DE19652186A1 - Elektrischer Motor - Google Patents
Elektrischer MotorInfo
- Publication number
- DE19652186A1 DE19652186A1 DE19652186A DE19652186A DE19652186A1 DE 19652186 A1 DE19652186 A1 DE 19652186A1 DE 19652186 A DE19652186 A DE 19652186A DE 19652186 A DE19652186 A DE 19652186A DE 19652186 A1 DE19652186 A1 DE 19652186A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stator
- coil
- core
- motor according
- coils
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Motor mit
einem Stator, in dessen Bohrung ein Rotor angeordnet
ist, und mit einer Steuereinrichtung, die mindestens
eine vom Motorstrom durchflossene Spule mit einem Kern
aufweist.
Mit Hilfe der Steuerung ist es möglich, die Versorgung
des Motors mit elektrischem Strom und elektrischer
Spannung zu verändern, beispielsweise die Drehzahl oder
das Drehmoment einzustellen. Die Steuereinrichtung kann
hierbei als gesteuerter Gleichrichter, als gesteuerter
Wechselrichter, als Frequenzumrichter o. ä. ausgebildet.
Sie wird im allgemeinen durch Leistungselektronik rea
lisiert.
Unabhängig von der genauen Ausbildung der Steuerein
richtung sind vielfach Induktivitäten erforderlich, die
durch Spulen realisiert werden. Beispielhaft sei hier
eine Zwischenkreisspule genannt, die bei einem Fre
quenzumrichter den Zwischenkreisstrom, d. h. den Strom
zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter, auf
nimmt. Dies bedingt, daß der gesamte durch den Motor
fließende Strom auch durch die Zwischenkreisspule flie
ßen muß. Ein anderes Beispiel für eine vom Motorstrom
durchflossene Spule ist eine Filterspule, die im Ein
gangsbereich der Steuereinrichtung angebracht ist, da
mit die Ausstrahlung von elektrischen Störsignalen re
duziert wird. Auch sind Ausgangs- oder Anschlußspulen
denkbar, die im Ausgangsbereich der Steuereinrichtung
angeordnet sind, damit der Motor gegen Spannungstran
sienten geschützt wird, die die Isolierung des Motors
zerstören könnten. Auch diese Spulen werden vom Motor
strom durchflossen, auch wenn es sich nur um den Strom
einer Phase handelt.
All diesen Spulen ist aber gemeinsam, daß sie aufgrund
der relativ großen Strombelastung entsprechend viel
Wärme abgeben und entsprechend groß bauen, d. h. einen
hohen Raumbedarf zur Folge haben. Da die Steuereinrich
tung vielfach in den Motor integriert werden soll, d. h.
mit dem Motor eine Einheit bilden soll, bildet die Un
terbringung der Spule ein Problem. Zur Lösung des Pro
blems ist es in DE 36 42 724 vorgeschlagen worden, die
Zwischenkreisspule eines Frequenzumrichters im Innern
des Motorgehäuses anzuordnen, und zwar so, daß sie axi
al versetzt zum Stator und zum Rotor angeordnet ist und
eine Verlängerung der Rotorwelle umgibt. Die Rotorwelle
bildet dann den Kern der Spule. Die Zwischenkreisspule
wird durch einen Luftstrom eines Ventilators gekühlt,
der ebenfalls auf der Rotorwelle angeordnet ist.
Diese Lösung ist zwar platzsparend, trotzdem nimmt die
Spule in der Konstruktion dieses Motors immer noch ver
hältnismäßig viel Raum ein. Die Motorachse muß um min
destens die Spulenbreite verlängert werden, was den
Bauraum des Motors weiter vergrößert. Aufgrund der Ver
längerung der Rotorachse kann es zu Stabilitätsproble
men kommen. Darüber hinaus ist der magnetische Fluß
durch die Rotorwelle nur schwer zu kontrollieren. Es
besteht die Gefahr, daß sich unerwünschte gegenseitige
Beeinflussungen mit dem magnetischen Feld des Motors
ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spule
platzsparend unterzubringen, ohne die magnetische Aus
legung des Motors übermäßig zu stören.
Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Motor der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Kern der Spule am Stator angeordnet ist, dessen
Eisen für einen magnetischen Kreis genutzt wird.
Dadurch, daß man das Eisen des Stators für den magneti
schen Kreis nutzt, läßt sich auch bei beschränktem Bau
raum die gewünschte Induktivität der Spule realisieren.
Das Eisen des Stators steht aber ohnehin zur Verfügung.
Die Spule ist hierbei auf der Außenseite des Stators
angeordnet, d. h. von der Bohrung durch den Stator ge
trennt. Dies muß nicht heißen, daß der Kern außen an
den Stator angesetzt ist. Er kann auch im Stator ange
ordnet sein, sofern eine Zugänglichkeit von außen zu
mindest während der Montage möglich ist. Da das Eisen
des Stators die Feldlinien sowohl der Spule als auch
der Statorwicklung "kurzschließt", findet keine gegen
seitige Störung statt. Wenn eine gegenseitige Beein
flussung der Felder erfolgt, ist sie noch im tragbaren
Rahmen. Da Eisen bekanntlich auch ein relativ guter
Wärmeleiter ist, kann die von der Spule erzeugte Wärme
relativ schnell abgeführt werden. Sie kann sich über
den Stator verteilen, so daß die Statoroberfläche als
Abstrahlfläche zur Verfügung steht. Auch bei einem hö
heren Leistungsbedarf wird eine Überhitzung vermieden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der Kern ei
nen Bestandteil des Stators. Der Kern ist also hier
einstückig mit dem Stator ausgebildet, beispielsweise
als Vorsprung des Stators. Damit wird ein Luftspalt
durch die Befestigung des Kerns am Statoreisen vermie
den und der magnetische Widerstand des magnetischen
Kreises klein gehalten. Die Spule kann leichter in den
Motor integriert werden.
Vorzugsweise weist der Stator mindestens eine Flußsper
re zur Trennung des magnetischen Flusses von der Spule
einerseits und von der Statorwicklung andererseits auf.
Wenn man eine gegenseitige Beeinflussung der Felder von
Spule und Statorwicklung noch stärker unterbinden will,
kann man mit Hilfe der Flußsperre eine Maßnahme bereit
stellen, mit der diese Beeinflussung praktisch völlig
unterbleibt oder zumindest drastisch vermindert werden
kann. Die Flußsperre erhöht den magnetischen Widerstand
in einer Umgebung der Spule und schirmt somit das Feld
der Spule gegen das Feld der Statorwicklung und umge
kehrt ab.
Die Flußsperre kann in einer bevorzugten Ausgestaltung
durch eine Ausnehmung im Stator gebildet sein, die mit
einem magnetisch nicht oder schlecht leitenden Material
gefüllt ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um
einen Luftspalt handeln. Aus Stabilitätsgründen kann es
zweckmäßig sein, mehrere nebeneinander angeordnete
Luftspalte vorzusehen. Die dazwischen verbleibenden
Stege im Eisen des Stators gestatten zwar im Prinzip
den Durchtritt des Magnetfeldes. Diese Störungen sind
aber vernachlässigbar.
Vorzugsweise ist die Ausnehmung von einem Kühlmedium
durchströmbar. Hierbei kann es sich einfach um Kühlluft
handeln. Falls es sich um einen flüssigkeitsgekühlten
Motor handelt, kann dieses Kühlmedium aber auch Öl oder
eine andere Flüssigkeit sein. Die Ausnehmung schirmt
also nicht nur das Magnetfeld der Spule von dem der
Statorwicklung ab, sondern ermöglicht auch den unmit
telbaren Abtransport der in der Spule entstandenen Wär
me.
Mit Vorteil ist der Kern nur über einen Teil der axia
len Länge des Stators erstreckt. Man kann die Spulen
größe dann den notwendigen Erfordernissen anpassen,
ohne daß man den Ort der Anbringung des Kerns verändern
müßte. Es ist also nicht notwendig, die Spule über die
gesamte axiale Länge des Kernes zu erstrecken, auch
wenn dieses natürlich möglich ist.
Mit Vorteil weist der Stator außen einen im wesentli
chen rechteckigen Querschnitt auf, und die Spule ist im
Bereich einer Ecke dieses Querschnitts angeordnet. Um
die Montagemöglichkeiten oder allgemein die Handha
bungsmöglichkeiten von Motoren zu verbessern, hat der
Stator in vielen Fällen einen rechteckigen oder sogar
quadratischen Querschnitt. Hierbei ist es ohne weiteres
ersichtlich, daß der Stator im Bereich der Diagonalen,
d. h. im Bereich der Ecken dieses Rechtecks oder
Quadrats, eine größere Dicke aufweist, obwohl dies aus
magnetischen und elektrischen Gründen vielfach gar
nicht notwendig ist. Man kann dieses an sich überflüs
sige Eisen und den Platz für die Spule bzw. ihren Kern
verwenden, so daß man sehr raumsparend arbeiten kann.
Mit Vorteil sind der Stator und der Kern als Blechpaket
ausgebildet. Dies ist insbesondere bei Motoren von Vor
teil, die mit Wechselstrom oder Drehstrom betrieben
werden. Man verhindert hierbei in bekannter Weise die
Ausbildung von Wirbelströmen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Kern durch
eine Zuschnittform der das Statorblechpaket bildenden
Bleche gebildet ist. Es ist relativ einfach, die Zu
schnittform der Bleche zu gestalten. Derartige Bleche
werden im allgemeinen ausgestanzt. Wenn man nun die
Stanzform mit einer entsprechenden Schnittlinie ver
sieht, dann kann man die Zuschnittform, d. h. das Blech,
relativ einfach so gestalten, daß der Kern, wenn man
diese Bleche aufstapelt, um den Stator zusammenzubauen,
automatisch mit entsteht.
Hierbei ist von Vorteil, daß das Statorblechpaket in
Axialrichtung durch mindestens zwei verschiedene Blech
zuschnitte gebildet ist, von denen einer keinen kern
bildenden Bereich aufweist. Die Blechzuschnitte mit
kernbildenden Bereichen bilden dann den Kern. Sie er
strecken sich allerdings, da nicht alle Bleche so aus
gebildet sein können, nur über eine vorbestimmte axiale
Länge des Stators. Die übrige Länge ist frei von einem
derartigen Kern. Hier entspricht der Stator also dem
eines herkömmlichen Motors.
Mit Vorteil ist die Spule auf einem auf den Kern auf
schiebbaren Spulenträger montiert. Dies erleichtert die
Fertigung. Die Spule kann vormontiert werden. Bei
spielsweise kann sie auf den Spulenträger gewickelt
werden, bevor der Spulenträger auf den Kern aufgescho
ben wird. Der Spulenträger kann beispielsweise aus
Kunststoff gebildet sein, so daß die magnetischen Ei
genschaften nicht oder nicht wesentlich beeinflußt wer
den. Der dadurch entstehende Abstand zwischen Spule und
Kern kann klein genug gehalten werden, wenn der Spulen
träger in seiner Dicke beschränkt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
der Kern im wesentlichen in Radialrichtung ausgerichtet
ist. Diese Ausrichtung empfiehlt sich insbesondere
dann, wenn der Kern im Eckbereich der rechteckigen oder
quadratischen Querschnittsform angeordnet ist. Dann
erhält man einen relativ großen Eisenbereich des Sta
tors, der für den magnetischen Kreis zur Verfügung
steht.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Kern in einer
Ausnehmung des Stators angeordnet ist, die durch einen
Deckel verschlossen ist. Mit dem Deckel kann man den
magnetischen Kreis dann schließen. Möglicherweise noch
zwischen Deckel und Stator verbleibende Luftspalte sind
so klein, daß sie in Kauf genommen werden können.
Um auch derartige Luftspalte noch zu verkleinern oder
verschwinden zu lassen, kann der Deckel mit dem Stator
verschweißt werden. In diesem Fall ist die Spule mit
Kern in den Stator integriert. An diesem Beispiel wird
deutlich, daß der Stator mit Spule keine größeren Ab
messungen haben muß als ohne Spule.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen
sein, daß der Kern im wesentlichen parallel zu einer
Außenseite des Stators verläuft. Auch auf diese Weise
läßt sich der gewünschte magnetische Kreis bilden.
Hierbei ist bevorzugt, daß der Kern von der Außenseite
her nach innen versetzt angeordnet ist. Damit steht
nach außen ein ausreichender Raum für die Aufnahme der
Spulenwindungen zur Verfügung, ohne daß die Außenabmes
sung des Stators vergrößert werden muß.
Auch ist von Vorteil, wenn der Kern das Profil eines
EI-Kerns aufweist. Dies erleichtert die Auslegung, denn
die Berechnungsmöglichkeiten derartiger Kerne sind be
kannt.
Vorzugsweise sind mehrere Spulen mit jeweils eigenen
Kernen vorgesehen. Diese Spulen können dann rings um
den Stator verteilt sein oder, wenn sie jeweils nicht
die gesamte axiale Länge des Stators beanspruchen, in
Axialrichtung verteilt angeordnet werden. Die Frage, ob
man nur eine oder mehrere Spulen verwendet, richtet
sich nach der Auslegung der Maschine.
So kann es beispielsweise in einer besonders vorteil
haften Ausgestaltung vorgesehen sein, daß mindestens
zwei der Spulen Teilspulen einer Funktionsspule aus der
Gruppe Zwischenkreisspule, Filterspule, Entstörspule
oder Anschlußspule, die zwischen den Motoranschlüssen
und der Steuereinrichtung angeordnet ist, bilden. In
manchen Fällen kann es aus mechanischen, magnetischen,
elektrischen oder thermischen Gründen vorteilhaft sein,
die eine Funktionsspule, die man in einem elektrischen
Ersatzschaltbild als ein konzentriertes Element be
zeichnen kann, in mehrere physikalisch voneinander be
abstandete eigene Teilspulen aufzuteilen. Dies wird
durch das Vorsehen mehrerer Spulen ermöglicht.
Alternativ dazu können die Spulen mindestens zwei ver
schiedene Funktionspulen aus der Gruppe Zwischenkreis
spule, Filterspule, Entstörspule oder Anschlußspule,
die zwischen den Motoranschlüssen und der Steuerein
richtung angeordnet ist, bilden. Man kann dann im Sta
tor mehrere der notwendigen Spulen unterbringen, ohne
den Bauraum der Steuereinrichtung und des Motors zu
vergrößern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schaltungsanordnung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Stators eines
elektrischen Motors,
Fig. 3 einen Blechzuschnitt,
Fig. 4 ein Feldlinienbild eines anderen Motors und
Fig. 5 verschiedene alternative Blechzuschnitte.
Eine Schaltungsanordnung 1 in Fig. 1 weist einen Motor
2 und eine Steuereinheit 3 auf. Die Steuereinheit 3 ist
hier als Frequenzumrichter ausgebildet, d. h. sie weist
einen Gleichrichter 4 auf, der über Filterspulen 5 aus
einem dreiphasigen Netz versorgt wird. Der Gleichrich
ter 4 ist über einen Zwischenkreis 6 mit einem Wechsel
richter 7 verbunden, der seinerseits über Anschluß-
oder Ausgangsspulen 8 den Motor 2 speist. Die Ausgangs
spulen 8 dienen beispielsweise dazu, den Motor 2 vor
etwa auftretenden Spannungstransienten zu schützen, die
die Isolation im Motor 2 zerstören könnten. Der
Zwischenkreis 6 weist unter anderem eine Zwischenkreis
spule 9 auf.
Sowohl die Filterspulen 5 als auch die Ausgangsspulen 8
werden von einem Teil des Motorstromes durchflossen. Es
handelt sich hier jeweils um den Strom einer Phase. Die
Zwischenkreisspule 9 wird vom gesamten Motorstrom
durchflossen. Alle diese Spulen 5, 8, 9 müssen also im
Hinblick auf die aufnehmbaren Ströme und die dadurch
erzeugte Wärme hin dimensioniert werden. Dies erfordert
einerseits einen erheblichen Bauraum und bringt ande
rerseits gewisse thermische Probleme mit sich.
Am Beispiel der Zwischenkreisspule 9 soll nun erläutert
werden, wie derartige Spulen ohne größeren zusätzlichen
Platzbedarf oder überhaupt ohne zusätzlichen Platzbe
darf im Motor 2 untergebracht werden können.
Fig. 2 zeigt hierzu den Stator 10 des Motors 2, der als
Statorblechpaket ausgebildet ist, d. h. aus einer Viel
zahl von aufeinander gestapelten Blechen besteht. Die
Stapelrichtung entspricht hierbei der Axialrichtung des
Stators 10. Ein derartiges Blech 11 ist beispielsweise
in Fig. 3 dargestellt.
Der Stator 10 weist eine Vielzahl von Statornuten 12
auf, die um eine Bohrung 13 herum angeordnet sind, in
der ein nicht näher dargestellter Rotor drehbar ange
ordnet ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um ei
nen Kurzschlußläufer-Rotor handeln. In den Statornuten
12 ist die ebenfalls nicht näher dargestellte Stator
wicklung untergebracht, die ein umlaufendes magneti
sches Feld erzeugt, das seinerseits wiederum den Rotor
antreibt.
Der Stator 10 hat im Querschnitt die Form eines
Quadrats (oder allgemeinen Rechtecks), wobei im vorlie
genden Fall die Ecken abgeschrägt sind. Dementsprechend
ist die radiale Erstreckung des Statoreisens in Diago
nalrichtung, d. h. im Bereich der Ecken, größer als im
Bereich der Seitenhalbierenden.
Diesen Umstand macht man sich zunutze, um die Zwischen
kreisspule 9 unterzubringen.
Wie aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, weisen die
den Stator 10 bildenden Bleche 11 eine spezielle Zu
schnittsform auf. Im Bereich der oberen rechten Ecke
(Fig. 3) ist hierbei eine Ausnehmung 14 vorgesehen,
innerhalb derer wiederum ein Kern 15 als Vorsprung an
geordnet ist. Die Ausnehmung 14 kann durch einen Deckel
16 verschlossen werden, der an seinen Seiten 17 mit dem
Blech 11 verschweißt werden kann. Dieses Verschweißen
erfolgt natürlich erst dann, wenn die einzelnen Bleche
11 zum Stator 10 zusammengesetzt worden sind. Das Her
stellen der Ausnehmung 14 und des Kerns 15 erfordert
dementsprechend lediglich eine entsprechende Ausbildung
des Stanzwerkzeugs, nämlich eine entsprechende Ausbil
dung der Stanz- oder Schnittlinie. Im übrigen ergibt
sich der Kern 15 beim Herstellen des Stators 10 prak
tisch von selbst.
Aus Fig. 2 ist nun erkennbar, daß die Zwischenkreisspu
le 9 auf einen Spulenträger 18 aufgewickelt ist, der
aus Kunststoff gebildet sein kann und auf den Kern 15
aufgeschoben wird. Die Zwischenkreisspule 9 kann also
vorgefertigt werden. Der Spulenträger 18 kann mit Hilfe
von Vorsprüngen so ausgebildet sein, daß die aufgewic
kelte Zwischenkreisspule 9 nicht mehr herunterrutschen
kann.
Im vorliegenden Fall ist der Motor als 7,5 kW Drei
phasen-Asynchron-Motor ausgelegt. Der nach dem B6-
Gleichrichter 4 in den Zwischenkreis 6 fließende Strom
hat einen Effektivwert von 13,7 A, der mit einer Fre
quenz von 300 Hz pulsiert. Dementsprechend ist die Zwi
schenkreisspule 9 hier auf 1 mH ausgelegt. Wie aus Fig.
3 ersichtlich ist, hat der Kern das Profil eines
EI-Kerns. Die Dimensionierung der Spule kann also wie bei
einem herkömmlichen EI-Kern erfolgen. Die Zwischen
kreisspule 9 hat dementsprechend zehn Windungen. Die
Spulenlänge beträgt 109,5 mm und die durchschnittliche
Länge einer Windung beträgt 265 mm.
Die fertig auf den Spulenträger 18 gewickelte Spule
wird gemeinsam mit dem Spulenträger 18 auf den Kern 15
aufgesetzt. Danach wird der Deckel 16 auf die Ausneh
mung 14 gesetzt und festgeschweißt. Trotz des Vorhan
denseins der Zwischenkreisspule 9 im Stator 10 wird der
Bauraum des Stators hierdurch nicht vergrößert. Der
Stator dient aber gleichzeitig dazu, die von der Zwi
schenkreisspule 9 erzeugte Wärme zu verteilen und ab
zuführen. Die axiale Länge der Zwischenkreisspule 9 ist
kürzer als die axiale Länge des Stators 10. Die Spulen
länge macht also nur einen Teil der Gesamtlänge des
Stators aus. Sie kann natürlich geändert werden, um den
jeweiligen Erfordernissen angepaßt zu werden. Im Ex
tremfall kann sie auch die Länge des Stators 10 errei
chen.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weisen die
Bleche 11 in der Umgebung der Ausnehmung 14 verschiede
ne Löcher 19-22 auf. Wenn die Bleche 11 zusammengesetzt
werden, ergeben diese Löcher 19-22 Kanäle.
Diese Kanäle 19-22 haben zwei Funktionen. Sie dienen
zum einen als Flußsperre zum Trennen des magnetischen
Flusses von der Zwischenkreisspule 9 von dem magneti
schen Fluß, der von der Statorwicklung erzeugt wird.
Diese Trennung wird einfach dadurch hervorgerufen, daß
der magnetische Widerstand zwischen den Bereichen, in
denen sich diese beiden Felder ausbreiten, erhöht wird.
Die zwischen den Kanälen verbleibenden Stege lassen
zwar den Übertritt von Feldlinien zu. Diese sind aber
im allgemeinen vernachlässigbar. Darüber hinaus können
die durch die Löcher 19-22 gebildeten Kanäle auch dazu
verwendet werden, ein Kühlmedium, beispielsweise Luft,
Öl oder eine andere Flüssigkeit oder Gas, durchströmen
zu lassen, um die von der Zwischenkreisspule 9 erzeugte
Wärme rasch abzuführen.
Zur Verdeutlichung der Funktion der Flußsperren, die
durch die Löcher 19-22 gebildet werden, ist in Fig. 4
das Feldlinienbild der Magnetfelder von Zwischenkreis
spule 9 und Statorwicklung 23 dargestellt. Es ist er
kennbar, daß diese beiden Felder weitgehend entkoppelt
sind, wobei die Entkopplung entlang der Löcher 19-22
erfolgt. Es handelt sich hierbei um einen Stator mit
einer anderen Nutzahl.
Fig. 5 zeigt mehrere mögliche Anordnungen der Spule 9
in einer Ecke des Stators 10. Hierbei ist in den Fig.
a-c die Spule horizontal angeordnet, d. h. ihr Kern ver
läuft im wesentlichen parallel zu einer Seite des Sta
tors. In Fig. 5a ist der Kern einteilig mit dem Stator
ausgebildet, d. h. die Spule 9 muß nach dem Zusammenset
zen der einzelnen Bleche eingefädelt werden.
In Fig. 5b ist der Kern 15 als getrenntes Teil ausge
bildet, der an den Stator 10 angesetzt wird. Hier kann
er beispielsweise durch Schweißen befestigt werden.
Andere Befestigungsmöglichkeiten sind ebenfalls denk
bar. In Fig. 5c ist der Kern 15 im Vergleich zur Ausge
staltung nach Fig. 5b etwas nach innen versetzt ange
ordnet. Die Außenkontur der Spule 9 ragt dann nicht
mehr über die Außenkontur des Stators 10 hinaus.
Fig. 5d entspricht im wesentlichen der Ausbildung nach
Fig. 2 und 3. Der Deckel 16 ist hier an den Seiten 17
mit dem Stator 19 verschweißt.
Fig. 5e zeigt eine Ausbildung, bei der Luftspalte 24
zwischen einem Kopf 25 am Kern 15 und dem übrigen Sta
tor 19 verbleiben. Durch die Luftspalte 24 kann die
Spule auf den Kern gewickelt werden.
Fig. 5f zeigt eine Lösung, bei der die Spule 9 auf ei
nem Kern 15 befestigt ist, der lediglich als Vorsprung
auf dem Stator 10 ausgebildet ist. Hier weist der ma
gnetische Kreis relativ große Luftstrecken auf.
Zu allen Lösungen gehören in Fig. 5 nicht dargestellte
Flußbarrieren, wie sie beispielsweise durch die Löcher
19-22 gebildet sind. Im Extremfall kann man, wie in
Fig. 5f gezeigt, die Spule 9 auch einfach auf einen
Kern aufwickeln und diesen dann, ähnlich wie in Fig.
5f, einfach an der Außenseite des Stators 10 ansetzen.
Man ist nicht darauf beschränkt, eine Spule nur an ei
ner Ecke des Stators 10 anzubringen. Selbstverständlich
stehen alle vier Ecken des Stators 10 für die Aufnahme
von Spulen zur Verfügung. Hierbei kann es zweckmäßig
sein, eine Spule, beispielsweise die Zwischenkreisspu
le, auf mehrere Teilspulen aufzuteilen, wenn dies aus
mechanischen, magnetischen, elektrischen oder thermi
schen Gründen Vorteile verspricht. Auch kann man bei
spielsweise in eine Ecke die Zwischenkreisspule 9 an
ordnen und in eine andere Ecke die Filterspulen 5 oder
die Ausgangsspulen 8. Es gibt hierbei eine Reihe von
Gestaltungsmöglichkeiten.
In Fig. 2 ist dargestellt, daß sich die Zwischenkreis
spule 9 an einem axialen Ende des Stators 10 befindet.
Dies ist aber ebenfalls nicht zwingend. Man kann die
Zwischenkreisspule 9 und auch jede andere Spule auch in
der axialen Mitte des Stators 10 anordnen. Diese Posi
tion kann auch thermischen Gründen zweckmäßig sein, um
einerseits die Kühlung der Spule zu verbessern und an
dererseits das Auftreten von Spannungen aufgrund einer
ungleichmäßigen thermischen Belastung über die Länge
des Stators 10 klein zu halten.
Claims (20)
1. Elektrischer Motor mit einem Stator, in dessen Boh
rung ein Rotor angeordnet ist, und mit einer Steu
ereinrichtung, die mindestens eine vom Motorstrom
durchflossene Spule mit einem Kern aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß der Kern (15) der Spule
(5, 8, 9) am Stator (10) angeordnet ist, dessen Ei
sen für einen magnetischen Kreis genutzt wird.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kern (15) einen Bestandteil des Stators (10)
bildet.
3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Stator (10) mindestens eine Flußsperre
(19-22) zur Trennung des magnetischen Flusses von
der Spule (9) einerseits und von der Statorwicklung
(23) andererseits aufweist.
4. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flußsperre (19-22) durch eine Ausnehmung im
Stator (10) gebildet ist, die mit einem magnetisch
nicht oder schlecht leitenden Material gefüllt ist.
5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (19-22) von einem Kühlmedium
durchströmbar ist.
6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (15) nur über einen
Teil der axialen Länge des Stators (10) erstreckt
ist.
7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Stator (10) außen einen im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und
die Spule (9) ist im Bereich einer Ecke dieses
Querschnitts angeordnet ist.
8. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stator (10) und der Kern
(15) als Blechpaket ausgebildet sind.
9. Motor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kern (15) durch eine Zuschnittform der das Sta
torblechpaket bildenden Bleche (11) gebildet ist.
10. Motor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Statorblechpaket in Axialrichtung
durch mindestens zwei verschiedene Blechzuschnitte
gebildet ist, von denen einer keinen kernbildenden
Bereich aufweist.
11. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spule (9) auf einem auf den
Kern auf schiebbaren Spulenträger (18) montiert ist.
12. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (15) im wesentlichen
in Radialrichtung ausgerichtet ist.
13. Motor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kern (15) in einer Ausnehmung (14) des Stators
(10) angeordnet ist, die durch einen Deckel (16)
verschlossen ist.
14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Deckel (16) mit dem Stator (10) verschweißt
ist.
15. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (15) im wesentlichen
parallel zu einer Außenseite des Stators (10) ver
läuft.
16. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kern (15) von der Außenseite her nach innen
versetzt angeordnet ist.
17. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kern (15) das Profil eines
EI-Kerns aufweist.
18. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrere Spulen (5, 8, 9) mit
jeweils eigenen Kernen vorgesehen sind.
19. Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens zwei der Spulen Teilspulen einer Funk
tionsspule aus der Gruppe Zwischenkreisspule, Fil
terspule, Entstörspule oder Anschlußspule sind.
20. Motor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulen mindestens zwei verschiedene Funk
tionspulen aus der Gruppe Zwischenkreisspule, Fil
terspule, Entstörspule oder Anschlußspule sind.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19652186A DE19652186C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Elektrischer Motor |
CNB971806365A CN1237684C (zh) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | 电动机 |
US09/331,501 US6717318B1 (en) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | Electric motor |
GB9911428A GB2334828B (en) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | Electric motor |
AU78933/98A AU7893398A (en) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | Electric motor |
PCT/DK1997/000564 WO1998029934A2 (en) | 1996-12-14 | 1997-12-11 | Electric motor |
FI991358A FI991358A0 (fi) | 1996-12-14 | 1999-06-14 | Sähkömoottori |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19652186A DE19652186C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Elektrischer Motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19652186A1 true DE19652186A1 (de) | 1998-06-25 |
DE19652186C2 DE19652186C2 (de) | 1999-04-15 |
Family
ID=7814803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19652186A Expired - Fee Related DE19652186C2 (de) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Elektrischer Motor |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6717318B1 (de) |
CN (1) | CN1237684C (de) |
AU (1) | AU7893398A (de) |
DE (1) | DE19652186C2 (de) |
FI (1) | FI991358A0 (de) |
GB (1) | GB2334828B (de) |
WO (1) | WO1998029934A2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2110929A1 (de) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | Grundfos Management A/S | Frequenzumrichter auf einem Motor |
EP2665161A1 (de) * | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit Drosseln am Statorumfang |
DE102016201444B4 (de) * | 2016-02-01 | 2018-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine |
EP3696949A1 (de) * | 2019-02-12 | 2020-08-19 | Goodrich Actuation Systems Limited | Motor mit regenerativem bremswiderstand |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8337166B2 (en) | 2001-11-26 | 2012-12-25 | Shurflo, Llc | Pump and pump control circuit apparatus and method |
DE10204040A1 (de) * | 2002-02-01 | 2003-08-14 | Siemens Ag | Begrenzung der Wicklungsbeanspruchung durch Dämpfung von Gleichtaktschwingungen |
US6965183B2 (en) * | 2003-05-27 | 2005-11-15 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Architecture for electric machine |
US7545056B2 (en) * | 2003-05-27 | 2009-06-09 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Saturation control of electric machine |
US7583063B2 (en) | 2003-05-27 | 2009-09-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Architecture for electric machine |
DE10329150A1 (de) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Siemens Ag | Elektrische Maschine |
DE10343293B4 (de) * | 2003-09-18 | 2009-06-10 | Siemens Ag | Elektrische Maschine mit Dämpfungseinrichtung |
US8540493B2 (en) | 2003-12-08 | 2013-09-24 | Sta-Rite Industries, Llc | Pump control system and method |
US8469675B2 (en) | 2004-08-26 | 2013-06-25 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Priming protection |
US8019479B2 (en) | 2004-08-26 | 2011-09-13 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Control algorithm of variable speed pumping system |
US7845913B2 (en) * | 2004-08-26 | 2010-12-07 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Flow control |
US8602745B2 (en) | 2004-08-26 | 2013-12-10 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Anti-entrapment and anti-dead head function |
US7874808B2 (en) | 2004-08-26 | 2011-01-25 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Variable speed pumping system and method |
US7686589B2 (en) | 2004-08-26 | 2010-03-30 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Pumping system with power optimization |
US7854597B2 (en) * | 2004-08-26 | 2010-12-21 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Pumping system with two way communication |
US8480373B2 (en) | 2004-08-26 | 2013-07-09 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Filter loading |
US7443642B2 (en) * | 2006-05-26 | 2008-10-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Electric motor control |
US7544213B2 (en) * | 2006-09-12 | 2009-06-09 | Adams Jason P | Inflatable hernia patch |
US7439713B2 (en) * | 2006-09-20 | 2008-10-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Modulation control of power generation system |
US8076882B2 (en) * | 2007-12-26 | 2011-12-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Motor drive architecture with active snubber |
DE102008001183A1 (de) * | 2008-04-15 | 2009-10-29 | Alstom Technology Ltd. | Verfahren zur Überwachung einer elektrodynamischen Maschine |
US8313306B2 (en) | 2008-10-06 | 2012-11-20 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Method of operating a safety vacuum release system |
US8436559B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-05-07 | Sta-Rite Industries, Llc | System and method for motor drive control pad and drive terminals |
US8564233B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-10-22 | Sta-Rite Industries, Llc | Safety system and method for pump and motor |
US9556874B2 (en) | 2009-06-09 | 2017-01-31 | Pentair Flow Technologies, Llc | Method of controlling a pump and motor |
JP5766431B2 (ja) * | 2010-11-30 | 2015-08-19 | 三菱重工業株式会社 | 電動圧縮機 |
BR112013014476A2 (pt) | 2010-12-08 | 2016-09-20 | Pentair Water Pool & Spa Inc | válvula de descarga de alívio de vácuo para um sistema de segurança de liberação de vácuo |
WO2013067206A1 (en) | 2011-11-01 | 2013-05-10 | Pentair Water Pool And Spa, Inc. | Flow locking system and method |
US9885360B2 (en) | 2012-10-25 | 2018-02-06 | Pentair Flow Technologies, Llc | Battery backup sump pump systems and methods |
US11799403B2 (en) * | 2017-11-21 | 2023-10-24 | Magna Electronics Inc. | BLDC motor with reduced EMC behavior |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1903410A1 (de) * | 1969-01-21 | 1970-09-10 | Licentia Gmbh | UEberwachung von Luftspaltaenderungen bei Wechselstrommaschinen |
DE3332533A1 (de) * | 1983-09-09 | 1985-03-28 | Layh Hans Dieter | Wechselstromtachogenerator |
DE3642724A1 (de) * | 1986-12-13 | 1988-06-23 | Grundfos Int | Elektromotor mit einem frequenzumrichter zur steuerung der motorbetriebsgroessen |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3984908A (en) * | 1975-10-01 | 1976-10-12 | Amp Incorporated | Stator terminal assembly machine |
US4220883A (en) * | 1977-11-07 | 1980-09-02 | Dante Padoan | Stator core for electric motor with transformer coil or the like incorporated therein but magnetically isolated therefrom |
US4356438A (en) * | 1980-08-29 | 1982-10-26 | Aisin Seiki Company Limited | Motor speed control system |
US4450399A (en) | 1982-01-27 | 1984-05-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Induction motor |
US4656379A (en) * | 1985-12-18 | 1987-04-07 | The Garrett Corporation | Hybrid excited generator with flux control of consequent-pole rotor |
US5015905A (en) * | 1988-05-27 | 1991-05-14 | Hitachi, Ltd. | DC dynamoelectric machine with interpoles having magnetic flux bypassing members |
US5029265A (en) * | 1990-01-11 | 1991-07-02 | Staats Gustav W | Motor controller having a control loop for neutralizing rotor leakage and magnetizing reactances |
US5365132A (en) * | 1993-05-27 | 1994-11-15 | General Electric Company | Lamination for a dynamoelectric machine with improved cooling capacity |
US5852338A (en) * | 1997-02-03 | 1998-12-22 | General Electric Company | Dynamoelectric machine and method for manufacturing same |
US5729071A (en) * | 1995-01-31 | 1998-03-17 | Steiner; Robert E. | Low cost multi-pole motor constructions and methods of manufacture |
CN1068994C (zh) * | 1996-11-05 | 2001-07-25 | 杨泰和 | 直流电机的低电枢反应x型磁路结构 |
-
1996
- 1996-12-14 DE DE19652186A patent/DE19652186C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-11 GB GB9911428A patent/GB2334828B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-11 US US09/331,501 patent/US6717318B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-11 CN CNB971806365A patent/CN1237684C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-11 AU AU78933/98A patent/AU7893398A/en not_active Abandoned
- 1997-12-11 WO PCT/DK1997/000564 patent/WO1998029934A2/en active Application Filing
-
1999
- 1999-06-14 FI FI991358A patent/FI991358A0/fi not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1903410A1 (de) * | 1969-01-21 | 1970-09-10 | Licentia Gmbh | UEberwachung von Luftspaltaenderungen bei Wechselstrommaschinen |
DE3332533A1 (de) * | 1983-09-09 | 1985-03-28 | Layh Hans Dieter | Wechselstromtachogenerator |
DE3642724A1 (de) * | 1986-12-13 | 1988-06-23 | Grundfos Int | Elektromotor mit einem frequenzumrichter zur steuerung der motorbetriebsgroessen |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2110929A1 (de) * | 2008-04-18 | 2009-10-21 | Grundfos Management A/S | Frequenzumrichter auf einem Motor |
WO2009127381A1 (de) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Grundfos Management A/S | Frequenzumrichter auf einem motor |
US8391005B2 (en) | 2008-04-18 | 2013-03-05 | Grundfos Management A/S | Frequency converter on a motor |
EP2665161A1 (de) * | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit Drosseln am Statorumfang |
DE102016201444B4 (de) * | 2016-02-01 | 2018-11-15 | Continental Automotive Gmbh | Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine |
EP3696949A1 (de) * | 2019-02-12 | 2020-08-19 | Goodrich Actuation Systems Limited | Motor mit regenerativem bremswiderstand |
US11239770B2 (en) | 2019-02-12 | 2022-02-01 | Goodrich Actuation Systems Limited | Motor with regenerative braking resistor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2334828B (en) | 2000-12-20 |
CN1240539A (zh) | 2000-01-05 |
CN1237684C (zh) | 2006-01-18 |
FI991358A (fi) | 1999-06-14 |
AU7893398A (en) | 1998-07-31 |
FI991358A0 (fi) | 1999-06-14 |
GB9911428D0 (en) | 1999-07-14 |
US6717318B1 (en) | 2004-04-06 |
WO1998029934A2 (en) | 1998-07-09 |
WO1998029934A3 (en) | 1998-08-27 |
DE19652186C2 (de) | 1999-04-15 |
GB2334828A (en) | 1999-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19652186C2 (de) | Elektrischer Motor | |
DE69503521T3 (de) | Synchronmotor mit dauermagneten | |
EP2742578B1 (de) | Dynamoelektrische maschine mit einem selbsttragenden gehäuse | |
EP3526880B1 (de) | Tragstruktur eines blechpakets eines statorsegments | |
EP2700146B1 (de) | Dynamoelektrische maschine mit einem blechpaket eines stators und einem selbsttragenden gehäuse | |
EP0952657A2 (de) | Transversalflussmaschine | |
DE10325085B3 (de) | Transversalflussmaschine | |
WO2005091468A1 (de) | Gekühlte elektrodynamische maschine mit einem spaltrohr | |
DE69627956T2 (de) | Kleiner Generator | |
DE102017207659B4 (de) | Elektrische Maschine sowie Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine | |
DE112018006472T5 (de) | Eine spulenanordnung zur verwendung in einer gleichtaktdrossel | |
DE102018112785B4 (de) | Drossel mit einem äusseren Umfangseisenkern | |
DE202005021025U1 (de) | Gekühlte elektrodynamische Maschine mit einem Spaltrohr | |
EP2882077A1 (de) | Statorpaket mit Fliesswegbarriere | |
DE102018105096A1 (de) | Drosselspule, motortreiber, power conditioner und maschine | |
EP1134873A2 (de) | Elektrische Maschine | |
DE60212405T2 (de) | Ständeraufbau für eine elektrische Maschine und Herstellungsverfahren für denselben | |
DE2647654C2 (de) | ||
EP4029117A1 (de) | Elektrische maschine mit einer bestimmten positionierung verschiedener vertiefungen an einem nass laufenden stator | |
DE3101423A1 (de) | Elektrische maschine | |
DE3625661A1 (de) | Elektromotor | |
DE102015118652A1 (de) | Spulenanordnung | |
EP3021332B1 (de) | Induktivität sowie herstellungsverfahren hierfür | |
EP2975618B1 (de) | Kern für eine elektrische Induktionseinrichtung | |
EP0833429A1 (de) | Transversalflussmaschine mit einer Mehrzahl von parallel geschalteten Ringwicklungen sowie Schaltungsanordnung zur Speisung der Transversalflussmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DANFOSS DRIVES A/S, GRAASTEN, DK |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: PATENTANWAELTE KNOBLAUCH UND KNOBLAUCH, 60322 FRANK |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |