de
Publication of DE10340114A1 publication Critical patent/DE10340114A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/024Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies with slots
    • H02K15/026Wound cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings

Landscapes

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

Abstract

Elektrische Maschine mit einem genuteten, weichmagnetischen Körper, der aus einem aufgewendelten Elektroblechband (1) besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 5 und 7.
  • Elektrische Maschinen mit hohen Kraft- bzw. Leistungsdichten weisen vorzugsweise einen ringförmigen geblechten weichmagnetischen Körper auf. Eine Wicklung ist in diesem weichmagnetischen Körper in einer hohen Zahl von Nuten angeordnet. Um hohe Leistungsdichten zu erzielen sind somit hohe Ummagnetisierungsfrequenzen erforderlich.
  • Im Stand der Technik ist bereits bekannt, Stabwicklungen zu realisieren, indem Nutstäbe axial in ein ringförmiges Blechpaket eingeschoben werden. Hierdurch sind die Nuten „geschlossen" (ohne Nutschlitz zum Luftspalt) realisierbar, wourch die sonst von Nutschlitzen verursachten Pulsationsverluste weitgehend entfallen.
  • Weiter sind im Stand der Technik seit über 20 Jahren Bandstanzverfahren für die Herstellung ringförmiger Blechpakete bekannt, in denen ein Elektroblechband in einer Bandstanzanlage in einen gezahnten Blechstreifen geschnitten wird und dieser anschließend spiralförmig gebogen zu einem Ring aufgewendelt wird. Vorzugsweise wird der Blechschnitt derart ausgestaltet, dass zwei identisch gezahnte Streifen wie ein Reißverschluss zusammen gefertigt werden. Die tangentiale Polschuhbreite ist hierfür kleiner als die Nutbreite am Nutboden. Das bekannte Verfahren wird auf Statorblechpakete mit Innenläufer angewandt. Bei einem Außenläufer würden durch das Verformen weit geöffnete Nuten entstehen, die zu hohen Pulsations- und Streuverlusten führen.
  • In der DE 199 34 858 A1 wird eine Maschine mit innenliegendem Rotor beschrieben, deren Stator aus zwei Statorringen zusammengefügt wird. Hierbei weist der innere Statorring radial nach außen weisende Zähne auf und der äußere Statorring bildet einen Jochring mit konstanter radialer Breite, der aus einem aufgewendelten Band mit radialen Schlitzen an der Innenseite besteht. Die Schlitze entstehen durch das Ausstanzen von keilförmigen Einschnitten an der Seite des Bandes die später den inneren Rand bildet. Die keilförmigen Schlitze weisen an ihrer Spitze eine kreisförmige Öffnung auf. Hierdurch entstehen im Blechpaket Löcher, die für den Magnetfluss eine Querschnittsverengung darstellen.
  • Aus der DE 100 37 410 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine mit innenliegendem Rotor und außenliegendem Stator bekannt, wobei beide Blechpakte aus einem gestanzten Band aufgewendelt werden. Jedes Band besteht aus einer Vielzahl von baugleichen Segmenten, die bereits den Krümmungsradius aufweisen und über Verformstellen miteinander verbunden werden. Im außen liegenden Stator sind die Verformstellen im Joch jeweils in etwa auf der Mittellinie einer Nut angeordnet, wodurch die Ausstanzung des keilförmigen Einschnitts zusammen mit der Nut erfolgen kann. Beim diesem Rotorblechpaket für den Kurzschlussläufer wird der keilförmige Einschnitt im Band ebenfalls in die Mitte einer Rotornut angeordnet. Die Verformstelle liegt damit zwischen der Nut und der Luftspaltoberfläche des Blechpakets.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine elektrische Maschine mit einem ringförmigen weichmagnetischen Körper derart weiterzubilden, dass eine hohe Leistungsdichte in einem kostengünstigen, automatisierbaren Herstellungsverfahren erreicht wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch 1, 5, 7, 9 und 12 gelöst.
  • In einem ersten Lösungsansatz weist eine elektrische Maschine erfindungsgemäß mindestens einen ringförmigen weichmagnetischen Körper auf, der aus einem aufgewendelten Elektroblechband besteht, das durch Einschnitte in baugleiche Segmente unterteilen ist. Diese Segmente bilden Sektoren eines Kreisrings und sind durch Verformstellen miteinander verbunden. Jedes Segment enthält mindestens ein Nutloch, das vorzugsweise durch einen Steg geschlossen ist oder lediglich einen kleinen Nutschlitz aufweist. Die Einschnitte und Verformstellen sind vorteilhaft im Bereich der tangentialen Mittellinie zumindest eines Teils der Zähne des Elektroblechbandes angeordnet. Aufgrund der radial langen Kontaktflächen zwischen den nach dem Umformen aneinander stoßenden Rändern der Segmente, bewirkt der verbleibende Stoßspalt nur eine kleine Widerstandserhöhung für die tangentiale Komponente des Magnetflusses.
  • Um Streuflüsse klein zu halten wird der Steg, der die Nut am Luftspalt schließt, vorzugsweise in der Nutmitte auf wenige Zehntelmillimeter reduziert. Durch diese Einschnürung des Nutstegs wird der tangentiale Streufluss reduziert und trotzdem für die radiale Flusskomponente ein nahezu homogen wirkende Luftspaltoberfläche geschaffen. Die Verformstelle ist vorzugsweise in dem Bereich eines Zahnes angeordnet in dem die Breite des Zahnes zur Luftspalt hin zunimmt. In diesem „Polschuh" genannten Zahnbereich ist der Zahnquerschnitt für das Einsammeln des Luftspaltflusses vergrößert und die Flussdichte weist in diesem Bereich einen niedrigen Wert auf. Eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften durch die Verformungsarbeit im Bereich der Verformstelle beim Aufwendeln beeinträchtigt durch diese Anordnung kaum die Ausbildung der Magnetkreise in der Maschine.
  • Vorzugsweise sind an dem Ende eines Einschnitts, der zu einer Verformstelle reicht, im Elektroblechband mit einem Laserstrahl kleine Löcher oder Schlitze eingearbeitet. Diese Laserlöcher werden im Verfahren vor dem Ausstanzen der zunächst keilförmigen Einschnitte realisiert. Hierdurch wird die Spitze des Stempels im Folgwerkzeug entlastet, der den keilförmigen Einschnitt in das Elektroblechband schneidet. Vorzugsweise werden mit Laserimpulsen mehrere kleine kreisförmige Löcher quer zur Richtung des Elektrobandes hintereinander realisiert oder der Laserstrahl ändert seine Impulsenergie beim Schneiden und erzeugt ein keilförmiges Loch im Elektroband. Aufgrund der mit dem Laser sehr kleinen Abmessungen der Löcher bzw. Schlitze entsteht am zur Verformstelle reichenden Ende des Einschnitts nach dem Aufwendeln des zugeschnittenen Elektrobands nur eine sehr kleine Öffnung.
  • Zusammen mit der Verformungsstelle liegt zumindest ein Teil der Laserlöcher im Polschuhbereich, indem die Flussdichte niedriger ist als in anderen Bereichen des weichmagnetischen Körpers. Die verbleibende Öffnungen der Laser löcher führen somit bei gegenüber einem Vollschnitt unveränderten Abmessungen des weichmagnetischen Körpers nicht zu einer Erhöhung der maximalen Flussdichte.
  • Die Verformstelle ist in etwa in der Mitte eines Zahnes nahe der Luftspaltoberfläche angeordnet. Aufgrund der niedrigen Flussdichte in diesem Bereich haben Fertigungstoleranzen oder eine Verschlechterung der magnetischen Materialeigenschaften durch die Gefügeveränderung an dieser Stelle einen geringen Einfluss auf die Leistung der Maschine. Der magnetisch wesentlich sensiblere Steg zwischen der Nut und der Luftspaltoberfläche kann magnetisch optimal gestaltet werden, wobei die radiale Stegbreite in der Nutmitte sehr kleine Werte annimmt und vorzugsweise kleiner als die Dicke des Elektrobandes ist.
  • Bei weichmagnetischen Körpern mit einer hohen Nutzahl weisen vorzugsweise nur ein Teil der Zähne Einschnitte auf, wobei das Verhältnis Nutzahl zur Einschnittanzahl vorteilhaft größer als die Phasenzahl ist. Nach dem Aufwendeln können dann Zähne mit und ohne Einschnitte axial aufeinanderfolgen. In einem zweiten Lösungsansatz weist eine elektrische Maschine erfindungsgemäß ein aufgewendeltes Elektroblechband auf, das innerhalb eines zylindrischen Luftspalts angeordnet ist, wobei in das Elektroblechband zunächst Nuten gestanzt werden, deren Breite im überwiegenden Teil konstante ist. Diese Breite entspricht in etwa der späteren Nutbreite am Nutboden. Der die Nut zum Luftspalt hin verschließende Steg weist nach dem Stanzen zunächst eine bogenförmige Auswölbung auf, die den Nutquerschnitt vergrößert und einen kleineren Radius hat, als der Luftspalt der elektrischen Maschine. Anschließend wird beim Aufwendeln die Auswölbung radial nach innen gedrückt, wobei der Steg aber nicht nur in den Enden tangential gestaucht sondern durch das Aufspreizen der Nuten unterhalb des Stegs im Wendelwerkzeug sogar in der Mitte tangential gedehnt wird. Auch bei einer starken Aufspreizung wird eine Überdehnung dank der Auswölbung des Stegs vermieden. Das Aufspreizen bzw. Krümmen des Blechbandes wird am radial inneren Rand durch das Biegen von Jochbereichen über die hohe Kante unterstützt. Im Bereich des Nutbodens sind die Teilbereiche des Jochs zunächst gerade und werden beim Aufwendeln auf die Krümmung des inneren Randes verformt.
  • Besonders vorteilhaft ist diese Lösung für ringförmige hochpolige Einzelpolmaschinen. Die Stanzwerkzeuge für die Nuten und Ränder erreichen hohe Standzeiten und der Steg kann breiter gestanzt und anschließen beim tangentialen Dehnen und radialen Drücken noch auf eine kleine radiale Breite – besonders in mittleren Bereich – gebracht werden.
  • Ein dritter Lösungsansatz ergibt sich, indem die Verformungsstellen abwechselnd an beiden Enden des Elektrobandes angeordnet werden und die Verformungsstege nach dem Stanzen um einen Winkel zwischen 150 und 180° gebogen werden. Hierdurch ist es möglich, dass die im ringförmigen Statorblechpaket radial ausgerichtete Mittellinie der Zähne beim Stanzen in Bandrichtung in etwa hintereinander liegen. Kornorientiertes Material kann hierdurch optimal eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise wird der Verbindungssteg auch auf der Jochseite des genuteten Elektroblechbands schmal ausgeführt, indem oberhalb des Verbindungsstegs zwei stumpfe Enden des Jochs beim Ausschneiden des Bands realisiert wer den. Die stumpfen Enden stoßen nach dem Verformen flächig aufeinander und gewährleisten eine akurate Verformung, ohne selbst verformt zu werden. Beim Stanzen wird der Steg durch einen dreieckförmigen Stanzstempel freigeschnitten, wobei zuvor im Bereich der Ecken realisierte Laserlöcher eine hohe Standzeit des Stanzstempels gewährleisten.
  • Alle drei Lösungen ermöglichen eine materialsparende und damit kostengünstige Herstellung von geblechten, ringförmigen weichmagnetischen Körpern mit geschlossenen oder nahezu geschlossenen Nuten.
  • Unabhängig davon, ob der weichmagnetischen Körper innerhalb oder außerhalb des Luftspalts liegt oder die Nuten geschlossen oder zumindest teilweise offen sind und unabhängig von der Position und Form der Verformungsstellen sind vorzugsweise Vertiefungen an den Rändern des Elektroblechbandes im Bereich der später tangentialen Mittellinie der Pole angeordnet. Diese Vertiefungen gewährleisten zusammen mit Stiften in den Nuten eine exakte Ausrichtung axial aufeinanderliegender Lagen des aufgewendelten Elektroblechbands, indem im Verfahren vorteilhaft das zunächst gerade Band durch zahnradähnliche Vorschubelemente in eine gebogene Form gebracht wird. Hierbei entsteht der Kontakt der Vorschubelemente an beiden Rändern des Bandes im Bereich der kleinen Vertiefungen und die Ränder werden mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten vorangetrieben.
  • Unabhängig vom Blechschnitt ist es in einem Verfahren, indem eine Elektroband über die hohe Kante verformt wird, vorteilhaft, zunächst Löcher oder Schlitze mit einem Laser in das Band einzuarbeiten und anschließend die Kon tur mit Stanzstempeln freizuschneiden. Mit dem Laser sind kleine Löcher und Schlitzbreiten ohne Werkzeugverschleiß realisierbar.
  • Die Zeichnungen stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.
  • 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband gemäß dem ersten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln;
  • 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem gestanzten Elektroblechband aus 1;
  • 3 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers nach dem Aufwendeln des Bandes aus 1;
  • 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband gemäß dem zweiten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln;
  • 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem gestanzten Elektroblechband aus 4;
  • 6 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers nach dem Aufwendeln des Bandes aus 4;
  • 7 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband gemäß dem dritten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln;
  • 8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem gestanzte Elektroblechband aus 7;
  • 9 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers nach dem Aufwendeln des Bandes aus 7;
  • 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband 1 gemäß dem ersten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln. Das Band 1 besteht aus baugleichen Teilbereichen 2, die durch Verbindungsstege 3 miteinander verbunden sind und jeweils drei Nuten 4 umfassen. An den Rändern des Teilbereich sind in etwa auf der Mittellinie der Zähne Vertiefungen 5 eingearbeitet, mit denen das Band während der Verformung geführt wird. Die Teilbereiche sind durch keilförmige Einschnitte 6 getrennt. Diese Einschnitte werden in einem Folgewerkzeug einer Bandstanzanlage durch keilförmige Stanzstempel 7 hergestellt, wobei in einem ersten Arbeitsschritt vorzugsweise zunächst mit einem Laser Löcher 8 in das Band 1 eingearbeitet werden. Die Laserstrahllöcher 8 sind an den Verbindungsstellen 3 zwischen den Teilbereichen angeordnet. Anschließend werden die drei Nuten 4 des Teilbereichs 2 und ein keilförmiger Einschnitt 6 und abschließend die Kontur des Teilbereichs ausgestanzt.
  • In 2 wird in einem vergrößerten Ausschnitt aus dem gestanzten Elektroblechband 1 der 1 gezeigt, wie der keilförmige Stanzstempel 7 für den Einschnitt 6 mit seiner Spitze in die zuvor realisierten Laserlöcher 8 reicht. Die Laserlöcher 8 und der keilförmige Stanzstempel 7 teilen einen Zahn des Blechschnittes bis auf einen kleinen Verbindungsstelle 3 in zwei Hälften. An dieser Verbindungsstelle wird das Band 1 nach dem Stanzen verformt, wobei durch das Biegen über die hohe Kante der keilförmige Einschnitt 6 geschlossen wird.
  • 3 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers 9 nach dem Aufwendeln eines Bandes 1 gemäß dem Blechschnitt aus 1. Der weichmagnetische Körper ist für eine zweiphasige elektrische Außenläuferma schine mit sechzehn Magnetpolen geeignet und weist hierfür zweiunddreißig geschlossene Nuten auf. Durch die Aufteilung des Bandes in Teilbereiche 2 mit drei Nuten 4, liegen die Einschnitte 6 von axial aufeinanderfolgenden Lagen nach dem Aufwendeln nicht axial übereinander. Diese versetzte Anordnung der Teilbereiche 2 ist oben in der Mitte anhand der gekreuzten Schraffierung 10 erkennbar. Im Bereich der tangentialen Mittellinie der Zähne sind am inneren und äußeren Rand des Elektroblechbandes 1 Vertiefungen 5 eingearbeitet. Diese dienen zusammen mit ähnlichen Vertiefungen am äußeren Rand beim Aufwendeln zum präzisen Transport und der Ausrichtung des Bandes. Hierbei sind die Vertiefungen 5 am äußeren Rand schwächer ausgeprägt und ihre radiale Tiefe beträgt nur eine Bruchteil des Luftspaltes, um die Pulsation des Magnetflusses klein zu halten. Die größeren Vertiefungen an der Innenseite beeinträchtigen das Magnetfeld nicht und tragen stärker zum Führen und Ausrichten des Bandes bei.
  • 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband 11 gemäß dem zweiten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln. Auf Laserlöcher und keilförmige Einschnitte kann verzichtet werden, wenn die Zähne 12 und die durch Stege 13 geschossenen Nuten 14 beim Stanzen des Elektroblechbandes zunächst eine im überwiegenden Teil konstanten Breite aufweisen. Die Nuten 14 weisen zunächst eine Nuttiefe – quer zur Bandrichtung – auf, die größer ist als die radiale Nuttiefe im anschließend aufgewendelten weichmagnetischen Körper. Hierfür ist der die Nut zum Luftspalt schließende Steg 13 bogenförmig ausgebildet, wobei die Krümmungsradius wesentlich kleiner ist als der Außen radius des später aufgewendelten weichmagnetischen Körper. Die Bandbreite schwankt nach dem Zuschneiden und vor dem Aufwendeln zwischen einem Minimum im Bereich der Zahnmitte und einem Maximum im Bereich der Nutmitte. Zusätzlich ermöglichen Vertiefungen 15 an beiden Rändern eine exakte Führung des gestanzten Elektroblechbands beim Aufwendeln. Der Jochbereich 16 zwischen Nutboden und Rand ist zunächst gerade und wird erst beim Aufenden leicht bogenförmig verformt.
  • In 5 wird ein vergrößerter Ausschnitt aus dem nur mit Nut- und Konturstempel gestanzten Elektroblechband 11 gezeigt. Nach dem Stanzen der Nuten und der Bandkontur drücken Walzen oder Stempel seitlich auf die Bandränder und verformen das Material im Bereich der Joche 17 und Stege 18.
  • Neben dem radialen Druck wird das Band gleichzeitig die Nutöffnungen des gestanzten Bandes unterhalb des bogenförmigen Stegs 18 durch Stifte gespreizt und hierdurch die Veerformung des Bandes zu einer Spirale unterstützt. Die Spreizstiften vergrößern im Verlauf des Aufwendelns ihre tangentiale Breite. Zusätzlich dienen Vertiefungen in den beiden Rändern des Elektroblechbandes bei der Verformung des Bandes zur präzisen Schichtung des Bandes, indem angetriebene, zahnradförmige Vorschubräder in die Vertiefungen eingreifen und den äußeren Rand schneller bewegen als den inneren Rand. Die Stege werden hierdurch gedehnt.
  • 6 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers 19 nach dem Aufwendeln eines Bandes 11 gemäß dem Blechschnitt aus 4. Der weichmagnetische Körper 19 ist für eine dreiphasige elektrische Außenläu fermaschine mit zweiunddreißig Magnetpolen geeignet und weist hierfür sechsunddreißig geschlossene Nuten auf. Der Verzicht auf radiale Einschnitte erlaubt eine homogene Flussverteilung im weichmagnetischen Körper. In der Stirnseitenansicht ist lediglich der Anfang 20 des spiralförmigen Bandes oben in der Mitte erkennbar.
  • 7 zeigt einen Ausschnitt aus einem gestanzten Elektroblechband 21 gemäß dem dritten Lösungsansatz vor dem Aufwendeln. Zunächst werden in einem Folgewerkzeug einer Bandstanzanlage dreipolige Sektoren 22 ausgestanzt, die im Stanzschnitt des Elektrobandes zunächst eine Zick-Zackförmigen Anordnung aufweisen. Die Sektoren enthalten jeweils zwei Nuten 23 und werden durch verbreiterte Grenznuten getrennt. Nach dem Stanzen sind die Sektoren durch dünne Stege 24, 25 im Bereich der Grenznuten miteinander verbunden. Zur exakten Führung der Sektoren in der Bandstanzanlage weisen die gestanzten Bandbereiche Vertiefungen 26 in den Rändern auf.
  • 8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem gestanzte Elektroblechband aus 7. Vor dem Stanzen von Aussparungen 27, Nuten 23 und der Hauptkontur der Sektoren 22 werden mit Hilfe eines Lasers in das Elektroblechband von schmalen, vorzugsweise keilförmigen Spalten 28 Eingeschnitten. Auch im Bereich breiter Joche erfolgt die Verbindung der Sektoren durch schmale, leicht verformbare Stege 24. Die Stege 24, 25 sind am Rand der Sektoren abwechselnd am Innenradius und Außenradius angeordnet. Beim Transport in der Stanzanlage werden die Sektoren schrittweise neu ausgerichtet,wobei die Stege verformt werden. Um beim Verbiegen ein Brechen der Stege zu vermeiden werden in einem vorgelagerten Arbeitsschritt die Blechzonen in denen später die Stege entstehen mit dem Laser vorbehandelt, wobei sich die Gefügestruktur derart ändert, dass dieser Blechbereich gut verformbar ist. Zuerst liegen aufeinanderfolgende Sektoren flächig aneinander an Stellen an denen der Steg radial innen angeordnet ist. An der Stelle an denen der Steg radial außen angeordnet ist verbleibt dagegen im linearen Transportabschnitt ein keilförmiger Einschnitt. Letzter wird beim Aufwendeln geschlossen.
  • 9 zeigt den Querschnitt eines ringförmigen weichmagnetischen Körpers 29 nach dem Aufwendeln des Bandes aus 7. Indem jede dritte Nut, um ein Drittel einer Polteilung verbreitert ist, bilden fünfzehn dreipolige Sektoren 22 den weichmagnetischen Körper einer dreiphasige, 48-polige Einzelpolmaschine. Die Nuten sind bis auf jede zweite Grenznut 30 zum radial außen liegenden Luftspalt hin geschlossen.
  • Es ist offensichtlich möglich den dritten Lösungsansatz sowohl für Innen- wie für Außenläufer anzuwenden. Weiter können die Sektoren anstatt in der tangentialen Mitte verbreiterter Grenznuten auch in der Mitte verbreiterter Pole beginnen und enden.
  • Erfolgt der Phasenversatz kontinuierliche durch eine Abweichung der Polteilung in den Sektoren von der Rotorpolteilung sind alle Nutteilungen baugleich und die Unterteilung bzw. die Stege können auch innerhalb einphasiger Sektoren angeordnet sein.

Claims (12)

  1. Elektrische Maschine mit einem genuteten, weichmagnetischen Körper der aus einem aufgewendelten Elektroblechband (1) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroblechband durch Einschnitte (6) in Teilbereiche (2) unterteilt ist, wobei die Teilbereiche (2) durch Verformstellen (3) miteinander verbunden sind und die Einschnitte (6) teilweise in einem Bereich zwischen den Nuten (4) des Elektroblechbandes angeordnet sind.
  2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnitte (6) und die Verformstellen (3) im Bereich der tangentialen Mittellinie zumindest eines Teils der Zähne des Elektroblechbandes (1) angeordnet sind.
  3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Körper (9) radial innerhalb eines zylindrischen Luftspaltes angeordnet ist und die Verformstelle (3) in dem Bereich eines Zahnes angeordnet ist, in dem die Breite des Zahnes zur Luftspalt hinzunimmt.
  4. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) des weichmagnetischen Körpers (9) zum Luftspalt hin durch einen Steg geschlossen sind, wobei die radiale Breite des Stegs in einem Bereich, der tangential in etwa in der Nutmitte angeordnet ist, kleiner als die axiale Dicke des Elektroblechbandes (1) ist.
  5. Elektrische Maschine mit einem genuteten, weichmagnetischen Körper der aus einem aufgewendelten Elektroblechband (11) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der weichmagnetische Körper (19) radial innerhalb eines zylindrischen Luftspaltes angeordnet ist und die Nuten (14) des weichmagnetischen Körpers zum Luftspalt hin durch einen Steg (13) geschlossen sind, wobei der Steg an beiden Enden beim Übergang in den Zahnkopf Verformungsstellen aufweist.
  6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (13) in einem Bereich, der tangential in etwa in der Mitte der Nuten (14) angeordnet ist, gedehnt ist und an den Enden an den Stellen, an der er beginnt die Zahnbreite zu vergrößern, am zur Nut (14) weisenden Rand gestaucht ist.
  7. Elektrische Maschine mit einem genuteten, weichmagnetischen Körper der aus einem aufgewendelten Elektroblechband (21) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroblechband (21) in Sektoren (22) unter teilt ist, wobei die Sektoren durch Verformstellen (24, 25) miteinander verbunden sind und die Verformstellen in Bandrichtung abwechselnd an gegenüberliegenden Rändern des Elektroblechbandes (21) angeordnet sind.
  8. Elektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im dem Rand des gestanzten Elektroblechbands (21) und mindestens einer Nut (23) ein Steg (24) angeordnet ist, dessen Breite kleiner als der Abstand von Rand zu Nut ist.
  9. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mit mindestens einem weichmagnetischen Körper der aus einem aufgewendelten Elektroblechband besteht, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Stanzen von keilförmigen Einschnitten in das Elektroblechband mit einem Laserstrahl Löcher oder Einschnitte in das Elektroblechband eingearbeitet werden, wobei anschließend ein Stanzstempel mit mindestens einer Spitze zumindest einen Teil dieser Löcher oder Schlitze beim Stanzen benutzt.
  10. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Laser Teilbereiche des Elektroblechbandes vorbehandelt werden, die anschließend beim Aufwendeln verformt werden.
  11. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mit mindestens einem weichmagnetischen Körper der aus einem aufgewendelten Elektroblechband besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektroblechband innerhalb einer Bandstanzanlage und beim Aufwendeln von Vorrichtungselementen geführt wird, die in Vertiefungen innerhalb der Ränder des gestanzten Elektroblechbandes eingreifen.
  12. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen halbkreisförmig ausgestaltet und in etwa auf der Mittellinie zwischen zwei benachbarten Nuten angeordnet sind.
DE10340114A 2002-09-06 2003-08-30 Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung Withdrawn DE10340114A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10340114A DE10340114A1 (de) 2002-09-06 2003-08-30 Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10241902.7 2002-09-06
DE10241902 2002-09-06
DE10340114A DE10340114A1 (de) 2002-09-06 2003-08-30 Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10340114A1 true DE10340114A1 (de) 2004-03-18

Family

ID=31724601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10340114A Withdrawn DE10340114A1 (de) 2002-09-06 2003-08-30 Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10340114A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2077607A1 (de) * 2006-10-13 2009-07-08 Mitsui High-Tec, Inc. Laminierter kern eines rotors und verfahren zu seiner herstellung
DE102014200947A1 (de) * 2014-01-20 2015-08-06 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
WO2015082076A3 (de) * 2013-12-06 2015-11-05 Kienle + Spiess Gmbh Verfahren zur herstellung von lamellen für ein lamellenpaket, insbesondere für elektrische maschinen und generatoren, vorrichtung mit wenigstens einer stanzpresse sowie nach dem verfahren hergestellte lamelle und lamellenpaket
CN108539946A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 山东中瑞电子股份有限公司 分数槽集中绕组永磁无刷电机及其定子的制造方法
US11177710B2 (en) 2016-05-11 2021-11-16 Wobben Properties Gmbh Synchronous generator of a gearless wind turbine and method for producing a synchronous generator, and use of form coils
CN114301194A (zh) * 2021-02-26 2022-04-08 华为数字能源技术有限公司 定子、定子的制作方法、电机和电动汽车

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2466732A3 (de) * 2006-10-13 2012-08-08 Mitsui High-Tec, Inc. Herstellungsverfahren eines laminierten Rotorkörers
EP2077607A4 (de) * 2006-10-13 2012-08-08 Mitsui High Tec Laminierter kern eines rotors und verfahren zu seiner herstellung
EP2077607A1 (de) * 2006-10-13 2009-07-08 Mitsui High-Tec, Inc. Laminierter kern eines rotors und verfahren zu seiner herstellung
WO2015082076A3 (de) * 2013-12-06 2015-11-05 Kienle + Spiess Gmbh Verfahren zur herstellung von lamellen für ein lamellenpaket, insbesondere für elektrische maschinen und generatoren, vorrichtung mit wenigstens einer stanzpresse sowie nach dem verfahren hergestellte lamelle und lamellenpaket
CN105917553A (zh) * 2013-12-06 2016-08-31 金勒+施皮斯有限公司 用于制造用于叠片组尤其是电动机和发电机叠片组的叠片的方法、包括至少一个冲压机的设备以及按照所述方法制成的叠片和叠片组
JP2016540480A (ja) * 2013-12-06 2016-12-22 キーンレ ウント シュピース ゲーエムベーハー ラミネーションパックのための、特に電気機械及び発電機のためのラミネーションを製造するための方法、少なくとも1つのパンチプレスを有する装置、並びに、その方法にしたがって製造されるラミネーション及びラミネーションパック
CN105917553B (zh) * 2013-12-06 2019-03-01 金勒+施皮斯有限公司 用于制造用于叠片组的叠片的方法和包括冲压机的设备
US10923994B2 (en) 2013-12-06 2021-02-16 Kienle + Spiess Gmbh Method for producing lamellae for a lamellae package, in particular for electrical machines and generators, device having at least one punch press, and lamellae and lamellae package produced according to the method
DE102014200947A1 (de) * 2014-01-20 2015-08-06 Wobben Properties Gmbh Synchrongenerator einer getriebelosen Windenergieanlage
CN106415996A (zh) * 2014-01-20 2017-02-15 乌本产权有限公司 无齿轮传动的风能设备的同步发电机
US11177710B2 (en) 2016-05-11 2021-11-16 Wobben Properties Gmbh Synchronous generator of a gearless wind turbine and method for producing a synchronous generator, and use of form coils
CN108539946A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 山东中瑞电子股份有限公司 分数槽集中绕组永磁无刷电机及其定子的制造方法
CN114301194A (zh) * 2021-02-26 2022-04-08 华为数字能源技术有限公司 定子、定子的制作方法、电机和电动汽车
EP4050761A1 (de) * 2021-02-26 2022-08-31 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Gewickelter statorkern, stator mit derartigem statorkern und dessen herstellungsverfahren
US11888350B2 (en) 2021-02-26 2024-01-30 Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. Stator, stator manufacturing method, motor, and electric vehicle
CN114301194B (zh) * 2021-02-26 2024-05-17 华为数字能源技术有限公司 定子、定子的制作方法、电机和电动汽车

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60203721T2 (de) Verfahren zur herstellung einer versetzten wellenförmigen rippe
DE2943765C2 (de)
DE69523798T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Transformatorenkernen
DE2827188C2 (de) Bohrlochsieb
DE875892C (de) Nachgiebiger Kolbenring
DE10212300A1 (de) Gefalztes Mehrkammerflachrohr
DE3603836A1 (de) Hochkant gewickeltes blechpaket, verfahren und eingeschnittener streifen zu seiner herstellung
DE19548495C2 (de) Wärmetauscherblock für Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006012669A1 (de) Joch für eine rotierende Elektromaschine und Verfahren zur Herstellung des Joches
DE2837797A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines stators fuer einen elektrischen generator
EP0610647A1 (de) Sägeblatt mit einem Grundkörper und ungeschränkten Zähnen
DE2139871B2 (de) Haken für eine Lochwand o.dgl
DE3883325T2 (de) Lammellierter Körper von Metallblechen.
DE2601845A1 (de) Kollektor und verfahren zu seiner herstellung
EP2456296B1 (de) Weinbergpfahl
DE3611134C2 (de)
DE10340114A1 (de) Elektrische Maschine mit einem geblechten weichmagnetischen Körper und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP3193431A1 (de) Elektroblech mit gedrucktem steg
EP1775825B1 (de) Ringförmiges Blechpaket aus einem elektromagnetischen Blechband
DE102006031676A1 (de) Turbulenzblech und Verfahren zur Herstellung eines Turbulenzbleches
DE69814522T2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Rohres mit einer Trennwand
DE4327647C1 (de) Schweißbolzen mit einer Kopferweiterung und ein Verfahren zur Herstellung von Blechrohlingen für Schweißbolzen
DE3615230C2 (de)
DE102019124256A1 (de) Elektrische Maschine mit einer bestimmten Positionierung verschiedener Vertiefungen an einem nass laufenden Stator
DE102017100891A1 (de) Motorständer und Verfahren zum Bilden des Motorständers

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120827

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20120827

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140218

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20140218

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE

Effective date: 20150211

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee