DE202013104731U1 - electric motor - Google Patents
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Abstract
Motor (10), mit: einem Ständer (20), der eine hohle Hülse (21), einen Ständerkern (22), der an die Außenseite der Hülse (21) befestigt ist, und mehrere Wicklungen aufweist, die um den Ständerkern (22) gewickelt sind; und einem Läufer (40), der eine Welle (41), die drehbar an einer inneren Oberfläche der Hülse (21) montiert ist, einen Läuferkern (43), der an die Welle (41) befestigt ist und den Ständerkern (22) umgibt, und mehrere Permanentmagnetpole (44) aufweist, die in Umfangsrichtung beabstandet zueinander an dem Läuferkern (43) vorgesehen und zu dem Ständerkern (22) hin gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Läuferkern (43) mehrere axial gestapelte ringförmige Lamellen aufweist und dass jeder Permanentmagnetpol (44) eine Mehrzahl von Permanentmagneten (48) aufweist, die matrixförmig angeordnet sind.Motor (10) comprising: a stator (20) having a hollow sleeve (21), a stator core (22) fixed to the outside of the sleeve (21), and a plurality of windings wound around the stator core (22 ) are wound; and a rotor (40) having a shaft (41) rotatably mounted on an inner surface of the sleeve (21), a rotor core (43) fixed to the shaft (41) and surrounding the stator core (22) and a plurality of permanent magnet poles (44) circumferentially spaced from each other on the rotor core (43) and directed towards the stator core (22), characterized in that the rotor core (43) comprises a plurality of axially stacked annular laminations and each Permanentmagnetpol (44) has a plurality of permanent magnets (48) which are arranged in a matrix.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere einen Elektromotor mit geringem Wirbelstromverlust.The invention relates to an electric motor, in particular an electric motor with a small eddy current loss.
Technologischer HintergrundTechnological background
Ein vorbekannter Elektromotor weist einen Läufer und einen im Läufer aufgenommenen Ständer auf. Der Läufer weist ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse, mehrere an der Innenwand des Gehäuses befestigte Magnete und eine das Gehäuse schließende Endkappe auf. Das Gehäuse wird in der Regel durch Stanzen aus einem Blechstanzteil hergestellt, d. h. die Seitenwände des Gehäuses werden aus einem einzelnen rohrförmigen Blech hergestellt. Mehrere Magnete erstrecken sich in axialer Richtung und sind in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet. Jeder Magnet bildet einen Magnetpol des Läufers aus. Der Ständer weist einen Ständerkern und eine Mehrzahl von Wicklungen auf. Jede der Wickelungen ist um einen Zahn gewickelt, der dem Läuferkern entspricht. Deshalb kann sich der Elektromotor, wenn an den Elektromotor eine Stromquelle angelegt wird, unter der gegenseitigen Wirkung des Magnetfelds der Wickelungen und des Magnetfeld jedes Magnets fortlaufend drehen. Bei einem Läufer mit einer derartigen Struktur ist der Wirbelstrom im Magnet und Gehäuse während des Betriebs des Elektromotors relativ groß, was zu einem hohen Wirbelstromverlust des Läufers führt.A prior art electric motor has a rotor and a stator received in the rotor. The rotor has a substantially cylindrical housing, a plurality of magnets attached to the inner wall of the housing, and an end cap closing the housing. The housing is usually made by punching from a sheet metal stamping, d. H. the side walls of the housing are made of a single tubular sheet metal. Several magnets extend in the axial direction and are equally spaced in the circumferential direction. Each magnet forms a magnetic pole of the rotor. The stator has a stator core and a plurality of windings. Each of the windings is wound around a tooth corresponding to the rotor core. Therefore, when a current source is applied to the electric motor, the electric motor can continuously rotate under the mutual action of the magnetic field of the windings and the magnetic field of each magnet. In a rotor having such a structure, the eddy current in the magnet and housing during operation of the electric motor is relatively large, resulting in a high eddy current loss of the rotor.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Daher ist die Bereitstellung eines Elektromotors mit geringem Wirbelstromverlust wünschenswert.Therefore, the provision of a low eddy current electric motor is desirable.
Die Erfindung schafft einen Motor mit einem Ständer und einem Läufer. Der Ständer weist eine hohle Hülse, einen Ständerkern, der an die Außenseite der Hülse befestigt ist, und mehrere Wicklungen auf, die um den Ständerkern gewickelt sind. Der Läufer weist eine Welle, die drehbar an einer inneren Oberfläche der Hülse montiert ist, einen Läuferkern, der an der Welle befestigt ist und den Ständerkern umgibt, und mehrere aus Permanentmagneten gebildete Magnetpole oder Permanentmagnetpole auf, die in Umfangsrichtung – vorzugsweise gleichmäßig – beabstandet zueinander an dem Läuferkern vorgesehen und zu dem Ständerkern hin gerichtet sind. Der Läuferkern weist mehrere axial gestapelte ringförmige Lamellen auf. Jeder Permanentmagnetpol weist eine Mehrzahl von Permanentmagneten auf. Die Permanentmagnete der jeweiligen Magnetpole sind wie eine Matrix zueinander angeordnet.The invention provides a motor with a stator and a rotor. The stator has a hollow sleeve, a stator core fixed to the outside of the sleeve, and a plurality of windings wound around the stator core. The rotor has a shaft rotatably mounted on an inner surface of the sleeve, a rotor core fixed to the shaft and surrounding the stator core, and a plurality of magnetic poles or permanent magnetic poles formed of permanent magnets spaced circumferentially, preferably uniformly, with each other provided on the rotor core and directed towards the stator core. The rotor core has a plurality of axially stacked annular blades. Each permanent magnet pole has a plurality of permanent magnets. The permanent magnets of the respective magnetic poles are arranged like a matrix to one another.
Es ist bevorzugt, dass der Ständerkern neun Ständerpole aufweist und der Läufer acht Permanentmagnetpole aufweist.It is preferred that the stator core has nine stator poles and the rotor has eight permanent magnet poles.
Es ist bevorzugt, dass die Wicklungen neun Spulen aufweisen, die um die neun Ständerpole gewickelt sind, wobei jede Wicklung drei benachbarte in Reihe geschaltete Spulen aufweist und wobei das Ende jeder Wicklung an ein benachbartes Ende einer benachbarten Wicklung angeschlossen ist.It is preferred that the windings comprise nine coils wound around the nine stator poles, each winding having three adjacent series-connected coils and with the end of each winding connected to an adjacent end of an adjacent winding.
Es ist bevorzugt, dass die Permanentmagnete jedes Permanentmagnetpols in zwei in axialer Richtung angeordneten Reihen und in drei in Umfangsrichtung angeordneten Spalten angeordnet sind.It is preferable that the permanent magnets of each permanent magnet pole are arranged in two rows arranged in the axial direction and in three columns arranged in the circumferential direction.
Es ist bevorzugt, dass der Motor weiter ein im Wesentlichen tassenförmiges oder schüsselförmiges Gehäuse aufweist, wobei ein Boden des Gehäuses an der Welle befestigt ist und wobei der Läuferkern an eine innere Seitenoberfläche des Gehäuses befestigt ist.It is preferred that the motor further comprises a substantially cup-shaped or bowl-shaped housing, wherein a bottom of the housing is fixed to the shaft and wherein the rotor core is fixed to an inner side surface of the housing.
Es ist bevorzugt, dass das Gehäuse mehrere Löcher aufweist, durch die hindurch der Läuferkern freiliegt.It is preferred that the housing has a plurality of holes through which the rotor core is exposed.
Es ist bevorzugt, dass der Motor weiter eine Leiterplatte aufweist, wobei die Leiterplatte mehrere Öffnungen und mehrere Anschlüsse oder Stifte aufweist, die an die Wicklungen angeschlossen sind, wobei der Ständer weiter einen Spulenträger aufweist, der an ein axiales Ende des Ständerkerns befestigt ist und mehrere Vorsprünge aufweist, die axial von einer radial äußeren Kante des Spulenträgers vorstehen, und wobei die Vorsprünge in jeweiligen Öffnungen der Leiterplatte aufgenommen sind.It is preferred that the motor further comprise a printed circuit board, the printed circuit board having a plurality of openings and a plurality of terminals or pins connected to the windings, the stator further comprising a bobbin fixed to an axial end of the stator core and a plurality Projections which project axially from a radially outer edge of the bobbin, and wherein the projections are received in respective openings of the circuit board.
Es ist bevorzugt, dass die Hülse einen ersten Abschnitt aufweist, der in dem Ständerkern aufgenommen ist und einen zweiten Abschnitt aufweist, der sich außerhalb des Ständerkerns erstreckt, wobei der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts größer als der Innendurchmesser des ersten Abschnitts ist, wobei der Motor weiter eine in dem zweiten Abschnitt aufgenommene Buchse oder ein in dem zweiten Abschnitt aufgenommenes Lager aufweist, die bzw. das mit der Welle verbunden ist, und wobei die Hülse weiter mehrere Arme aufweist, die sich von dem zweiten Abschnitt nach außen erstrecken.It is preferred that the sleeve has a first portion received in the stator core and having a second portion extending outside of the stator core, wherein the inner diameter of the second portion is greater than the inner diameter of the first portion, the motor further a bushing received in the second section or a bearing received in the second section, which is connected to the shaft, and wherein the sleeve further comprises a plurality of arms extending outwardly from the second section.
Vorzugsweise wird ein Elektromotor bereitgestellt, der einen Läufer und einen im Läufer aufgenommenen Ständer aufweist. Der Ständer weist vorzugsweise eine hohle Hülse, einen an der Außenwand der Hülse befestigten Ständerkern und Wicklungen auf, die um den Ständerkern gewickelt sind. Der Läufer weist eine Welle, die drehbar in der Hülse montiert ist, einen an der Welle befestigten Läuferkern und am Läuferkern befestigte Magnetpole auf. Der Läuferkern weist vorzugsweise mehrere ringförmige Lamellen auf, die in axialer Richtung überlagert sind. Die Magnetpole sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig an der Innenwand der besagten mehreren Lamellen befestigt. Jeder Magnetpol weist eine Mehrzahl von matrixartig zusammengefügten Permanentmagneten auf.Preferably, an electric motor is provided which comprises a rotor and a stator received in the rotor. The stator preferably has a hollow sleeve, a stator core fixed to the outer wall of the sleeve, and windings wound around the stator core. The rotor has a shaft which is rotatably mounted in the sleeve, one mounted on the shaft Rotor core and magnetic poles attached to the rotor core. The rotor core preferably has a plurality of annular lamellae which are superimposed in the axial direction. The magnetic poles are preferably fixed in the circumferential direction uniformly on the inner wall of said plurality of fins. Each magnetic pole has a plurality of matrix-like assembled permanent magnets.
Bevorzugt ist der Elektromotor ein 8-poliger Elektromotor mit neun Ständerspulen.Preferably, the electric motor is an 8-pole electric motor with nine stator coils.
Bevorzugt sind drei benachbarte Spulen aufeinanderfolgend in Reihenschaltung zu einer Wickelung verbunden, und das Ende jeder Wickelung ist mit dem Ende einer benachbarten Wickelung verbunden.Preferably, three adjacent coils are successively connected in series in a winding, and the end of each winding is connected to the end of an adjacent winding.
Bevorzugt sind mehrere Durchgangslöcher am Gehäuse zum Freilegen des Ständerkerns angeordnet.Preferably, a plurality of through holes are arranged on the housing for exposing the stator core.
Bevorzugt weist der Elektromotor ferner eine Leiterplatte auf, und die Leiterplatte weist mehrere Öffnungen und mit den entsprechenden Spulen elektrisch verbundene Anschlüsse auf und der Ständer weist ferner einen Träger auf, der an einem axialen Ende des Ständerkerns befestigt ist, wobei sich an einem radialen Ende des Trägers mehrere Vorsprünge in axialer Richtung erstrecken. Die mehreren Öffnungen sind mit den mehreren Vorsprüngen verbunden, um die Leiterplatte am Ständer zu befestigen.Preferably, the electric motor further comprises a circuit board, and the circuit board has a plurality of openings and terminals electrically connected to the respective coils, and the stator further has a support fixed to an axial end of the stator core, wherein at a radial end of Support a plurality of projections in the axial direction. The plurality of openings are connected to the plurality of projections to secure the circuit board to the stand.
Bevorzugt ist ein Innendurchmesser der Hülse in einem Bereich außerhalb des Ständerkerns größer als ein Innendurchmesser der Hülse in einem Bereich innerhalb des Ständerkerns, um ein Lager mit relativ großem Durchmesser aufzunehmen. Die Hülse weist ferner mehrere Befestigungsarme auf, die sich von der Außenwand des Hülsenabschnitts mit relativ großem Innendurchmesser nach außen erstrecken.Preferably, an inner diameter of the sleeve in an area outside the stator core is greater than an inner diameter of the sleeve in an area within the stator core to accommodate a relatively large diameter bearing. The sleeve further includes a plurality of attachment arms extending outwardly from the outer wall of the relatively large inner diameter sleeve portion.
Der im Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzte Läuferkern in gestapelter oder überlagerter Form kann den beim Betrieb des Motors entstehenden Wirbelstromverlust effektiv reduzieren und auch die Kosten reduzieren. Die matrixartig ausgebildeten Magnetpole können den Wirbelstromverlust und den Verlust im Kern ebenfalls effektiv reduzieren.The rotor core in stacked or superimposed form employed in the electric motor according to the present invention can effectively reduce the eddy current loss produced during operation of the motor and also reduce the cost. The magnetic poles formed like a matrix can also effectively reduce eddy current loss and core loss.
Um die Merkmale und die technischen Inhalte der vorliegenden Erfindung weiter zu erläutern, wird auf die folgenden detaillierten Beschreibungen und Figuren verwiesen. Die Figuren dienen jedoch ausschließlich der Referenz und Beschreibung, und beschränken die Erfindung nicht.In order to further explain the features and technical contents of the present invention, reference is made to the following detailed descriptions and figures. However, the figures are for reference only and description, and do not limit the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Genauere Darstellung der bevorzugten AusführungsformMore detailed illustration of the preferred embodiment
Im Zusammenhang mit den Figuren wird eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung näher erläutert, um die technische Lösung und die anderen Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erklären. Die Figuren dienen nur als Referenz und Beschreibung, und beschränken die vorliegende Erfindung nicht. Die Abmessungen in den Figuren dienen nur zur Erleichterung einer klaren Beschreibung und beschränken die proportionalen Beziehungen nicht.In conjunction with the figures, a preferred embodiment of the present invention is explained in more detail in order to explain the technical solution and the other advantages of the present invention. The figures are for reference only and description, and do not limit the present invention. The dimensions in the figures are for convenience of clarity of description only and do not limit the proportional relationships.
Ein Elektromotor nach der vorliegenden Erfindung kann in Elektrowerkzeugen wie Elektrosägen, Elektrobohrern oder Elektrohämmern eingesetzt werden.An electric motor according to the present invention can be used in power tools such as electric saws, electric drills or electric hammers.
Wie in
Wie in
Die Hülse
Der Ständerkern
Um jeden Ständerzahn
Über Vorsprünge
Der Läufer
Der Durchmesser der Welle
Der Läuferkern
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Läufer acht Magnetpole
Jeder Magnetpol
In dem vorbekannten Elektromotor mit einteiligen Magnetpolen und einteiligem Läuferkern werden unter der Wirkung des im Betrieb des Elektromotors entstehenden magnetischen Wechselfelds relativ hohe Wirbelströme hervorgerufen. Im Elektromotor
Außerdem wird durch Tests bestätigt, dass die Leistungsdichte des Elektromotors
Es ist offensichtlich, dass die Methode der Befestigung des Läuferkerns
Bevorzugt sind mehrere Durchgangslöcher
Bevorzugt ist der Innendurchmesser der Hülse
Voranstehend ist nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, die keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung darstellt. Alle Änderungen, äquivalenten Ersetzungen und Verbesserungen gemäß Geist und Prinzip der vorliegenden Erfindung fallen unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.Only one preferred embodiment of the present invention, which is not a limitation of the present invention, has been explained above. All changes, equivalent substitutions, and improvements in accordance with the spirit and principle of the present invention are within the scope of the present invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Motorengine
- 2020
- Ständerstand
- 2121
- Hülseshell
- 2222
- Ständerkernstator core
- 2323
- Spulenträgercoil carrier
- 2424
- SpuleKitchen sink
- 2525
- Armpoor
- 2626
- Ständerzahnstand tooth
- 2727
- Rohrpipe
- 2828
- Deckplattecover plate
- 2929
- Vorsprunghead Start
- 3030
- Leiterplattecircuit board
- 3131
- Stiftpen
- 4040
- Läuferrunner
- 4141
- Wellewave
- 4242
- Gehäusecasing
- 4343
- Läuferkernrotor core
- 4444
- Magnetpolmagnetic pole
- 4545
- Lagercamp
- 4646
- Bodenplattebaseplate
- 4747
- Seitenplatteside plate
- 4848
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 4949
- Lochhole
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202013104731U DE202013104731U1 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202013104731U DE202013104731U1 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202013104731U1 true DE202013104731U1 (en) | 2013-12-13 |
Family
ID=49944391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202013104731U Expired - Lifetime DE202013104731U1 (en) | 2013-10-21 | 2013-10-21 | electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202013104731U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150303753A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-22 | Johnson Electric S.A. | Outer rotor brushless motor |
CN106571713A (en) * | 2016-11-10 | 2017-04-19 | 宁波金洪胜机电科技有限公司 | Motor applied to chain saw |
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2013
- 2013-10-21 DE DE202013104731U patent/DE202013104731U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20140206 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: KASTEL PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: KASTEL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: JOHNSON ELECTRIC INTERNATIONAL AG, CH Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON ELECTRIC S.A., MURTEN, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KASTEL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |